Recibido: 30/05/2024
Aceptado: 10/07/2024
https://revistas.unj.edu.pe/index.php/pakamuros
26
Volumen 12, Número 3, Julio-Septiembre, 2024, Páginas 26 al 40
DOI: https://doi.org/10.37787/w1jk0955
ARTÍCULO ORIGINAL
Comportamiento sísmico de un edificio mediante los métodos pushover y de coeficiente
modificado
Seismic behavior of a building using the pushover and modified coefficient methods
Alicia Mera
1
* y Lenin Núñez
2
RESUMEN
La investigación evaluó el desempeño sísmico del edificio de la Universidad Alas Peruanas, Jaén, Perú,
conformado por dos módulos y una escalera. Empleando la Norma VISION2000, se determinaron los niveles de
peligrosidad sísmica, se incorporaron patrones de cargas para obtener la curva de capacidad bilineal y mediante el
método de los coeficientes modificados se obtuvo el nivel de desempeño. El modelado 3D se realizó con el
software Etabs v.18.1.0 versión académica. Según la Norma ASCE 41-17, la evaluación incluyó el nivel 1 que
comprendió una inspección in situ para el llenado de listas de verificación rápida en los componentes estructurales
y no estructurales. Y, el nivel 3 que comprendió un análisis estático no lineal pushover, considerando los niveles
de peligrosidad sísmica e incorporándose un patrón de carga de distribución vertical proporcional a valores de
Cvx. A través de una curva bilineal y por el método de los coeficientes modificados se obtuvo el desplazamiento
objetivo y junto con la Norma VISION2000, ambos módulos mostraron un nivel desempeño sísmico de colapso,
es decir; no presenta una adecuada capacidad para soportar deformaciones inelásticas. Por lo tanto, requieren
reforzamiento estructural para mejorar su resistencia ante eventos sísmicos.
Palabras clave: Desempeño sísmico, desplazamiento objetivo, curva de capacidad, peligrosidad sísmica.
ABSTRACT
The research evaluated the seismic performance of the building at Universidad Alas Peruanas in Jaén, Peru,
consisting of two modules and a staircase. Using the VISION2000 standard, seismic hazard levels were
determined, and load patterns were applied to obtain the bilinear capacity curve. The performance level was
assessed using the modified coefficient method. The 3D modeling was conducted with the academic version of
Etabs v.18.1.0. According to the ASCE 41-17 standard, the evaluation included Level 1, which involved an in situ
inspection for completing rapid checklist assessments of both structural and non-structural components, and Level
3, which included a nonlinear static pushover analysis. This analysis considered seismic hazard levels and
incorporated a vertical load distribution pattern proportional to Cvx values. The target displacement was obtained
through a bilinear curve and the modified coefficient method. In conjunction with the VISION2000 standard, both
modules exhibited a seismic performance level of collapse, indicating inadequate capacity to withstand inelastic
deformations. Therefore, structural reinforcement is necessary to improve resistance to seismic events.
Keywords: Seismic performance, target displacement, capacity curve, seismic hazard.
* Autor para correspondencia
1
Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Universidad Alas Peruanas, Perú. Email: 2015224583@alu.uap.edu.pe
2
Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Universidad Nacional de Jaén, Perú. Email:
lenin_nunez@unj.edu.pe
Mera y Núñez
27
INTRODUCCIÓN
El Perú está situado en una zona sísmica de moderada a alta y ha experimentado numerosos sismos
destructivos que han causado importantes pérdidas humanas y daños materiales. Para mitigar los
impactos de los sismos o terremotos, es necesario diseñar y evaluar estructuras que sean resilientes y
capaces de soportar fuerzas sísmicas. Sin embargo, la actual norma de diseño sismorresistente se basa en
un método de análisis basado en fuerzas lineales, que tiene limitaciones a la hora de predecir el
comportamiento no lineal de las estructuras bajo fuertes cargas sísmicas.
