Evaluación de vulnerabilidad sísmica de edificaciones de estructuras metálicas en la parroquia Izamba zona 1, 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
The city of Ambato has a high seismic hazard. For all the buildings that have been
built and will be built are directly exposed to a high seismic risk. Therefore, it is
necessary to perform a seismic vulnerability analysis of the structures and specifically
those which have been built in areas with geological faults or that have been
implemented in places where earthquakes have previously occurred and caused human
or material losses. The Izamba parish is one of the areas with high seismic danger due
to the previously mentioned factors. For this reason, it was necessary to evaluate the
state in which the metal structure buildings were found in terms of the structural system
they were built with, and the irregularities that were part of each building. The
methodology carried out for the analysis was mixed, the FEMA P-154, NEC 15 and
FUNVISIS rapid visual inspection forms used qualitative criteria to determine the
degree of vulnerability of the buildings, while the detailed analysis with linear methods
was quantitative. For the interpretation of the results, the NEC 15 and AISC 360 criteria were used because the buildings found in the area were of ordinary moment
frames. A representative building in the area was selected to evaluate in detail the
seismic vulnerability. In this case, a linear static and spectral modal analysis was
performed. Subsequently, a structural reinforcement system was proposed and its
efficiency was verified by means of the static and modal spectral analysis and the
seismic-resistant design criteria established by the current regulations in force. Finally,
computational tools were used for the structural calculation and verification of the
proposed design.
Description
La ciudad de Ambato presenta una alta amenaza sísmica, por lo que de forma directa
todas las edificaciones que se han construido y que se construirán, se encuentran
expuestas a un alto riesgo sísmico, ante esto es preciso que se realice el análisis de
vulnerabilidad sísmica de las estructuras y concretamente aquellas que se han
construido en zonas que presentan fallas geológicas o que se hayan implantado en
sitios en los que previamente han ocurrido sismos que generaron pérdidas humanas o
materiales. La parroquia Izamba es una de las zonas que cuentan con alta peligrosidad
sísmica por los factores previamente mencionados, por ese motivo fue necesario
evaluar el estado en el que se encontraron las edificaciones de estructura metálica,
según el sistema estructural con el que fueron construidas y las irregularidades que
forman parte de cada edificación. La metodología llevada a cabo para el análisis fue
mixta, los formularios de inspección visual rápida de FEMA P-154, NEC 15 y
FUNVISIS emplearon criterios cualitativos para determinar el grado de vulnerabilidad de las edificaciones, mientras que el análisis detallado con métodos lineales fue de tipo
cuantitativo. Para la interpretación de los resultados se usaron los criterios de la NEC 15
y AISC 360 debido a que las edificaciones encontradas en la zona fueron de pórticos
ordinarios a momento. Se seleccionó una edificación representativa dentro de la zona para
evaluar de forma detallada la vulnerabilidad sísmica, en este caso se realizó un análisis
estático lineal y modal espectral. Posteriormente se planteó un sistema de reforzamiento
estructural y se verificó su eficiencia mediante el análisis estático y modal espectral y los
criterios de diseño sismorresistente establecidos por la normativa actual vigente.
Finalmente, se usaron herramientas computacionales para el cálculo estructural y la
verificación del diseño planteado.
Keywords
FEMA P-154, FUNVISIS, NEC 15, PÓRTICOS ORDINARIOS A MOMENTO, REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL, VULNERABILIDAD SÍSMICA