Diseño y comparación de respuestas sísmicas de un edificio multifamiliar de 4 pisos con sistema dual y sistema de muros estructurales

Abstract

Perú es un país de alta sismicidad, donde los edificios de concreto armado son diseñados, generalmente, con sistemas duales o de muros estructurales. Estos sistemas poseen diferencias en su estructuración, por lo que nace la inquietud de comparar el comportamiento sísmico y el diseño de ambos. Esta tesis se orienta principalmente a diseñar un edificio multifamiliar de 4 niveles ubicado en el distrito de San Isidro, con dos sistemas estructurales diferentes: sistema dual y sistema de muros estructurales. Así como evaluar y comparar sus respuestas sísmicas ante los análisis dinámicos: modal espectral de la Norma E.030 Diseño Sismorresistente y tiempo historia lineal elástico. El proyecto dispone de una superficie techada aproximada de 461.28 m2 en cada piso, sobre un suelo de material gravoso arenoso cuya capacidad portante es 4 kg/cm2. Inicialmente, se efectúa la estructuración y predimensionamiento de ambas estructuras, lo que permite realizar los modelos computacionales, en los que se ingresan cargas de gravedad. Posteriormente, se ejecutan los análisis estático y dinámico modal espectral, verificando las restricciones de la Norma E.030 Diseño Sismorresistente (2018). Se sigue con la etapa de diseño de componentes estructurales como losas, vigas, columnas, placas, zapatas y elementos adicionales, en cumplimiento de la Norma E.060 Concreto Armado (2009). Como paso final, los resultados determinados del análisis dinámico tiempo historia lineal elástico de cinco conjuntos de aceleraciones de los años 1966, 1970, 1974, 2007 y 2021 en Perú, se comparan con los hallados del análisis modal espectral. En las dos estructuras se logra un diseño y análisis satisfactorio siguiendo los lineamientos y límites normados. A partir de la evaluación y comparación de resultados que se presentan, el edificio con sistema de muros estructurales obtiene mejor comportamiento sísmico en el análisis modal espectral y de forma prevaleciente frente a los registros considerados para el análisis tiempo historia lineal elástico.