Evaluación del coeficiente de disipación energía, R, para edificios con un sistema estructural combinado de muros y pórticos en concreto, con diferente número de pisos

Abstract

En esta investigación se evalúa el coeficiente de disipación de energía para edificios con un sistema estructural combinado por pórticos y muros en concreto reforzado y se compara con los valores definidos en las tablas A.3 del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10. En este trabajo, se analiza la validez de su uso en la reducción de las solicitaciones sísmicas de diseño, mientras que por otra parte, se exige el cumplimiento de los requisitos de rigidez (derivas) en un rango elástico. Este trabajo recopila el diseño estructural de 15 edificaciones con un sistema estructural combinado de muros y pórticos en concreto, con diferente número de pisos entre 4, 8, 12, 16 y 20 pisos, el diseño tuvo en cuenta una variación en los factores de velocidad y aceleración pico efectiva, para lo cual se definió el grado de disipación de energía de la edificación para tres escenarios diferentes: zona de amenaza sísmica alta, zona de amenaza sísmica intermedia y zona de amenaza sísmica baja. El análisis y diseño se realizó con base en los requisitos de los Títulos A, B y C del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, NSR-10. Asimismo, se muestran los coeficientes de disipación de energía de cada edificación, determinados a partir de los análisis de plastificación progresiva. Teniendo en cuenta los resultados del análisis de plastificación progresiva, se presenta un análisis comparativo entre la capacidad de las distintas estructuras y la demanda según la zona de amenaza sísmica, los cortantes de diseño y los cortantes en el punto de desempeño y finalmente entre los valores de R calculados y los definidos por la NSR-10. Por último, se presentan las conclusiones del estudio y las recomendaciones relacionadas con el uso del coeficiente de disipación de energía tabulado en la NSR-10.

Abstract. In this research the response modification factor for buildings with a combined structural system by frames and reinforced concrete walls is evaluated and compared with the values defined in Tables A.3 Colombian Earthquake Resistant Building Regulations NSR-10. In this work, the validity of its use in the reduction of seismic design loads is analyzed, while the requirements of stiffness (drifts) are required in an inelastic range. This paper presents the structural design of 15 buildings with a combined structural system of walls and frames in particular with different number of floors between 4, 8, 12, 16 and 20 floors, the design took into account a variation in speed factors zone and effective peak acceleration of high seismic hazard zone, intermediate seismic hazard zone and low seismic hazard zone and, for which the degree of energy dissipation of the building for three different scenarios were defined. The analysis and design was based on the requirements of Titles A, B and C of the Colombian Earthquake Resistant Building Regulations, NSR-10. Also, the response modification factor of each building is determined from the pushover analysis. Taking into account the results of the pushover, this document shows a comparative analysis between the capacity of the structures and demand depending on the seismic hazard zone, shear base design and the shear base in the performance point, and finally between the values of R calculated and the values defined by the NSR-10. Finally, the study's conclusions and recommendations related to the use of response modification factor in the NSR-10 are presented.