Comportamiento estructural de edificaciones sísmicamente aisladas con irregularidad torsional en la superestructura

Abstract

Las normas de diseño sísmico de edificaciones con aislamiento sísmico, incluida la norma peruana, consideran un solo nivel de amenaza sísmica, correspondiente a un sismo de 2500 años de Periodo de Retorno (Tr). Estas normas no exigen la evaluación de desempeño de la edificación ni contienen procedimientos para realizarlo. Una de las propiedades más importantes de la interfaz del aislamiento es la rigidez efectiva y la ubicación del Centro de Rigidez (CR) del modelo elástico equivalente puede controlar el comportamiento torsional de la superestructura. Este trabajo tiene como objetivo contribuir a la seguridad de las edificaciones peruanas sísmicamente aisladas considerando la presencia de irregularidad torsional en la superestructura. Para tal fin se evaluó el desempeño estructural de un edificio de cinco niveles, de concreto armado, con aislamiento sísmico e irregularidad torsional en la superestructura, sometido a múltiples escenarios de sismicidad creciente. Se consideró una excentricidad de 0.125 de la dimensión longitudinal en planta para todos los pisos y se plantearon dos alternativas de ubicación del CR en el sistema de aislamiento. Cada nivel de intensidad sísmica se representó por un juego de siete pares de acelerogramas escalados al valor máximo del PGA asociado. La respuesta se obtuvo por análisis Tiempo Historia (TH) empleando un modelo no lineal del sistema de aislamiento y elementos estructurales con plasticidad concentrada en sus extremos. Los resultados obtenidos de los 112 análisis TH se organizaron en curvas IDA empleando el PGA como medida de la intensidad y como medida de daño estructural las deformaciones de entrepiso y los giros de rótulas, y para el caso de elementos no estructurales, las derivas de entrepiso y las aceleraciones de piso. Los resultados de este trabajo indican que de las alternativas estudiadas la que controla mejor la torsión en la superestructura es aquella en la cual se ubica el CR del sistema de aislamiento en el CR promedio de la superestructura. Para las dos alternativas los resultados indican que, para el sismo de 2475 años de Tr, la estructura quedaría en condición de Ocupación Inmediata (IO) y el daño en los componentes no estructurales sería leve.