Comparación de la respuesta estructural del pabellón de la Universidad Privada del Norte con aisladores sísmicos elastoméricos y sin aisladores sísmicos

Abstract

El presente estudio se ha enfocado en un análisis comparativo de la respuesta estructural de un edificio con aisladores sísmicos y el edificio convencional. Se ha elegido una estructura de caracterización importante, en este caso es el pabellón “A” de la Universidad Privada del Norte, el modelamiento se ha realizado en el programa ETABS versión 2013 educacional, y se ha considerado en el diseño el Reglamento Nacional de Edificaciones y la norma de Cargas Mínimas de Diseño para Edificios y Otras Estructuras. Se ha realizado 3 combinaciones de aisladores, en la primera combinación se ha considerado a los aisladores trabajando a sección completa, la segunda opción se ha considerado una disminución en la sección con diámetro interno, y en la tercera alternativa una combinación de alto amortiguamiento incluyendo en algunos una adición de núcleo de plomo. Se ha evaluado el mejor comportamiento de estas combinaciones frente a los espectros de las normas o a las siguientes señales sísmicas utilizadas de Lima de los años 1974 y 1966, Chimbote del año 1970, Moyobamba del año 2005, Ocoña del año 2001 y Pisco e Ica del año 2007, debidamente escaladas, verificando que la estructura se ha favorecido con el uso de aisladores logrando un mejor comportamiento estructural, obteniendo una disminución en promedio del 50% en las derivas de entrepiso, un 71% en promedio en las fuerzas en la base, una mejor distribución de los desplazamientos a nivel de diafragmas, y un aumento en el periodo de la estructura de 0.29 segundos hasta 2 segundos, ofreciendo mayor seguridad a sus ocupantes y continuidad en sus servicios. Dentro de los anexos se pueden apreciar los mapas de ordenadas espectrales para diferentes periodos, los planos de distribución en planta de los aisladores con sus respectivas especificaciones, el diseño y sus diagramas de histéresis, y por último los espectros de respuesta para los acelerogramas utilizados para amortiguamientos del 5%, 10% y 27%.

The following study has focused on a comparative analysis of the structural response of a building with seismic isolators and conventional building. We have chosen a structure important characterization in this case is the pavilion "A" of Private University of the North, the modeling was performed in program ETABS version 2013 educational, and has been considered in designing the National Building Regulations and standard Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. Was made 3 combinations of insulators, the first combination has been considered isolators working full section, the second option has been considered a decrease in internal diameter section, and the third alternative, a combination of high damping including some addition of lead core. We evaluated the improved performance of these combinations compared to the spectra of the following standards or seismic signals Lima used the years 1974 and 1966, Chimbote 1970, Moyabamba 2005, Ocoña 2001 and the Pisco and Ica 2007, properly scaled, verifying that the structure has been favored with the use of isolators offering better structural behavior, obtaining an average decrease of 50% in the drifts mezzanine, 71% on average in the forces at the base, better distribution of displacement level diaphragms, and an increase in the period of the structure is 0.29 seconds to 2 seconds offering occupants greater safety and continuity in its services. In the annexes you can see the maps of spectral ordinates for different periods, plant layout drawings of insulators with their respective specifications, design diagrams and hysteresis, and finally the response spectra for the accelerograms used for damping of 5%, 10% and 27%.