Actualmente, no solo en el territorio peruano, las estructuras se diseñan para resistencia sísmica mediante
análisis elástico, la mayoría de las cuales experimentan deformaciones inelásticas significativas bajo
grandes eventos sísmicos (Abass y Jarallah, 2021). También, a pesar de la practicidad de los
procedimientos lineales, su precisión puede ser limitada, especialmente para estructuras complejas o
eventos sísmicos significativos, lo que requiere el desarrollo de procedimientos no lineales (Ali Abass y
Khalaf Jarallah, 2021). Por este motivo se introduce el concepto de desempeño sísmico que, de acuerdo
con Crainic y Munteanu (2013) es el índice del comportamiento de una edificación y su condición
posterior a la acción de un sismo sin sufrir daño considerable, en los componentes estructurales y no
estructurales.
Un porcentaje significativo de las pérdidas económicas está relacionado con el daño de componentes no
estructurales y estos representan una parte importante del costo total de un edificio, por lo tanto, merecen
una adecuada atención para mitigar las pérdidas económicas. Si bien la seguridad estructural del edificio
está directamente relacionada con la planificación, el diseño y la construcción, la seguridad no estructural
está de alguna manera relacionada con el mantenimiento posterior a la construcción (Kumar et al., 2022).
La evaluación sísmica basada en desempeño busca comparar dos conceptos: demanda y capacidad a
través de métodos no lineales como el análisis estático no lineal o pushover, el principio básico de este
análisis es someter el modelo estructural inelástico de un edificio (después de cargar con cargas de
gravedad) a un patrón de fuerza lateral incrementalmente creciente que representa una distribución
simplificada de fuerzas inducidas por sismos (Najam, 2020). En este proceso se puede identificar la
formación de rótulas plásticas y la degradación de la rigidez en la estructura (Mahesh y Pandit, 2020).
Además, se obtiene la curva de capacidad idealizada que se cruza con la demanda sísmica para calcular
el punto de desempeño de la estructura en función de la cortante en la base y el desplazamiento máximo
en el último nivel de la estructura (Al-Fadhli, 2020).
El análisis pushover puede proporcionar una estimación útil del comportamiento sísmico de una
estructura (Masrilayanti et al., 2023) y se considera una técnica comúnmente utilizada, que proporciona
resultados aceptables (Elhadi et al., 2020). Además, el análisis pushover brinda una comprensión integral
Comportamiento sísmico de un edificio
28
del patrón de falla del edificio y, como resultado, hace posible construir la estructura de acuerdo con la
función para la que fue diseñada (Hassan y Yasin, 2023). Sin embargo, es posible que este tipo de análisis
no represente con precisión el comportamiento dinámico de la estructura, ya que es un método
aproximado basado en cargas estáticas (Sankre y Sahu, 2020).
Se encuentran disponibles varios programas de computadora que permiten la aplicación del análisis
pushover en la práctica Sullivan et al. (2021); en Chile desarrollaron el modelo no lineal de un edificio
en el programa de computadora ABAQUS/Standard FE, el software IDARC-2D, SeismoStruct, en Perú
y diferentes partes del mundo, lo principales softwares más comerciales para este tipo de aplicación son
Etabs y SAP200 (Picon y Vargas, 2019). Estos softwares han sido usados por más de 35 años por
ingenieros estructurales e investigaciones respaldadas, por lo que, tiene validez, es confiable y objetivo
para la interpretación de resultados requeridos.
Existen métodos que son utilizados para determinar el nivel de desempeño una vez obtenida la curva
bilineal, entre ellos el método de linealización equivalente o espectro de capacidad y el método de los
coeficientes de desplazamiento, este último fue el que se utilizó en la presente investigación. Utilizado
inicialmente en FEMA 273 y posteriormente incorporado en FEMA 356, requiere la modificación de la
respuesta elástica lineal del sistema de un grado de libertad (SDOF) equivalente para predecir el
desplazamiento global máximo, el llamado desplazamiento objetivo. Se utiliza un conjunto de
coeficientes para ajustar la respuesta (Asıkoğlu et al., 2021). Así mismo, el desplazamiento requerido
para la estructura se puede obtener directamente con la ayuda de operaciones numéricas con este método
(Shendkar et al., 2024).
