Análisis de metodologías de rehabilitación sísmica de estructuras metálicas con aplicación en una edificación de tipo industrial ubicada en el cantón Ambato
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Date
2020-09
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
For the development of this research project, the structural plans of a representative
industrial type metal structure were obtained, from these plans extracted information
about loads, soil properties, material and structural configuration.
The structure in the linear analysis complies with the provisions of the AISC 360-10
and NEC-SE-DS 15 standards, but the demand / capacity ratio of the structural
elements in the truss-column and column-base joints are at the limit of their resistance.
The nonlinear static analysis identifies the elements where the plastic hinges will be
generated, corroborating that the critical elements are the same as in the linear analysis
they have a high demand / capacity ratio, the real displacement that the structure can
reach in the initial state is 14, 26 centimeters with a basal shear of 91.17 Tons - force
in the X direction and in the Y direction, the displacement is 23.12 centimeters with a
shear of 47.46 Tons - force.
Seismic rehabilitation proposals were selected to accordance NEC-SE-RE 2015 and
ASCE 41-17 standards, the selection of the rehabilitation methodology is based on the
parameters of structural diagnosis, cost, time, architectural conditions / operational,
material and labor available on the site, according to the behavior of each of the
elements.
The rehabilitation proposals applied are placement of steel plates, placement of
diagonals and change of section, which represented an average reduction of 27 percent
of the demand / capacity ratio, these rehabilitations are considered as the optimal
seismic rehabilitation methodologies for this type of structures
The total cost of the seismic rehabilitation applied is USD 1.751,94 (One thousand
seven hundred fifty - one with 94/100 United States dollars).
Description
Para el desarrollo del presente proyecto de investigación se obtuvo los planos
estructurales de una estructura metálica tipo industrial representativa, donde se extrajo
la información de: cargas, propiedades del suelo, material y configuración estructural.
Se identificó que la estructura en el análisis lineal cumple con lo establecido en las
normas AISC 360-10 y NEC-SE-DS 15, pero la relación demanda/capacidad de los
elementos estructurales en las zonas de unión cercha-columna y columna-base están
al límite de su resistencia.
El análisis estático no lineal identificó los elementos donde se generarán las
articulaciones plásticas, corroborando que los elementos críticos son los mismos que
en el análisis lineal poseen una relación demanda/capacidad alta, mediante este
análisis se obtuvo que el desplazamiento real que puede alcanzar la estructura en
estado inicial es 14,26 centímetros con un cortante basal de 91,17 Toneladas-fuerza
en el sentido X y en dirección Y el desplazamiento es 23,12 centímetros con un
cortante de 47,46 Toneladas-fuerza.
Las propuestas de rehabilitación sísmica se seleccionan de acuerdo a lo establecido en
las normas NEC-SE-RE 2015 y ASCE 41-17, la selección de la metodología de
rehabilitación se basa en los parámetros de diagnóstico estructural, costo, tiempo,
condiciones arquitectónicas/operacionales, materiales y mano de obra disponible en
el sitio, según el comportamiento de cada uno de los elementos.
Las propuestas de rehabilitación aplicadas son: colocación de placas de acero,
colocación de diagonales y cambio de sección, las cuales representaron una reducción
promedio del 27 por ciento en la relación demanda/capacidad, siendo considerados
como las metodologías de rehabilitación sísmica óptimas para este tipo de estructuras.
El costo total de rehabilitación es USD 1.751,94 (Mil setecientos cincuenta y uno con
94/100 dólares de Estados Unidos de América).
Keywords
REHABILITACIÓN SÍSMICA, ESTRUCTURAS METÁLICAS, ESTRUCTURA REHABILITADA, ESTRUCTURA INICIAL, AISC 360