Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones de estructuras metálicas en la parroquia Izamba (Zona 3), Ambato, Ecuador. Propuesta de reforzamiento estructural de una edificación representativa
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Date
2023-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
This research work shows the application of the rapid visual inspection methodology
according to FEMA P-154, with which it is possible to identify, inventory and examine
the possible seismic risks of the buildings evaluated and with this information decide
if a detailed structural evaluation is necessary. The seismic vulnerability according to
FEMA P-154 is expressed in terms of the probability of collapse of the structure, with
this information you can manage contingency plans before and after earthquakes and
inform the owner of the building the status and possibility of structural reinforcement.
After carrying out the evaluation of the selected buildings, a representative structure
was determined located in the Izamba parish of the city of Ambato, which was chosen
for its level of importance and based on the results of the previous evaluation. With
the data obtained from the rapid visual inspection and the documentation obtained
from the representative building, a linear static analysis was carried out, with the
application of the Ecuadorian construction standard, to determine the current behavior
of the structure according to its efforts, displacements, and maximum permitted drifts.
The structural analysis determined that the building presents great flexibility and fails
in some members such as beams and columns. As a solution to the problem detected,
structural reinforcement was chosen with steel diagonals to increase the rigidity of the structure and incorporate additional structural members that support seismic actions.
The research was completed by performing the nonlinear static analysis known as
Pushover of the reinforced building, from this analysis the capacity curve is obtained
and the probable performance of the structure before the design earthquake can be
verified.
Description
Este trabajo de investigación muestra la aplicación de la metodología de inspección
visual rápida según FEMA P-154, con la cual se puede identificar, inventariar y
examinar los posibles riesgos sísmicos de las edificaciones evaluadas y con esta
información decidir si es necesaria una evaluación estructural a detalle. La
vulnerabilidad sísmica según FEMA P-154 se expresa en términos de la probabilidad
de colapso de la estructura, con esta información se puede gestionar planes de
contingencia antes y después de los terremotos e informar al propietario de la
edificación el estado y la posibilidad de un reforzamiento estructural. Luego de realizar
la evaluación a las edificaciones seleccionadas se determinó una estructura
representativa ubicada en la parroquia Izamba de la ciudad de Ambato, la cual fue
elegida por su nivel de importancia y en base a los resultados de la evaluación previa.
Con los datos obtenidos de la inspección visual rápida y la documentación obtenida de
la edificación representativa, se procedió a realizar un análisis estático lineal, con la
aplicación de la norma ecuatoriana de la construcción, para determinar el comportamiento actual de la estructura según sus esfuerzos, desplazamientos y derivas
máximas permitidas. El análisis estructural determinó que la edificación presenta gran
flexibilidad y falla en algunos miembros como vigas y columnas. Como solución al
problema detectado se eligió un reforzamiento estructural mediante el uso de
diagonales de acero para aumentar la rigidez de la estructura e incorporar miembros
estructurales adicionales que soporten las acciones sísmicas. Se finalizó la
investigación realizando el análisis estático no lineal conocido como Pushover de la
edificación reforzada, de este análisis se obtiene la curva de capacidad y se puede
verificar el probable desempeño de la estructura ante el sismo de diseño.
Keywords
CURVA DE CAPACIDAD, FEMA P-154, INSPECCIÓN VISUAL RÁPIDA, IRREGULARIDADES, PROBABILIDAD DE COLAPSO, PUSHOVER, REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL, VULNERABILIDAD SÍSMICA