Evaluación del desempeño sísmico de una edificación de concreto armado de 5 niveles en la ciudad de Huánuco mediante el análisis estático no lineal (pushover)

Abstract

Los eventos sísmicos representan una gran amenaza considerable debido a su alto potencial destructivo, lo cual puede generar pérdidas materiales y humanas significativas. Por ello, resulta esencial evaluar el comportamiento estructural de las edificaciones frente a estos fenómenos. En el Perú, la norma técnica E.030 se centra en los efectos de sismos severos, dejando en segundo plano el análisis de los daños causados por sismos leves o moderados. Ante ello, el análisis estático no lineal surge como una herramienta útil, ya que, si bien no es exigido por la normativa nacional, tampoco está excluido. En este contexto, se realizó un estudio del desempeño sísmico mediante dicho análisis aplicado a una edificación de concreto armado de cinco niveles ubicada en Huánuco.

Para ello, se elaboró un modelo matemático de la edificación utilizando el software SAP2000, a través del cual se obtuvo la curva de capacidad, punto de partida del análisis de desempeño. El diseño y asignación de cargas se efectuaron según las normas E.020 y E.030, mientras que el análisis no lineal se realizó de acuerdo con las normativas ASCE 41-23 y FEMA 440. Como resultado, se determinó que la edificación mantiene un nivel de operatividad adecuado frente a un sismo severo. Sin embargo, se obtuvo un factor de reducción de fuerza sísmica (R) entre 1.93 y 2.01, evidenciando una concentración de esfuerzos en las columnas del primer nivel, las cuales presentan fallas estructurales, lo cual contradice parcialmente la filosofía sismorresistente.

Seismic events pose a significant threat due to their high destructive potential, which can lead to substantial material and human losses. Therefore, it is essential to evaluate the structural behavior of buildings under such phenomena. In Peru, Technical Standard E.030 focuses mainly on the effects of severe earthquakes, placing less emphasis on the analysis of damage caused by light or moderate seismic events. In this context, nonlinear static analysis emerges as a useful tool, since although it is not required by national regulations, it is not excluded either. Accordingly, a seismic performance study was conducted using this analysis on a five-story reinforced concrete building located in Huánuco.

To carry out the study, a mathematical model of the building was developed using SAP2000 software. From this model, the capacity curve was obtained, serving as the starting point for the performance analysis. The design and load assignment followed the guidelines of Standards E.020 and E.030, while both the modeling and the nonlinear analysis were conducted in accordance with ASCE 41-23 and FEMA 440 standards. As a result, it was determined that the building maintains an adequate level of operability in the event of a severe earthquake. However, a seismic force reduction factor (R) ranging from 1.93 to 2.01 was obtained, indicating a concentration of stress in the first-floor columns. These elements exhibited structural failures under seismic demand, which partially contradicts the principles of earthquake-resistant design philosophy.