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Rehabilitación sísmica de estructuras escolares diseñadas sin detalles de ductilidad
Ordoñez Agudelo, Angie P.
Ordoñez Agudelo, Angie P.
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Abstract
In this research project, the seismic performance of a two-story school building was analyzed. The structure was designed under the 1968 Puerto Rico codes and the 1971 ACI code, which did not include ductility criteria for reinforced concrete elements. The building, with 10 classrooms per floor, was subjected to a Pushover analysis. The analysis revealed that the short columns collapsed before reaching the lateral deformation demand. To address this issue, the short columns were released, increasing the lateral displacement capacity. However, these modifications did not satisfy the seismic demands, so a rehabilitation based on structural walls and trusses with equivalent stiffness was proposed, ensuring similar deformations under seismic loads. The analysis of the rehabilitated structure met the seismic demands of ASCE 7-16, achieving an immediate occupancy performance level with a wall index of 0.55%. The analysis under the seismic demands of ASCE 7-22 showed that the rehabilitated structure maintained the immediate occupancy performance level. However, when considering the seismic loads from the spectrum generated by the PRSMP, the structure reached a collapse prevention state, indicating that, although the rehabilitation complies with current standards, additional adjustments are required to optimize its performance under extreme seismic events.
En este proyecto de investigación se analizó el desempeño sísmico de una estructura escolar de dos niveles, diseñada bajo los códigos de Puerto Rico de 1968 y el ACI de 1971, los cuales no contemplan criterios de ductilidad para elementos de hormigón armado. La estructura, con 10 salones por planta, fue sometida a un análisis Pushover. El análisis evidenció que las columnas cortas colapsaban antes de alcanzar la demanda de deformación lateral. Para abordar esta problemática, se liberaron las columnas cortas, incrementando la capacidad de desplazamiento lateral. No obstante, estas modificaciones no lograron satisfacer las demandas sísmicas, por lo que se propuso una rehabilitación basada en paredes estructurales y cerchas con rigidez equivalente, garantizando deformaciones similares bajo cargas sísmicas. El análisis de la estructura rehabilitada cumplió con las demandas sísmicas del ASCE 7-16, logrando un desempeño de ocupación inmediata con un índice de paredes del 0.55%. El análisis con las demandas sísmicas del ASCE 7-22, evidencio que la estructura rehabilitada mantuvo el nivel de desempeño de ocupación inmediata. Sin embargo, al considerar las cargas sísmicas del espectro generado por el PRSMP, la estructura alcanzó un estado de prevención de colapso, evidenciando que, aunque la rehabilitación cumple con las normativas vigentes, se requieren ajustes adicionales para optimizar su desempeño frente a eventos sísmicos extremos.
En este proyecto de investigación se analizó el desempeño sísmico de una estructura escolar de dos niveles, diseñada bajo los códigos de Puerto Rico de 1968 y el ACI de 1971, los cuales no contemplan criterios de ductilidad para elementos de hormigón armado. La estructura, con 10 salones por planta, fue sometida a un análisis Pushover. El análisis evidenció que las columnas cortas colapsaban antes de alcanzar la demanda de deformación lateral. Para abordar esta problemática, se liberaron las columnas cortas, incrementando la capacidad de desplazamiento lateral. No obstante, estas modificaciones no lograron satisfacer las demandas sísmicas, por lo que se propuso una rehabilitación basada en paredes estructurales y cerchas con rigidez equivalente, garantizando deformaciones similares bajo cargas sísmicas. El análisis de la estructura rehabilitada cumplió con las demandas sísmicas del ASCE 7-16, logrando un desempeño de ocupación inmediata con un índice de paredes del 0.55%. El análisis con las demandas sísmicas del ASCE 7-22, evidencio que la estructura rehabilitada mantuvo el nivel de desempeño de ocupación inmediata. Sin embargo, al considerar las cargas sísmicas del espectro generado por el PRSMP, la estructura alcanzó un estado de prevención de colapso, evidenciando que, aunque la rehabilitación cumple con las normativas vigentes, se requieren ajustes adicionales para optimizar su desempeño frente a eventos sísmicos extremos.
Description
Date
2024-12-16
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Keywords
Pushover Analysis, Structural Ductility, Seismic Rehabilitation, Short Columns, Lateral Displacement, ASCE 7-16, ASCE 7-22, Response Spectrum PRSMP
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