Análisis, evaluación estructural y propuesta de reforzamiento con disipadores de un pabellón universitario destinado a laboratorio

Abstract

Perú es un país ubicado en una zona con gran actividad sísmica, ya que se encuentra dentro del cinturón de Fuego del Pacífico, mecanismo local que genera los sismos de subducción entre placas. Esto pone en riesgo latente a la población y a miles de edificaciones que tienen alta vulnerabilidad ya que se afectan las estructuras y luego a los usuarios. Esto significa existen varias edificaciones, las cuales no cumplen con las especificaciones y requerimientos de las normativas actuales. Dentro de la ingeniería sismorresistente, se han realizado investigaciones y se han desarrollado nuevas tecnologías, como los sistemas de protección sísmica. Uno de estos son los dispositivos de disipación de energía que han demostrado mejorar el comportamiento de las estructuras ante acciones sísmicas al lograr reducir los desplazamientos y derivas de entrepiso, como en el caso de la Torre Mayor de México o la Torre Titanium en Chile. Además, tiene varias ventajas frente a otros métodos como que no es un método invasivo y para ciertos tipos de disipadores no se modifica el periodo de la edificación. En la presente investigación, se estudia un bloque del Pabellón Q de la Pontificia Universidad Católica del Perú, el cual es una edificación de la década de 1960 y del que se espera tenga alta vulnerabilidad, lo cual significaría que este tendría daños considerables en un sismo raro. Se analiza el comportamiento actual del bloque mediante métodos de análisis lineal y no lineal y, se evaluará el desempeño actual según lo propuesto de SEAOC. También, se presenta un breve estudio de los sistemas de protección sísmica. Por último, se realiza la propuesta de reforzamiento con disipadores del tipo de fluido viscoso. Respecto a los resultados obtenidos, se obtuvo una reducción de la deriva de entrepiso máxima frente al sismo de la norma E.030 (TR 475 años) en la dirección principal X-X en 89%, y en el eje Y-Y, en 41%. Se alcanza una deriva de entrepiso en el eje X-X de 0.001 y en el eje Y-Y de 0.002. Los dispositivos de disipación logran disipar la energía en un 89%. Esto demuestra la efectividad de los dispositivos de energía para mejorar el comportamiento del Pabellón Q, el cual es una edificación esencial e importante que alberga equipos que deben estar funcionales siempre, ensayos irremplazables, muestras inflamables o tóxicas, lo que aumenta la necesidad de mantener un estado operativo frente a sismos importantes.