Estimación de los niveles de desempeño estructural y de la deriva inelástica de pórticos de concreto considerando la variabilidad de los materiales de Bogotá

Resumen

Los ingenieros estructurales calculan la capacidad sísmica de los pórticos de concreto reforzado con la geometría de los elementosestructurales y con las propiedades mecánicas de los materiales. Las propiedades mecánicas más importantes del concreto y elacero usadas para estimar dicha capacidad son: módulo de elasticidad (E) y resistencia a la compresión del concreto (f `c); esfuerzode fluencia (Fy) y esfuerzo resistente del acero (Fu); así como sus deformaciones unitarias. Basados en lo anterior se analizaron estadísticamente los resultados de más de 1,500 ensayos de compresión de concretos (solamente para Bogotá) y más de 900pruebas de tensión de varillas. Luego se modelaron (análisis por elementos finitos tipo “frame” o barra) y diseñaron edificacionesaporticadas de concreto reforzado de 5 pisos de acuerdo con el reglamento colombiano de construcción sismo resistente (NSR-10); y usando dos de los espectros de la microzonificación de Bogotá (año 2010). Usando los modelos de pórticos planoscorrespondientes a uno de los ejes de la edificación y con la generación de números aleatorios de las propiedades mecánicas delacero y el concreto (de acuerdo con los análisis estadísticos de los ensayos de laboratorio) se realizaron 80,000 análisis de pushoverde los pórticos planos seleccionados con el fin de establecer las derivas inelásticas y sus funciones de distribución de probabilidadpara diferentes niveles de daño (simulaciones de Montecarlo). De acuerdo con los resultados, las derivas promedio para alcanzarniveles de daño de fluencia, ocupación inmediata y protección a la vida son 0.51%, 0.84% y 1. 41% respectivamente.