Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones de estructuras metálicas de la parroquia La Península, Ambato, Ecuador: Propuesta de reforzamiento estructural de una edificación representativa
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Date
2024
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
The parish of La Peninsula in the city of Ambato is located in an area of high seismic
hazard in Ecuador. This parameter, together with the vulnerability of the buildings and
the level of exposure, represents the level of risk that could occur in the face of these
events.
Seismic vulnerability is a magnitude that allows quantifying structural damage, failure
modes and resistance capacity under the action of an earthquake, based on the
characteristics of the building such as the type of structural system, irregularities in the
floor plan, elevation, frequency of maintenance, application of regulations,
construction codes and other parameters that are controllable, to provide an overview
of the degree of vulnerability and seismic risk index of the buildings. The first step was to identify the buildings in which the main component was the metal
structure, and from there, with the help of the forms proposed in the FEMA P-154,
NEC 15 and FUNVISIS standards, it was finally possible to establish the degree of
vulnerability of these buildings.
For the interpretation of the results, the NEC 15 and AISC 360 criteria were used
because the buildings found in the area were of traditional moment frames. A
representative building in the area was selected to evaluate in detail the seismic
vulnerability, in this case a linear static and spectral modal analysis was performed,
Description
La parroquia La Península de la ciudad de Ambato se encuentra en una zona con alta
peligrosidad sísmica en el Ecuador, este parámetro sumado a la vulnerabilidad de las
edificaciones y el nivel de exposición representan el nivel de riesgo que podría
presentarse frente a estos eventos.
La vulnerabilidad sísmica es una magnitud que permite cuantificar los daños
estructurales, modos de falla y capacidad de resistencia bajo la acción de un sismo,
que se basa en las características propias de la edificación como el tipo de sistema
estructural, irregularidades en planta, elevación, frecuencia de mantenimiento,
aplicación de normativas, códigos de construcción y otros parámetros que son
controlables, para brindar un panorama general acerca del grado de vulnerabilidad e
índice de riesgo sísmico que presentan las edificaciones. En primera instancia se identificaron las construcciones en las que su principal
componente era la estructura metálica, a partir de ello con la ayuda de los formularios
propuestos en las normas FEMA P-154, NEC 15 y FUNVISIS, finalmente se pudo
establecer el grado de vulnerabilidad de estas.
Para la interpretación de los resultados se usaron los criterios de la NEC 15 y AISC
360 debido a que las edificaciones encontradas en la zona fueron de pórticos
tradicionales a momento. Se seleccionó una edificación representativa dentro de la
zona para evaluar de forma detallada la vulnerabilidad sísmica, en este caso se realizó
un análisis estático lineal y modal espectral, posteriormente se planteó un sistema de
reforzamiento estructural y se verificó su eficiencia y los criterios de diseño
sismorresistente establecidos por la normativa actual vigente. Finalmente, se usaron
herramientas computacionales para el cálculo estructural y la verificación del diseño
planteado.
Keywords
VULNERABILIDAD SÍSMICA, ESTRUCTURA METÁLICA, FEMA P-154, FUNVISIS, NEC 15, PÓRTICOS A MOMENTO, REFORZAMIENTO