La evaluación estructural se debe establecer para uno o más niveles de desempeño. Cada uno de ellos
está en función del grado de importancia y del nivel de amenaza sísmica requerido, por lo tanto; el nivel
de desempeño de todo el sistema estructural debe definirse como una combinación adecuada de los
niveles de desempeño de sus componentes estructurales y no estructurales (Mohsenian et al., 2023).
También, son una forma de categorizar el desempeño sísmico de las estructuras en función de su
capacidad para cumplir objetivos de desempeño específicos bajo diferentes niveles de sacudidas del suelo
(Masrilayanti et al., 2023).
Con base a lo mencionado, el objetivo de esta investigación fue evaluar el nivel de desempeño sísmico
del edificio de dos módulos y una escalera de la Universidad Alas Peruanas en la ciudad de Jaén con el
uso de las normas ASCE 41-17 y VISION2000 para determinar el nivel de desempeño sísmico del
edificio categorizado como esencial de acuerdo con la norma E.030 de diseño sismorresistente.
Mera y Núñez
29
MATERIALES Y MÉTODOS
El edificio de la investigación está constituido por dos módulos de cuatro niveles y una escalera de
acceso, con un sistema estructural construido con pórticos de concreto armado, destinado al uso de la
educación superior universitaria, ubicado en el Sector Nuevo Horizonte, del distrito y provincia de Jaén,
departamento Cajamarca, Perú.
Se seleccionaron niveles de peligros sísmicos conocidos como sismos de seguridad básica para edificios
existentes (BSE-1E y BSE-2E) con 20% en 50 años, periodo de retorno 225 años y 5% en 50 años,
periodo de retorno 975 años, respectivamente (American Society of Civil Engineers (ASCE/SEI 41),
2017). Se recogieron parámetros de aceleración de respuesta espectral (Ss y S1) para periodos cortos de
0.2 segundos y periodos largos de 1.0 segundo con la finalidad de construir manualmente espectros de
respuesta de aceleración. Se determinó la aceleración de respuesta espectral de diseño para periodos
cortos y largos (Ecuación 1 y 2), los coeficientes de sitio en función de la aceleración de respuesta
espectral para periodos cortos (Ss); así como los coeficientes de sitio en función de S1 (Aceleración de
respuesta espectral para periodos de 1 segundo y los coeficientes de sitio para valores de Fpga en función
de PGA (aceleración máxima del suelo).
.Sxs Fa Ss
1
1 Fv.S1Sx
2
Donde: Fa = coeficiente de sitio; Ss = aceleración de la respuesta espectral para periodos cortos; S1= aceleración de la
respuesta espectral para periodos de 1 segundo.
La construcción del espectro describe 4 puntos: para períodos inferiores a T0, la aceleración de respuesta
espectral de diseño (Sa) fue calculada mediante la ecuación 11.4-5 (ASCE/SEI 7-10) (Ecuación 3).
Sds 0.4 0.6 0
T
Sa T
3
Donde: Sa= aceleración de la respuesta espectral de diseño; SDS = aceleración de la respuesta espectral de diseño en periodos
cortos; T= periodo fundamental de la estructura y T0 = 0.2 SD1/ SDS, SD1= aceleración de la respuesta espectral de diseño
en un periodo de 1 segundo (ASCE/SEI 7-10).
Para períodos superiores a TS e inferiores o iguales a TL, Sa, se tomó la ecuación 4 y para períodos
superiores a TL, Sa se tomó como la ecuación 5.
1Sd
Sa T
4
Comportamiento sísmico de un edificio
30
2
1TL
Sa Sd T
5
Dónde: TL= periodo de transición a largo plazo
Las listas de verificación fueron adaptadas de la lista de verificación estructural para la Prevención de
Colapsos en Edificios Tipo C1 y la lista de verificación estructural de Ocupación Inmediata para Edificio
Tipo C1 (ASCE/SEI 41-17). Las listas de verificación mencionadas fueron llenadas in situ; previa
verificación rápida de columnas en el segundo nivel por ser el más crítico para determinar su rigidez y
resistencia, esto fue obtenido mediante las ecuaciones 6 y 7 correspondiente al nivel 1.
