Evaluación consistente con la amenaza del desempeño sísmico de pórticos intermedios diseñados de acuerdo con ACI 318-19

Abstract

Este trabajo de tesis estudia el desempeño sísmico de estructuras aporticadas con detallado intermedio de acuerdo con ACI 318-19, desde una perspectiva consistente con la amenaza sísmica intermedia. A diferencia del reglamento colombiano vigente NSR-10, la normativa ACI 318-19 no propende por diseños que cumplan con el requerimiento de columna fuerte - viga débil para este sistema con dicho nivel de detallado. Con el objetivo de verificar si la ausencia del requisito de columna fuerte - viga débil impacta negativamente en el desempeño de estas estructuras, en este estudio se han seleccionado arquetipos de pórticos perimetrales ubicados en zona de amenaza sísmica intermedia en los Estados Unidos para su evaluación sísmica. Este estudio evalúa el comportamiento de pórticos que van desde los 4 hasta los 16 pisos de altura utilizando un juego de acelerogramas consistentes con la amenaza sísmica y seleccionados siguiendo la metodología del escenario de espectros condicionales (CSS, por sus siglas en inglés). Esta metodología asigna tasas de ocurrencia a la respuesta estructural, lo que permite estimar su riesgo. Los resultados de los análisis indican que los pórticos se comportan de manera adecuada hasta tasas de retorno por encima de los 2000 años, sin embargo, hay mayor riesgo de que se generen mecanismos de piso en aquellos pórticos donde no se cumple el criterio de columna fuerte - viga débil, en particular en los sistemas con pórticos perimetrales con alturas menores o iguales a 8 pisos. Las estructuras más altas, por su necesidad de rigidez para cumplir derivas, al requerir columnas robustas respecto a las vigas particularmente en los primeros pisos, cumplen naturalmente con el principio de columna fuerte - viga débil y su desempeño es mejor que aquellos pórticos de menores pisos.