A comparative study of two models for the seismic analysis of buildings

Estudio comparativo de dos modelos para análisis sísmico de edificios

En este documento se presenta un modelo para análisis sísmico de edificios en el cual se toman dos masas concentradas por cada nivel aplicadas en los nodos libres de la estructura y se compara con el modelo tradicional, que considera las masas concentradas por nivel, es decir, una masa por cada piso de todo el edificio, que es como normalmente se hace; en este último no todos los valores son conservadores, como se puede notar en la tabla de resultados del problema considerado. Ambos modelos toman en cuenta las deformaciones por cortante. Por lo tanto, la práctica usual de considerar las masas concentradas, una por cada nivel, no será una solución recomendable, y se propone el empleo de tomar dos masas concentradas por nivel, que se apega más a la realidad.

Introducción

Para el análisis sísmico de estructuras de edificios pueden utilizarse tres tipos de métodos: simplificado, estático y dinámico. El método simplificado es aplicable a las estructuras regulares con una altura inferior a 13 m y que cumplen simultáneamente todos los requisitos indicados por la normativa de construcción. El método estático se aplica a los edificios cuya altura es inferior o igual a 30 m para las estructuras regulares y a las estructuras irregulares de menos de 20 m de altura; estos límites aumentan a 40 m y 30 m, respectivamente, para las estructuras situadas en terrenos rocosos. El método dinámico consiste en los mismos pasos básicos que el método estático, con la salvedad de que las fuerzas laterales aplicables en el centro de los pisos se determinan a partir de la respuesta dinámica de la estructura. Para el método dinámico se puede utilizar el análisis espectral modal y el análisis paso a paso o el cálculo de respuestas con registros de aceleración específicos (Zárate, Ayala et al., 2003).

Este estudio tuvo como objetivo presentar un modelo que tomara en cuenta las dos masas por nivel de un edificio aplicadas a nodos libres y considerando tres grados de libertad en las juntas, comparándolo con el modelo tradicional que toma una masa por nivel y considera un grado de libertad por piso (desplazamiento horizontal por nivel). Ambos modelos tienen en cuenta la deformación por cizalladura.