Análisis no lineal de muros de concreto

Universidad de Concepción Departamento de Ingeniería Civil

Asociación Chilena de Sismología e Ingeniería Antisísmica

N° A04-03 RESPUESTA SÍSMICA INELÁSTICA DE EDIFICIOS ESTRUCTURADOS CON MUROS DE HORMIGÓN ARMADO.
Pedro Hidalgo O.1,2, José M. Gelmi W.3, Daniela Nuñez A.3 y Carolina Magna V. 3
1.- Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica, Universidad Católica de Chile Casilla306, Correo 22, Santiago, Chile e-mail: phidalgo@ing.puc.cl 2.- ARA Ingeniería José Pedro Alessandri 1495, Santiago, Chile e-mail: phidalgo@ara.cl 3.- Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica, Universidad Católica de Chile Casilla 306, Correo 22, Santiago, Chile e-mail: jgelmi@uc.cl, dnunez@uc.cl, cmagna@uc.cl

RESUMEN Uno de los objetivos de la filosofía de diseño sísmico porresistencia es prevenir el colapso bajo sismos severos; ello no siempre se logra, basta con observar el comportamiento que tuvieron las estructuras en los sismos pasados. En consecuencia, se hace importante poder predecir el comportamiento sísmico inelástico de las estructuras antes de que el sismo severo realmente ocurra. En este estudio, se estudia la respuesta inelástica tiempo-historia de 50 modelos deedificios estructurados con muros de hormigón armado, diseñados de acuerdo a la norma sísmica chilena, cuando son sometidos a seis acelerogramas de sismos severos. Se usa un modelo analítico desarrollado previamente para predecir dicha respuesta que incluye tanto la falla flexural como la falla por esfuerzo de corte. En este estudio se estudió la influencia de cuatro parámetros: la densidad demuros determinada por el cuociente entre el área total de muros y el área de la planta de cada piso, el tamaño de la viga de acoplamiento entre muros, la razón de aspecto de los muros, y el efecto de la variación de rigidez entre los primeros pisos y el piso tipo. La variación seleccionada de los parámetros anteriores reproduce valores usados en la práctica chilena. Los resultados incluyen ladistribución de los desplazamientos horizontales en la altura del edificio, la distribución de los drifts de

Congreso Chileno de Sismología e Ingeniería Antisísmica IX Jornadas, 16-19 de Noviembre de 2005, Concepción - Chile

entrepiso y de las aceleraciones de cada piso. Se evaluaron varias recomendaciones propuestas por otros investigadores para estimar los desplazamientos inelásticos y losdrifts de entrepisos usando la respuesta elástica. También se analizan los niveles de daño en los modelos de edificios, con particular énfasis en la distribución en altura de la falla por esfuerzo de corte. Los resultados muestran una correlación inversa entre la cantidad e importancia de las grietas por corte y la densidad de muros. Palabras Clave: Edificios de muros de hormigón armado, comportamientoinelástico, drift de entrepiso y de techo, aceleraciones, daños por esfuerzo de corte.

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INTRODUCCIÓN.

El uso de muros en edificios es muy común en algunos países sísmicos como Chile. Durante los sismos pasados su comportamiento ha sido exitoso, tanto en serviciabilidad como en seguridad [1]. Por lo tanto, su uso ha sido recomendado en el diseño sísmico por resistencia [2] siempre que suverdadero comportamiento sea incluido en la modelación del edificio. La respuesta de edificios de hormigón armado de varios pisos después de eventos sísmicos severos, como el del 3 de Marzo de 1985, usualmente ha sido controlada por la flexión con moderado desarrollo de grietas por esfuerzo de corte. Consecuentemente, las recomendaciones sísmicas incluidas en la revisión de la norma sísmicachilena de 1996 [3] mantienen los niveles de las fuerzas de diseño para este tipo de edificios, que regían en la versión de 1972 de la misma norma. Sin embargo, las características estructurales de esos edificios han cambiado después de 1985. La estructuración en base a muros estructurales, que fueron casi exclusivamente utilizados como un sistema resistente a cargas laterales, ha evolucionado a un...