Diseño por desempeño de una vivienda multifamiliar de 5 pisos mediante el análisis estático no lineal Pushover en Villa el Salvador

Abstract

La investigación tiene como propósito presentar la utilidad de aplicar una validación inelástica (desempeño sísmico) mediante el análisis estático no lineal Pushover al diseño estructural moderno de viviendas multifamiliares de concreto armado en el distrito de Villa el Salvador, Lima. Por ello, se propone una vivienda de 4 niveles y 1 azotea (5 pisos) con su distribución arquitectónica de acuerdo con las edificaciones existentes de la zona. En la etapa de pre-dimensionamiento, se emplean los criterios propuestos por el autor peruano y reconocido ingeniero Antonio Blanco Blasco. Para el diseño estructural de la edificación, se aplican los criterios y lineamientos del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) en las etapas de análisis sísmico y diseño estructural. El modelado 3D, análisis estructural y sismorresistente se realiza mediante el software de análisis Etabs. Posteriormente, al diseño se le realiza un análisis estático no lineal Pushover siguiendo la guía del marco de trabajo del ASCE 41-17 a fin de obtener los procedimientos y valores para la obtención de la curva de capacidad de la estructura y los puntos de desempeño a diferentes niveles de amenaza sísmica. Para la validación por desempeño sísmico, se siguen los límites y consideraciones de la norma FEMA 356 y del comité Vision 2000 establecido por el SEAOC. De este modo, se obtuvieron resultados que demostraron el cumplimiento de los niveles de desempeño del FEMA 356, por alcanzar un nivel totalmente operacional ante un sismo de nivel severo o raro. En conclusión, la estructura presenta un buen comportamiento ante un evento sísmico considerable, tiene gran ductilidad y capacidad de disipar la energía que, en el rango inelástico, no pierde resistencia frente a grandes deformaciones. Además, cumple con los objetivos de desempeño internacional, e igualmente con la filosofía y principios de diseño sismorresistente de la norma peruana en la protección de la vida, reducción de daños materiales y continuidad de servicios básicos.

The purpose of this research is to present the usefulness of applying an inelastic validation (seismic performance) through nonlinear static Pushover analysis to the modern structural design of multi-family reinforced concrete housing in the district of Villa el Salvador, Lima. Therefore, a 4-story house with 1 roof (5 floors) is proposed with its architectural distribution in accordance with the existing buildings in the area. In the pre-dimensioning stage, the criteria proposed by the Peruvian author and renowned engineer Antonio Blanco Blasco are used. For the structural design of the building, the criteria and guidelines of the National Building Regulations (RNE) are applied in the seismic analysis and structural design stages. 3D modeling, structural and earthquake-resistant analysis are performed using the Etabs analysis software. Subsequently, the design is subjected to a non-linear static Pushover analysis following the ASCE 41-17 framework guidelines in order to obtain the procedures and values ​​for obtaining the structure's capacity curve and performance points at different seismic threat levels. For seismic performance validation, the limits and considerations of the FEMA 356 standard and the Vision 2000 committee established by the SEAOC are followed. Thus, results were obtained that demonstrated compliance with the FEMA 356 performance levels, by reaching a fully operational level in the event of a severe or rare earthquake. In conclusion, the structure exhibits good performance in the event of a considerable seismic event, has great ductility and capacity to dissipate energy, which, in the inelastic range, does not lose resistance to large deformations. In addition, it meets the international performance objectives, as well as the philosophy and principles of earthquake-resistant design of the Peruvian standard in the protection of life, reduction of material damage and continuity of basic services.