Desempeño sísmico de un edificio de 14 pisos con disipadores de energía en la ciudad de Tumbes - 2018

• Autor: Casana Marino, Giancarlos Martin
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Universidad Privada del Norte
• Repositorio: UPN-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.upn.edu.pe:11537/12863
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/11537/12863
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Diseño estructural; Análisis sismico de edificios; Diseño sísmico de edificios; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

El tema elegido para desarrollar como tesis es el complemento a una tesis desarrollada por mi persona en otra institución para la obtención del Título Profesional de Arquitecto. El proyecto es un Hotel de 4 Estrellas que es parte de un Terminal Terrestre, estos dos conforman un solo proyecto que se diseñaron en conjunto. Pero se optó por la implementación de disipadores de energía al Hotel, porque cuenta con 14 pisos con 56.8 m de altura. Tiene un ancho de 20.34 m y 32.5 m de largo. En el primer piso se encuentran la zona social y zona de servicio, en el segundo piso la zona administrativa, tercer piso la zona de sauna y del cuarto al décimo cuarto piso se encuentran las habitaciones. Está ubicado en el la región Tumbes, provincia de Tumbes, distrito de Tumbes, en un terreno que ya está destinado en el Plan de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Tumbes. El cual se encuentra sobre un suelo de perfil S2 (Con una carga admisible de 1.429 Kg/cm2). Los disipadores sísmicos son sistemas presentes sobre una subestructura y superestructura de edificios como es el caso, permiten mejorar la respuesta sísmica de aquella, mediante la mejora de sus propiedades mecánicas (fuerza, momentos, deformaciones, desplazamiento), aumentando los periodos, proporcionando amortiguamiento, la absorción de la energía adicional y reduciendo sus deformaciones según sea el caso. Actúan disipando grandes cantidades de energía en la resistencia de los edificios de grandes alturas asegurando que estas estructuras no sufran excesivos daños y continuación en su uso. El edificio tiene un factor en función al sistema estructural de 60(Ct) porque es un sistema dual de concreto armado y muros estructurales (placas). Como punto de partida se desarrolla un pre-dimensionamiento basado en el ACI (2014), luego se procedió a realizar un Análisis Estático también denominado de fuerzas equivalentes que es la función es aplicar fuerzas actuando en el centro de masas final de cada entre piso. Después se realizó un Análisis Dinámico Modal Espectral (tiempo-historia), dando como resultado un correcto comportamiento que se rige a la norma peruana sismorresistente E-030. Se comprueba que la estructura cumple para un posterior diseño sísmico con estar muy por debajo de las derivas máximas estipuladas en la E-030, y que la evaluación de derivas para la presente tesis no será solamente con la E-030 si no también, mediante la relación daño- deriva de la Metodología Hazus, por ende se tiene que hacer uso de un sistema de protección sísmica, que para la presente serán los disipadores de fluido viscoso Taylor, para la cual se emplearon las siguientes normas:  Realizar el análisis estructural de la edificación (ASCE 7-10)  Calcular las propiedades del disipador de energía – diseño en acero (Fema 273-274, AISC Steel Construction 13th)  Análisis por desempeño (Hazus, Vision2000) Se concluye el proceso de análisis y diseño estructural en acero de la edificación de uso Hotel, la estructura ante el suceso de un sismo severo, estará en la capacidad de soportar sin ningún problema y brindar el resguardo de vida y estabilidad global, teniendo un daño de leve ha moderado reparable. Durante el largo proceso de análisis el modelo dinámico – matemático de la edificación se ha sometido a numerosos cambios debido al comportamiento lineal, sismo moderado e incursionando en la no linealidad ante diferentes sismos severos. La influencia del incremento de amortiguamiento mediante los disipadores fue esencial para que el edificio cumpla las derivas de entrepiso, dicho esto se llegó a las siguientes conclusiones: Ante un evento sísmico severo, en una estructura convencional sin disipadores, la absorción de las fuerzas sísmicas lo realizan los muros estructurales y columnas, en un edificio con disipadores, son ellos los primeros en realizar la absorción sísmica dejando la diferencia a la estructura y al suelo de fundación si se considerase el efecto de interacción sísmica suelo estructura. Los disipadores de fluido viscoso no alteran los periodos naturales de vibración ni las frecuencias, manteniendo dichos valores estables en los diferentes modelos matemáticos. El acoplamiento de disipadores viscosos logró satisfacer las necesidades estructurales y cumplir los requerimiento arquitectónicos, dejando los 3 primeros nivel lo más libre posible, factor fundamental tratándose de uno Hotel. La utilización de un sistema de protección sísmica como en esta oportunidad disipadores de fluido viscoso, son una inversión de costo- beneficio tratándose de estructuras esenciales e importantes, donde el colapso total o parcial de estas estructuras, significarían una gran pérdida de vidas humanas y gran pérdida económica, es por ello que los disipadores de fluido viscoso son los más usados a nivel mundial tanto en edificaciones nuevas como existentes.