1
30
nc Vj
Vjavj nc nf Ac
6
Dónde: vj = Cortante del piso; nc = Número total de pilares; nf = Número total de pórticos en la dirección de la carga; Ac =
Suma del área de la sección transversal de todos los pilares del piso considerado; Ms = Factor de modificación del sistema
(ASCE/SEI 41-17).
1 2 1
1.3 3
V hn
Pot L nf Acol
7
Dónde: nf = Número total de pórticos en la dirección de la carga; V = Fuerza seudo sísmica; hn = Altura por encima de la
base hasta el nivel de techo; L = Longitud total; Ms = Factor de modificación del sistema (ASCE/SEI 41-17).
Para el nivel de detección también se realizó el cálculo de la pseudo fuerza sísmica horizontal de acuerdo
con la ecuación 8.
Sa WVC
8
Dónde: V: pseudo fuerza sísmica, W: peso sísmico efectivo del edificio, Sa: aceleración de respuesta espectral, C: Factor de
modificación que relaciona el desplazamiento inelástico y el desplazamiento lineal elástico (ASCE/SEI 41-17).
Para el caso del factor de modificación C se varió de acuerdo con el tipo de edificación (madera, pórticos
resistentes a momento, muros de corte, pórticos arriostrados, albañilería sin refuerzo, diagramas
flexibles) y el número de pisos.
La aceleración de respuesta espectral se calculó mediante la ecuación 9.
1Sx
Sa T
9
Dónde: T, es el período fundamental, calculado de acuerdo con la ecuación 10.
1T C hn
10
Donde: C1 = 0.018 para pórticos resistentes a momento de concreto (Tipo C1); hn=altura de la base al nivel de techo; β =
0.90 para pórticos resistentes a momento de concreto (ASCE/SEI 41-17).
También se encontró la fuerza cortante en los pisos mediante las ecuaciones 11 y 12.
Mera y Núñez
31
.
.
1
V
k
x
k
i
xh
n
ih
i
w
Fx w
11
n
xj
Vj Fx
12
Dónde: Vj = Cortante del piso en el nivel j, n = Número total de pisos por encima del nivel del suelo, j = Número de niveles
de pisos considerado, W = Peso sísmico total, V = Fuerza seudo sísmica, wi = Porción del peso total del edificio W localizado
en nivel de piso i, wx = Porción del peso total del edificio W localizado en planta x, hi = Altura desde la base hasta el nivel
del suelo, hx = Altura (pies) desde la base hasta el nivel del suelo x; y k = 1,0 para T ≤ 0,5 s y 2,0 para T > 2,5 (ASCE/SEI
41-17).
Se realizó el análisis completo de la estructura teniendo en cuenta que para evaluar el sistema resistente
a fuerzas sísmicas se utilizó el análisis estático no lineal – pushover (ASCE/SEI 41-17). El procedimiento
constó de un modelado matemático en tres dimensiones con el software Etabs versión 18.1.0 en su
versión académica; se modelaron los módulos I y II, y la escalera por separado ya que los planos
especificaban juntas sísmicas. Se consideraron las dimensiones de los planos proporcionados,
presentando un área de 284.89 m², 270.86 m² y 31.11 m² respectivamente. A continuación, se muestra el
proceso de la técnica pushover y modelado estructural.
Figura 1
Diagrama de flujo de aplicación de la técnica pushover
Comportamiento sísmico de un edificio
32
Figura 2
Diagrama de flujo de aplicación de modelado estructural en Etabs V18.1.0.
Las vigas y columnas fueron incluidas en el modelado haciendo uso de elementos tipo fibra con
inelasticidad distribuida Abarca Duarte (2020),así también se consideró secciones integradas. Para el
análisis estático no lineal se consideró la combinación de carga gravitacional especificada en ASCE 41-
17 en concordancia con la ecuación 13.
1.1.QG QD QL
13
Donde: QD = acción causada por las cargas muertas; QL = acción causada por la carga viva, igual al 25% (ASCE/SEI 41-
17).
Para obtener la curva de capacidad se realizó el cálculo de patrones de carga laterales ambas direcciones
X e Y Huamaní Camargo (2020), mediante la ecuación 14.
.
.
