Determinación de la Frecuencia Fundamental de Vibrar para las Edificaciones de Hormigón Armado en el Campus Huachi de la Universidad Técnica de Ambato
No Thumbnail Available
Date
2026-07-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The accurate estimation of the fundamental period of vibration is essential in seismic design, since it governs the design forces and the dynamic response of buildings. Conventional models and codes tend to neglect the contribution of infill masonry to lateral stiffness, which causes their estimates to depart from actual behavior. This research determined the fundamental frequency of 18 reinforced concrete buildings on the Huachi campus of the Technical University of Ambato using the ambient vibration technique, and compared the results with analytical and empirical values. From a population of 30 structures, 18 reinforced concrete buildings ranging from 1 to 7 stories, located on the Huachi campus of the Technical University of Ambato, were selected. Ambient vibration measurements were conducted on each building to experimentally determine its fundamental vibration period. Subsequently, analytical models were developed in ETABS (Extended Three-dimensional Analysis of Building Systems) with and without infill masonry, and the results were compared with those obtained from six empirical methods. The experimental periods ranged from 0.139 s (1 story) to 0.515 s (7 stories), with a relationship to the number of stories that improved from R² = 0.3813 to R² = 0.8037 when the data were grouped. The model without masonry overestimated the period (error ≈ 106 %), while the model with masonry reduced it to minimum values below 10 %. Among the empirical methods, the Hatzigeorgiou and Kanapitsas method was the closest (33.8 % in X), and the NEC-SE-DS 2015 reached 58.6 %. Based on the results, the null hypothesis was rejected: infill masonry significantly influences the stiffness and fundamental period of the reinforced concrete frame buildings studied.
Description
La correcta estimación del período fundamental de vibración es esencial en el diseño sísmico, pues determina las fuerzas de diseño y la respuesta dinámica de las edificaciones. Los modelos convencionales y las normativas suelen ignorar el aporte de la mampostería de relleno a la rigidez lateral, lo que aleja sus estimaciones del comportamiento real. Esta investigación determinó la frecuencia fundamental de 18 edificaciones de hormigón armado del campus Huachi de la Universidad Técnica de Ambato mediante vibración ambiental, y comparó los resultados con valores analíticos y empíricos. A partir de un universo de 30 estructuras se seleccionaron 18 edificaciones de hormigón armado de entre 1 y 7 pisos ubicadas en el campus Huachi de la Universidad Técnica de Ambato. En cada edificación se realizaron mediciones de vibración ambiental para determinar experimentalmente su período fundamental de vibración. Posteriormente, se elaboraron modelos en el software ETABS (Extended Three-dimensional Analysis of Building Systems) con y sin mampostería de relleno, cuyos resultados fueron contrastados con seis métodos empíricos. Los períodos experimentales oscilaron entre 0,139 s (1 piso) y 0,515 s (7 pisos), con una relación con el número de pisos que mejoró de R² = 0,3813 a R² = 0,8037 al agrupar los datos. El modelo sin mampostería sobreestimó el período (error ≈ 106 %), y el modelo con mampostería lo redujo a mínimos inferiores al 10 %. Entre los métodos empíricos, el de Hatzigeorgiou y Kanapitsas fue el más aproximado (33,8 % en X) y la NEC-SE-DS 2015 alcanzó 58,6 %. Con base en los resultados, se rechazó la hipótesis nula: la mampostería de relleno influye significativamente en la rigidez del período fundamental de las edificaciones aporticadas de hormigón armado estudiadas.
Keywords
PERÍODO FUNDAMENTAL DE VIBRACIÓN, VIBRACIÓN AMBIENTAL, MAMPOSTERÍA DE RELLENO, PUNTAL EQUIVALENTE, HORMIGÓN ARMADO
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil