Medición de la influencia del sistema de aislamiento de base conformado por aisladores elastoméricos con núcleo de plomo (LRB) para reducir la respuesta estructural y económica a largo plazo de un edificio multifamiliar de 5 pisos ubicado en el distrito de Santiago de Surco frente a sismos severos

Abstract

Para el desarrollo de la presente tesis, se reducirá de manera drástica la respuesta estructural y económica a largo plazo frente a sismos severos en un edificio multifamiliar de 5 niveles ubicado en el distrito de Santiago de Surco. El proyecto usado es un edificio ya proyectado de 5 niveles con un sistema estructural de muros de concreto armado sin aislamiento sísmico. Asimismo, el objetivo general de la presente investigación es determinar la influencia del sistema de aislamiento conformado por aisladores elastoméricos con núcleo de plomo de un edificio multifamiliar de 5 niveles ubicado en el distrito de Santiago de Surco que permita reducir la respuesta estructural y económica ante sismo severos. Para alcanzar dicho objetivo general se tomará como primer paso realizar la reestructuración de un edificio multifamiliar de 5 niveles. Como segundo paso, se estimará las propiedades de los aisladores. El tercer paso consistirá en comparar la respuesta estructural del sistema convencional y el sistema con aislamiento. Luego, como cuarto paso, se llevará a cabo el diseño estructural. Como quinto paso se realizará un análisis comparativo económico de manera directa de un edificio multifamiliar de 5 niveles con y sin sistema de aislamiento de base conformado por aisladores LRB. Consecuentemente, para la metodología de trabajo de la presente investigación se tendrá como primer momento, la elección de un proyecto ya diseñado y construido convencionalmente, como segundo momento, la reestructuración del edificio multifamiliar, como tercer momento el predimensionamiento de los elementos principales del sistema aislado, como cuarto momento el análisis estructural del edificio multifamiliar con sistema aislado, como quinto momento la estimación de las propiedades de los aisladores elastomérico con núcleo de plomo, como sexto momento el diseño estructural del edificio multifamiliar con sistema aislado, como séptimo y último momento se tendrá la evaluación económica del edificio multifamiliar con y sin sistema de aislamiento de base. Como resultado principal, se tuvo originalmente un sistema resistente a carga laterales que estuvo compuesto por un sistema de muros de corte en las dos direcciones, puesto que dichos muros asumen la responsabilidad sísmica para absorber el cortante sísmico y controlar las deformaciones. Mientras que con la reestructuración de la edificación proyectándolo a un sistema de aislamiento de base se optó por un sistema estructural de pórticos de concreto armado de dimensiones de 0.6 m x 0.6 m, en donde se logró eliminar 24 placas de grandes dimensiones en planta que estaban en el sistema original en base fija, pues toda la energía sísmica será disipada por los aisladores elastoméricos con núcleo de plomo. Asimismo, se redujo en un 20% la respuesta estructural del edificio con sistema de aislamiento sísmico, ya que las derivas se redujeron drásticamente en un 20% comparándolo con el sistema convencional de muros de corte.

For the development of this thesis, the long-term structural and economic response to severe earthquakes in a 5-story multifamily building located in the Santiago de Surco district will be drastically reduced. The project used is an already planned 5-story building with a structural system of reinforced concrete walls without seismic isolation. Likewise, the general objective of this research is to determine the influence of the insulation system made up of elastomeric insulators with a lead core of a 5-story multifamily building located in the district of Santiago de Surco that allows reducing the structural and economic response to earthquakes. severe. To achieve this general objective, the first step will be to carry out the restructuring of a 5-story multifamily building. As a second step, the properties of the insulators will be estimated. The third step will consist of comparing the structural response of the conventional system and the isolated system. Then, as a fourth step, the structural design will be carried out. As a fifth step, a direct economic comparative analysis will be carried out of a 5-story multifamily building with and without a base insulation system made up of LRB insulators. Consequently, for the work methodology of this research, the first moment will be the choice of a project already designed and built conventionally, the second moment will be the restructuring of the multifamily building, and the third moment will be the pre-sizing of the main elements of the isolated system. , as a fourth moment the structural analysis of the multifamily building with an isolated system, as a fifth moment the estimation of the properties of the elastomeric insulators with a lead core, as a sixth moment the structural design of the multifamily building with an isolated system, as a seventh and final moment. will have the economic evaluation of the multifamily building with and without base insulation system. As a main result, there was originally a lateral load-resistant system that was composed of a system of shear walls in both directions, since these walls assume seismic responsibility to absorb seismic shear and control deformations. While with the restructuring of the building projecting it to a base isolation system, a structural system of reinforced concrete frames with dimensions of 0.6 m x 0.6 m was chosen, where it was possible to eliminate 24 large plates in plan that were in the original system on a fixed base, since all the seismic energy will be dissipated by the elastomeric insulators with a lead core. Likewise, the structural response of the building with the seismic isolation system was reduced by 20%, since the drifts were drastically reduced by 20% compared to the conventional shear wall system.