Edificios de concreto reforzado siguiendo la NSR-10 vs sismo de Quetame registrado en Bogotá D.C.

Abstract

Se presenta el análisis no lineal dinámico en tres direcciones de 6 edificios de concreto reforzado de 5, 12 y 20 pisos, diseñados con la NSR-10 yla zonificación de respuesta sísmica de Bogotá del año 2010. Estos 6 edificios, con planta típica idéntica, fueron sometidos a 78 señales sísmicas del sismo de Quetame (año 2008) registradas por 26 estaciones de la red de acelerógrafos de Bogotá (RAB). Para el diseño de los edificios se utilizaron los espectros de respuesta de aceleración absoluta para las zonas: «Piedemonte-B» y «Lacustre-500» de la microzonificación sísmica de Bogotá. Posteriormente, se calcularon las rótulas plásticas para cada elemento estructural de los 6 edificios, y en el caso de las columnas, también sus diagramas de interacción. Luego, las edificaciones tridimensionales fueron sometidas simultáneamente a los registros contra el tiempo norte-sur, este-oeste y vertical. Para cada edificio sometido a las señales de cada estación, se obtuvieron las demandas de deriva, los desplazamientosde la cubierta, el cortante en la base y los niveles de daño según estimadores internacionalmente aceptados. Finalmente, se generaron mapas de demandas de deriva y aceleración por edificio en la ciudad de Bogotá D.C. Los resultados sugieren que los edificios diseñados con la amenaza sísmica dela nueva microzonificación de Bogotá y con las estipulaciones de la NSR-10, presentarán daños excesivos asociados a estados límites como son los de «seguridadde vidas» para un sismo de baja magnitud como fue el de Quetame, que equivalió a solo una fracción de aquel que corresponde al comportamiento real bajo el escenario de diseño.

Nonlinear dynamic analysis of steel buildings subjected to earthquakes

“…It is interesting to establish a comparison between the results of the structural designs (controlling sways) obtained in the present study with results available for a similar exercise, however using reinforced concrete as the main design material of the structures under study (Ruiz et al, 2012). These results are comparable since it was possible to implement the same structural floor plan, story height and same nonlinear analysis methodology.…”

“…The nonlinear behavior of steel structures compared to concrete structures is better from the point of view of the generation of hinges in structural elements, part of the seismic resistance system, since only nine (9) yielding hinges formed in the 20-story buildings: 7 for the Quetame earthquake event, designed with the Lacustrine spectrum and 2 for los Santos earthquake event for the building designed using the Foothill -B spectrum. No hinges reported neither for the 5 nor the 12-story buildings unlike the buildings designed in concrete, which according to (Ruiz et al, 2012), allowed the formation of a total of 105 hinges for the 5-story building, 154 hinges for the 12story building and 676 hinges for the 20-story building. This sums up to 935 hinges.…”

“…However, one of the recommendations of said study was the need to perform threedimensional nonlinear analyses. For this reason, (Ruiz et al, 2012) conducted a three-dimensional nonlinear analysis of real buildings subjected to the records of a real event recorded by various accelerometers in Bogota. This was an unprecedented effort since it corresponds to the evaluation of structures subjected to three-dimensional nonlinear analysis of a real earthquake that was not scaled or modified in any way.…”

Influencia del agregado grueso reciclado de mampostería en el comportamiento del concreto reciclado

“…En esta propiedad se determina el módulo de Young (módulo de elasticidad) del concreto cuando esta bajo esfuerzos de compresión longitudinal (Vanegas & Robles, 2008). El módulo elástico representa la rigidez del concreto y es de suma importancia en el control de las deformaciones de las estructuras (Ruiz et. al, 2012).…”

“…Este método, ha sido muy controvertido por diferentes autores colombianos, Ruiz et. al (2012) indica que con estos valores se sobreestima sistemática del parámetro, donde en promedio, más de 4 de cada 5 veces se estaría sobrevaluando la variable del módulo de elasticidad, llevando para el caso de Bogotá, a una reducción del tamaño de las secciones (dimensiones de elementos estructurales) y la consecuente reducción de la rigidez de la estructura, asegurando también que como rigidez y resistencia están ligadas a las dimensiones de las secciones, entonces la resistencia real, más no la teórica, resulta ser menor también.…”