Evaluación de la aceleración de piso definida por el capítulo A.9 del NSR-10 y por análisis tiempo historia, para el diseño de elementos no estructurales en edificaciones con sistema estructural aporticado de concreto reforzado

Abstract

Uno de los parámetros de mayor relevancia a la hora de estimar la fuerza sísmica de diseño para los elementos no estructurales (componentes y anclajes) es la aceleración de piso, es por esto por lo que el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, NSR-10, en su capítulo A.9 proporciona las ecuaciones simplificadas a partir del método de la fuerza horizontal equivalente para el cálculo de este parámetro en el diseño de los elementos no estructurales en las edificaciones del país. En este documento se tiene como propósito evaluar las aceleraciones de piso calculadas mediante las ecuaciones establecidas por el NSR-10, esto para edificaciones aporticadas de concreto reforzado de 5, 10, 15 y 20 pisos situadas en las ciudades de Bogotá y Manizales. Para dicho fin, se estimaron las aceleraciones utilizando las ecuaciones establecidas en el A.9 del NSR-10 y se compararon con las obtenidas de las expresiones simplificadas de los códigos de Construcción ASCE 7-22, Eurocodigo 8, UBC-97 y NZ1170.5, así mismo, se compararon con las aceleraciones absolutas máximas de piso en el rango no lineal obtenidas del análisis cronológicas (tiempo historia) realizados a cada una de las edificaciones a partir de acelerogramas sintéticos simulados que representan la amenaza sísmica del sitio de estudio.

En Bogotá, las edificaciones se sitúan sobre las zonas de respuesta sísmica Depósito de Ladera y Lacustre 200 de la microzonificación sísmica de la ciudad, definida mediante el decreto 523 de 2010; mientras que en Manizales se han supuesto en suelo tipo D bajo las consideraciones del NSR-10. Las estructuras no presentan irregularidades en planta y altura, y se han dimensionado y diseñado de acuerdo con los requisitos establecidos por el NSR-10 para estructuras aporticadas de concreto reforzado. (Texto tomado de la fuente).

One of the most relevant parameters when estimating the seismic design force for non-structural elements (components and anchors) is the floor acceleration. For this reason, the Colombian Seismic-Resistant Building Code, NSR-10, in its Chapter A.9, provides simplified equations—based on the equivalent horizontal force method—for calculating this parameter in the design of non-structural elements in buildings throughout the country. The purpose of this document is to evaluate the floor accelerations calculated using the equations established by NSR-10 for reinforced concrete moment-resisting frame buildings with 5, 10, 15, and 20 stories located in the cities of Bogotá and Manizales. To this end, accelerations were estimated using the equations in Section A.9 of NSR-10 and compared with those obtained from the simplified expressions in the ASCE 7-22, Eurocode 8, UBC-97, and NZS 1170.5 building codes. Likewise, they were compared with the peak absolute floor accelerations in the nonlinear range obtained from time-history analyses performed on each building using simulated synthetic accelerograms representing the seismic hazard of the study site. In Bogotá, the buildings are located in the seismic response zones Ladera and Lacustre 200 of the city's seismic microzonation, as defined in Decree 523 of 2010. In Manizales, soil type D has been assumed according to the NSR-10 specifications. The structures present no plan or vertical irregularities and have been sized and designed in accordance with the NSR-10 requirements for reinforced concrete moment-resisting frames.