1
k
x
k
i
xh
n
ih
i
w
Cvx w
14
Donde: Cvx = distribución vertical de carga proporcional. k = 2.0, T ≥ 2.5; 1.0, T ≤ 0.5
El desplazamiento objetivo se desarrolló de acuerdo con las ecuaciones 15 y 16.
Ki
Te Ke
15
Dónde: Te = rigidez lateral efectiva, Ki = Rigidez lateral elástica del edificio, Ti = Periodo fundamental elástico, Ke = Rigidez
lateral efectiva del edificio (ASCE/SEI 41-17).
Mera y Núñez
33
0tC
2
12 2
4
aTe
C C S g
16
Donde: Sa = aceleración del espectro de respuesta en el período fundamental efectivo; C0 = factor de modificación para
relacionar el desplazamiento espectral de un sistema equivalente de un solo grado de libertad (SDOF) con el desplazamiento
del techo del edificio de múltiples grados de libertad (MDOF). El factor de modificación Co, se ha tomado en función al
número de pisos y el patrón de carga.
Con las ecuaciones 17 y 18 de los factores de modificación se han relacionado los desplazamientos
inelásticos y la representación de la forma de histéresis. Mientras que para calcular el límite elástico del
edificio en la dirección considerada se aplicó la ecuación 19.
2
1 1 1
strength
e
CaT
17
Donde: C1 = factor de modificación para relacionar los desplazamientos inelásticos máximos esperados y g = aceleración de
la gravedad (ASCE/SEI 41-17). C2 = Factor de modificación para representar la forma de histéresis, degradación cíclica de
la rigidez y deterioro de la resistencia en el desplazamiento máximo.
2
1
1
2 1
800
strength
e
CT
18
Donde: a = factor de sitio, μ(strength )= relación entre la demanda de resistencia elástica y el límite elástico.
Y para calcular otros valores, se requirió:
.
/
strength m
y
Sa C
vW
19
Donde: Vy = límite elástico del edificio en la dirección considerada calculado a partir de los resultados del análisis no lineal,
W = peso sísmico efectivo, Cm = factor de masa efectiva, en función al número de pisos y de la estructura del edificio.
Los criterios de aceptación se desarrollaron de acuerdo con los parámetros de modelado y criterios de
aceptación numéricos para procedimientos no lineales-viga de concreto armado y los parámetros de
modelización y criterios numéricos de aceptación para procedimientos no lineales – columnas de
concreto armado (ASCE/SEI). Los criterios de aceptación fueron de ayuda para determinar en qué nivel
de desempeño se encontraba las vigas y columnas en función de su grado de deformación. ASCE clasifica
estos grados de deformación en: Ocupación inmediata (IO), Seguridad de Vida (LS), Prevención por
colapso (CP).
La sectorización de la curva de capacidad y el nivel de desempeño sísmico se realizó en dirección X e Y
de acuerdo con el comité VISION 2000 en el que se asigna un desplazamiento a cada nivel de desempeño.
Comportamiento sísmico de un edificio
34
RESULTADOS
En la figura 3 se observan los modelados estructurales en 3D, el cual proporciona vistas sobre los
elementos estructurales y geometría de la estructura.
Figura 3
Modelados estructurales a) y b) módulos I y II de aulas y c) escalera
En la Figura 4 se observa los espectros de respuesta de aceleración para los niveles de peligros sísmicos
definidos, se ajustan para reflejar las condiciones del suelo. También proporcionan información sobre cómo
la estructura responde a movimientos sísmicos en función de características esenciales.
Figura 4
Espectro de respuesta general para el edificio en estudio
En la Figura 5, se puede observar la curva de capacidad en dirección X e Y a) y b) módulos I y II de aulas
y c) escalera. Se presenta un patrón similar en ambas direcciones que da comienzo a un rango elástico
a
b
c
Mera y Núñez
35
pronunciado y constante lo que indica que los elementos estructurales no presentan agrietamiento, asi
mismo; la incursión en el rango inelástico. También se observa que la resistencia aumenta hasta un punto
máximo en el que el primer elemento vertical del sistema resistente a fuerzas falla, así mismo este punto
cae de forma brusca llevando al colapso a la estructura.
