Construcción de curvas de fragilidad para viviendas unifamiliares de muros de ductilidad limitada

Abstract

El Perú es un país de alta sismicidad debido a su ubicación en el Cinturón de Fuego del Pacífico. El análisis de los registros históricos, así como el estudio del desempeño de los sistemas estructurales, han servido de base para el desarrollo de disposiciones normativas de diseño sísmico. El objetivo principal de estas disposiciones es reducir el riesgo sísmico. El déficit de viviendas en el Perú y el crecimiento de la población son la razón de la demanda permanente. Las viviendas de muros de concreto de ductilidad limitada (VMDL) son preferidas por los promotores inmobiliarios. Esto se debe a que esta tipología estructural resulta muy productiva en términos de tiempo de ejecución, simplificación de los procedimientos de construcción y reducción de los costos de construcción. La ausencia de sismos de gran magnitud durante 271 años en la costa centro del Perú, hacen que las viviendas y edificios de paredes delgadas no hayan sido sometidas a fuertes aceleraciones aún. Por lo tanto, no se cuenta con información de campo sobre su desempeño. Algunas pruebas de laboratorio se han llevado a cabo para evaluar el desempeño de muros individuales a escala natural. En dichas pruebas se han seguido los protocolos y provisiones de FEMA 461. El presente trabajo se centra principalmente en el desarrollo de curvas de fragilidad para viviendas de muros de concreto de ductilidad limitada (VMDL) edificadas sobre un pefil de suelo tipo S2. Estas funciones pueden obtenerse mediante opinión de expertos, pruebas de laboratorio, recopilación de información de campo y técnicas de simulación. En esta investigación, las curvas de fragilidad son generadas por una técnica de simulación de Montecarlo. Se generan curvas de fragilidad para viviendas unifamiliares típicas de 2 y 3 pisos que han sido diseñadas siguiendo los lineamientos de la normativa peruana vigente. El modelo de 2 pisos consiste en 3 viviendas que forman un solo bloque y comparten muros medianeros, en tanto que el modelo de 3 pisos es un bloque independiente. Estos dos modelos son representativos de la oferta actual de vivienda que se viene construyendo desde los años 90. La contribución más importante es el enfoque probabilístico que toma en cuenta la aleatoriedad de las propiedades mecánicas de los materiales involucrados, tales como la resistencia a la compresión del concreto y el límite de fluencia del acero de refuerzo, así como la incertidumbre de la demanda sísmica mediante la generación de señales sintéticas compatibles con el espectro normativo. Los resultados muestran un buen desempeño sismico para ambas tipologías. Para sismo severo (PGA=0.45g) la probabilidad de presentar daño leve es del 1% o menos.