Determinación del desempeño sísmico económico de un edificio en acero, mediante la metodología del FEMA P-58 y su programa Pact.
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Date
2023
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
In a country like Ecuador with great seismic danger, it is important to investigate
methodologies that help to mitigate the damage that the structures could have in the
occurrence of these seismic events. A methodology that allows determining the
possible damage that the building could have, is the methodology described in the
FEMA P-58, which allows us to know economic results and casualties in a
probabilistic way. The present research work began by performing a seismic resistant
analysis of a building, with a lateral load resistant system of special SMF moment
resisting structural steel frames composed of HEB cruciform columns and IPE beams.
We started designing the structures by means of a linear static and dynamic analysis.
The structure has an adequate behavior and complies with the mandatory regulatory
checks, such as checking the floor drifts, the design of its structural elements and
connections. In order to carry out the design according to the FEMA P-58
methodology, it was necessary to perform a nonlinear dynamic time-history analysis,
for which 11 seismic records were selected, which were scaled to different intensity levels and as a result information on displacements and floor accelerations was
obtained. These were used for the application of the PACT tool of the FEMA P-58
methodology, which is a program that allowed us to determine the possible cost, repair
time of the building, as well as injuries and deaths for the different levels of intensity.
Description
En un país como Ecuador de gran peligro sísmico, es importante investigar
metodologías que ayuden a mitigar el daño que las estructuras podrían tener en la
ocurrencia de estos eventos sísmicos. Una metodología que permite determinar el
posible daño que podría llegar a tener la edificación, es la metodología descrita en el
FEMA P-58, la cual nos permite conocer resultados económicos y casualidades de una
manera probabilística. El presente trabajo de investigación se empezó realizando un
análisis sismo resistente de una edificación, con un sistema resistente a carga lateral
de pórticos especiales resistentes a momento SMF de acero estructural compuestos por
columnas de tipo HEB cruciforme y vigas IPE. Se empezó diseñando las estructuras
mediante un análisis estático y dinámico lineal. Logrando que la estructura tenga un
adecuado comportamiento y cumplan con los chequeos obligatorios normativos, como
son el chequeo de las derivas de piso, el diseño de sus elementos estructurales y
conexiones. Para realizar el diseño según la metodología del FEMA P-58 fue necesario
realizar un análisis no lineal dinámico tiempo – historia, para lo cual se seleccionó 11
registros sísmicos, los cuales fueron escalados a diferentes niveles de intensidad y como resultado se obtuvo información de desplazamientos y aceleraciones de piso.
Los mismos se utilizaron para la aplicación de la herramienta PACT de la metodología
del FEMA P-58, el cual es un programa que nos permitió determinar el posible costo,
tiempo de reparación de la edificación, así como heridos y muertos para los diferentes
niveles de intensidad.
Keywords
ACELEROGRAMAS, ANÁLISIS DINÁMICO TH, DESEMPEÑO SÍSMICO, EDIFICIOS EN ACERO, FEMA-P58, PACT, MÉTODO DE MONTECARLO