Figura 5
Curva de capacidad en dirección X e Y a) módulo I, b) módulo II, c) escalera
En la Tabla 1 se observa el desplazamiento objetivo calculado por el método de los coeficientes, para
ambos niveles de peligrosidad usando los parámetros mencionados.
Tabla 1
Desplazamiento objetivo de la estructura
Parámetros
X
Y
BSE-1E
BSE-2E
BSE-1E
BSE-2E
Módulo I
Rigidez lateral efectiva (Ton/m)
5721.018
1841.352
Rigidez lateral elástica (Ton/m)
5721.018
1841.352
Período fundamental elástico (s)
0.703
0.894
Período fundamental efectivo (s)
0.703
0.894
Aceleración espectral (g)
1.313
2.035
1.313
2.035
C0
1.114
1.0811
2.524
2.992
C1
1.102
1.176
1.114
1.1891
C2
1.00
1.00
1.00
1.00
Desplazamiento objetivo (m)
0.1968
0.3159
0.7287
1.429
Módulo II
Rigidez lateral efectiva (Ton/m)
5711.863
5446.198
Rigidez lateral elástica (Ton/m)
5711.863
5446.198
a
b
c
Comportamiento sísmico de un edificio
36
Período fundamental elástico (s)
0.614
0.935
Período fundamental efectivo (s)
0.614
0.935
Aceleración espectral (g)
1.313
2.035
1.313
2.035
C0
1.234
1.185
0.641
0.597
C1
1.142
1.245
1.079
1.132
C2
1.034
1.10
1.00
1.00
Desplazamiento objetivo (m)
0.1777
0.3086
0.1985
0.3019
Escalera
Rigidez lateral efectiva (Ton/m)
3883.767
3723.676
Rigidez lateral elástica (Ton/m)
3883.767
3723.676
Período fundamental elástico (s)
0.286
0.312
Período fundamental efectivo (s)
0.286
0.312
Aceleración espectral (g)
1.313
2.035
1.313
2.035
C0
1.746
1.745
1.632
1.725
C1
1.282
1.549
1.144
1.166
C2
1.029
1.11
1.00
1.01
Desplazamiento objetivo (m)
0.0611
0.1232
0.059
0.100
Los criterios de aceptación en vigas y columnas de toda la estructura mostraron que la mayoría de dichos
elementos se mantienen en el nivel de desempeño sísmico ocupación inmediata y seguridad de vida,
conservando así un rango de desplazamiento antes de que presenten daños que sean considerables. Sin
embargo; la formación de rótulas plásticas se da primero en las columnas y no da lugar a la formación
de rótulas plásticas en vigas, evidenciando así que estas serán las primeras en colapsar y se formará el
fenómeno de columna débil – viga fuerte debido a la poca rigidez que estas poseen.
Figura 6
Mecanismo de colapso de rótulas plásticas
En las Figuras 7, se observan algunas sectorizaciones de la curva de capacidad y del desplazamiento
objetivo en las direcciones X e Y. Se obtuvo los niveles de desempeño sísmico, es decir; en un sector de
la curva se muestra que el punto de la capacidad de la estructura ha sido superado, llevándola al colapso.
Esto sucede para ambos módulos en las direcciones de análisis y ambos niveles de peligro sísmico. Para
el caso de la escalera se observa un nivel de desempeño sísmico de seguridad de vida en ambas
Mera y Núñez
37
direcciones de análisis y para los niveles de peligro sísmico seleccionado, es decir; sufre daños
significativos, pero no colapsa, permitiendo la seguridad de las personas dentro del edificio. Además,
muestra desplazamientos moderados a grandes.
Figura 7
Desempeño sísmico del módulo I colapso en dirección X (a) e Y para BSE-1E (b); Desempeño sísmico del módulo II colapso
dirección X (c) e Y para BSE-2E(d); Desempeño sísmico escalera seguridad de vida en dirección X (e) e Y para BSE-1E (f).
