Evaluación del desempeño sísmico de la edificación esencial “Sala de Operaciones del INEN” mediante el análisis no lineal estático

• Autores: Vivanco Marquez, Deyni Marcel, Hernandez Chavez, Edgar
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/670251
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/670251
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Edificación esencial; Desempeño sísmico; Curva de capacidad; Análisis no lineal; INEN; Essential building; Seismic performance; Capacity curve; Nonlinear analysis; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00

La seguridad estructural en edificaciones es muy importante para el desarrollo de las actividades del ser humano, y más en edificaciones destinadas a la atención de la salud de las personas, pues a diario transitan gran cantidad de personal médico, pacientes, entre otros. Por ello, es de vital importancia la evaluación estructural de las edificaciones de manera periódica para salvaguardar la integridad física de dichas personas, ya que nos encontramos en una zona altamente sísmica denominada “Cinturón de fuego del Pacífico”. En este sentido, el presente estudio tiene por objeto evaluar el desempeño sísmico de la edificación esencial “Sala de operaciones del INEN” mediante el análisis no lineal estático “Pushover”. Como se sabe, el INEN se encuentra en el distrito de Surquillo - Lima y es uno de los establecimientos más importantes del país que tiene cobertura nacional. Por su parte, la sala de operaciones del INEN, constituye una edificación de tres niveles cuyo sistema estructural es de Pórticos de concreto armado. El área de terreno sobre el cual se levanta la edificación es de 1,597.00 m2 y tiene una antigüedad aproximada de 35 años. El perfil del Suelo es de tipo S1, es decir, suelos muy rígidos. Asimismo, de acuerdo al peligro símico, Surquillo se ubica en la Zona 4. En cuanto a la categorización, es una edificación esencial A1, todo ello de acuerdo a la Norma Técnica Peruana E.030 - 2018 (Diseño Sismorresistente). Con esta información, inicialmente se realizó el análisis lineal estático y dinámico, donde se ha podido obtener el periodo fundamental de la estructura, las cortantes basales y las distorsiones de entrepiso (Derivas). Aquí se puede destacar los resultados de las derivas del análisis dinámico modal espectral, tanto en la dirección XX como en la dirección YY, pues sobrepasa el límite máximo de 7/1000 dado por la Norma E.030. Estos valores sobrepasan en el Piso 01 y 02, llegando a los máximos valores en el Piso 01, donde llega a 18.3/1000 en la dirección XX y 16.5/1000 en la dirección YY. En cuanto al análisis no lineal estático, se ha desarrollado de acuerdo al código FEMA 440 y ASCE/SEI 41-13. Asimismo, para obtener el punto de desempeño se ha utilizado el método de coeficientes, donde se ha podido obtener los resultados de acuerdo a los objetivos planteados en el estudio. Inicialmente se ha asignado las rotulas plásticas concentradas en los extremos de cada uno de los elementos estructurales, columnas y vigas. Con ello, se ha obtenido la deformación de la estructura frente a la acción sísmica en ambas direcciones. Luego, se obtuvo las curvas de Momento – Rotación de cada elemento estructural, donde se ha podido apreciar la resistencia y/o ductilidad en el rango no lineal hasta llegar a la falla o colapso. Asimismo, se logró obtener la curva de capacidad y la representación bilineal de la demanda de capacidad. Posteriormente, se obtuvo el punto de desempeño de la estructura de acuerdo al nivel de desempeño (Operacional, Ocupación inmediata, Resguardo de vida, Prevención del colapso) y al tipo de sismo (Servicio, Diseño, Máximo). De acuerdo a estos resultados, se puede concluir que con un sismo de diseño (Sismo raro), la edificación se encuentra en Resguardo de vida y con un Sismo máximo esperado, la estructura colapsaría, tanto en la dirección XX como en la dirección YY. Por ello, se recomienda lo antes posible, un reforzamiento estructural mediante muros de corte (Placas) en los cuatro lados del perímetro del edificio o también mediante la implementación de disipadores metálicos SLB con diagonales Chevron.