Análisis comparativo del desempeño sísmico de un edificio de acero y concreto armado mediante el análisis estático no lineal, en Lima

Abstract

El presente trabajo consistió en realizar una comparación del comportamiento sísmico de los sistemas estructurales en concreto armado y acero. Se utilizaron normas y códigos extranjeros como el FEMA y ATC para las consideraciones del análisis estático no lineal, y con esto, se determinó el desempeño sísmico de cada sistema. Ambos sistemas estructurales fueron empujados, por el método también llamado pushover, hasta cerca de colapso, con la intención de conocer paso a paso el comportamiento de ellas y los desplazamientos que se iban produciendo en un punto de control cerca del centro de masas como recomendaron las normas mencionadas. La capacidad de la estructura se obtuvo con el análisis estático no lineal, y con ella se observó el desempeño para un espectro sísmico de la norma peruana con R=1.00. Los resultados mostraron que el sistema estructural en acero tiene un mejor comportamiento sísmicos que el sistema en concreto armado, esto debido a que el material acero es más dúctil que el material concreto. El desempeño en el edificio de acero, se encontró en el rango elástico del espectro de capacidad, por lo que, este sistema tuvo un desempeño operativo, mientras que para el edificio en concreto armado se encontró que el desempeño está en el rango inelástico, por lo que el desempeño es de seguridad de vida, pero el edificio sufrirá daños significativos en sus elementos resistentes. El análisis no lineal (Push-over), permitió verificar el estado de la generación de rótulas plásticas en dichos sistemas, tanto en las direcciones de análisis X e Y. La generación de rótulas plásticas mostró un mejor comportamiento de los elementos estructurales en el sistema en acero estructural, caso contrario se detectaron fallas en algunos elementos del sistema de concreto armado. Con la determinación de las rótulas plásticas y del desempeño sísmico, se observó un daño despreciable en el sistema estructural en acero, mientras que, para el sistema estructural de concreto armado, se determinó que su daño fue moderado.