DISCUSIÓN
Mediante el análisis estático no lineal – pushover se logró identificar que las estructuras del módulo I y II
no cumplen con los niveles de desempeño sísmico establecidos para estructuras esenciales, ya que existe
daño severo en los elementos estructurales, así lo mostraron los criterios de aceptación. El estudio de un
a
b
c
d
e
f
Comportamiento sísmico de un edificio
38
edificio existente en Indonesia de Wibowo et al. (2021) menciona que mediante el análisis pushover y el
software Etabs V.9.0.0 se logró determinar el nivel de desempeño sísmico del edificio, siendo este
seguridad de vida y prevención de colapso. También, para 3 edificios el desempeño sísmico fue evaluado
en base al desplazamiento objetivo y todos ellos tienen un nivel de desempeño de ocupación inmediata o
conocido como control de daños (Suwondo et al., 2022). A su vez, Gautam et al. (2021) observaron en su
estudio que las conexiones viga-columna son los componentes estructurales más frágiles.
De acuerdo con Zebua y Koespiadi (2022), en su investigación la mayoría de rótulas plásticas cumplieron
con el concepto de construcción resistente a sismos, es decir, columna fuerte - viga débil. Asi mismo, en la
evaluación de desempeño estructural el nivel de desempeño en el que se encuentra la estructura es
Ocupación Inmediata (IO) donde el edificio es seguro durante un sismo. Y, Eldin et al. (2021) consideraron
cuatro grupos de edificios para análisis mediante técnica pushover utilizando el método del coeficiente de
desplazamiento, refiriendo que este enfoque es preciso para monitorear el comportamiento no lineal del;
clasificaron estos edificios en el nivel de desempeño de Ocupación Inmediata (IO). Además, Riswandi et
al. (2021) en su evaluación mostraron que el nivel de desempeño para el edificio de salas de usos múltiples
es seguridad de vida (LS), mientras que para edificio de la Fiscalía es control de daños.
Por otro lado, los componentes no estructurales presentaron las siguientes deficiencias: los muros no
estructurales de albañilería no presentan aislamiento y los paneles de vidrio se ven expuestos por la falta
de protección sísmica al igual que las luces de emergencia, luminarias, etc. Por lo tanto; se espera que el
daño que produzcan dichos componentes sea extenso.
Gautam et al. (2021) en su estudio obtuvieron que los componentes no estructurales, como los muros de
relleno y los parapetos, son más frágiles que los componentes estructurales y representan una amenaza para
la seguridad de los ocupantes, sin mencionar la interrupción del uso funcional de los edificios. De igual
manera, Ogasawara et al. (2020) encontraron que el daño se produjo primero en las juntas de expansión,
las paredes interiores y divisorias, seguido por los techos, los muebles y el contenido del edificio. Y, en
edificios escolares dichos componentes, como el relleno y las particiones, resultaron ser los componentes
más dañados (Ludovico et al., 2020).
CONCLUSIONES
Los módulos I y II no cumplen con el nivel de desempeño sísmico adecuado para ningún tipo de peligro
sísmico, por lo que no se garantiza su posterior funcionamiento después de un evento sísmico de gran
magnitud. Por lo tanto; necesitará un reforzamiento estructural de modo que la resistencia y la rigidez
Mera y Núñez
39
aumenten, esto se logra mediante la adición de pórticos de concreto armado, arriostres metálicos,
disipadores de energía, encamisado de concreto reforzado, entre otros. A su vez, se recomienda aplicar
análisis pushover multimodo y análisis dinámico no lineal tiempo- historia.
Además, tienen una inadecuada capacidad de soportar deformaciones inelásticas y al mismo tiempo, estas
deformaciones se reducen debido a la falta de redundancia en los elementos verticales resistentes a fuerzas
laterales.
Los daños que producirán los componentes no estructurales van a generar que ambos módulos queden
inhabilitados, además; de generar grandes pérdidas económicas y sobre todo un riesgo adicional para los
ocupantes. Por lo tanto, se debe considerar la protección sísmica de los componentes no estructurales.
Además, mediante el estudio de curvas de fragilidad se puede estimar el daño que causarán una vez
construido un edificio.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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de capacidad espectral, comparando los resultados de la modelación con plasticidad concentrada y distribuida.
Instituto Tecnologico de Costa Rica - Escuela de Ingenieria en Construcción.
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