Análisis estático y dinámico no lineal en el desempeño de un edificio de concreto armado diseñado bajo la norma E-030 en Puno

Abstract

En la actualidad la mayoría de los diseños estructurales de edificios de concreto armado se realiza por el método del análisis lineal elástico, aunque establecido en el reglamento nacional de edificaciones no considera una gran cantidad de variables que influyen en el comportamiento de la estructura, dando respuestas que imprecisan de la realidad. Por otro lado, la acción sísmica que se presenta en la naturaleza es a través de cargas dinámicas, por lo que la ingeniería ha desarrollado más metodologías de Análisis no lineal, con el fin de conocer su comportamiento más acertado y obtener mejor respuesta. En el presente trabajo de investigación se desarrolló a cabo el análisis y diseño del proyecto de “Hostal 3 estrellas” edificación de siete niveles con un área de 376 m2, Ubicada en el Jirón Primero de mayo 429, del distrito y provincia de Puno, Perú. Iniciando con un análisis y diseño elástico Lineal, establecido en el Reglamento Nacional de Edificaciones, considerando las derivas de piso, diseño de secciones y acero, luego se desarrolló dos metodologías de análisis no lineal, para su interpretación y respuesta frente a eventos sísmicos. La primera como un evento estático, cargas aplicadas a una estructura de manera monotónica, el cual es denominado Análisis Estático no Lineal (Push-Over), a fin de determinar el nivel de desempeño de la estructura. Y la segunda metodología, como un evento de naturaleza dinámica, conocido como Análisis Dinámico no lineal, con el objetivo de conocer un comportamiento más detallado, el cual permitió conocer la variación de cualquier respuesta de la edificación a través del tiempo. En ambos métodos no lineales se demandó una base física rigurosa y un gran esfuerzo computacional. Resultando para un análisis estático no lineal que el punto de desempeño de la estructura tuvo un desplazamiento de 4.46 cm dando en el nivel de desempeño estructural en IO (ocupación inmediata) y que en el análisis dinámico no lineal una deformación de 0.001 dentro del nivel IO (ocupación inmediata), catalogando como un análisis de diseño muy conservador. Así mismo se propuso la reducción de dimensiones a la estructura para un análisis estático no lineal resultando un punto de desempeño con desplazamiento de 5.27cm y encontrándose en el nivel de Ocupación inmediata difiriendo del 18% respecto a la estructura inicial. Concluyendo que el análisis no lineal determina el nivel de desempeño de la estructura.