Comparación del análisis y diseño estructural entre la microzonificación sísmica de Ibagué y el reglamento NSR-10

Comparison of the analysis and structural design between the Ibague seismic microzoning and the NSR-10 regulation

El diseño estructural es una rama esencial en la ingeniería civil y en el desarrollo de la sociedad, puesto que brinda sistemas estructurales seguros y eficientes para los diversos tipos de edificaciones y obras civiles necesarias para mejorar la calidad de vida de sus usuarios y ocupantes. Considerando lo anterior, en este proyecto se realizó un estudio en la ciudad de Ibagué en el cual se buscó determinar y comparar las variables requeridas para diseñar una estructura de concreto reforzado. Por esta razón, se comparan los coeficientes de amplificación sísmica del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) dados para los tipos de suelo más comunes en Ibagué y la microzonificación sísmica vigente de la ciudad, los cuales afectan y generan una variación en el sismo de diseño. Además de esto, se planteó el estudio de la capacidad de disipación de energía de la estructura para generar un análisis completo de las variables de diseño y obtener parámetros y recomendaciones seguras y óptimas para la ejecución del diseño estructural de edificaciones regulares con menos de 5 pisos. Se utilizó la herramienta BIM Revit, la cual permite tener información completa del proyecto estructural relacionada con los materiales y así estimar las variaciones entre los diferentes diseños obtenidos.

1. INTRODUCCIÓN

La microzonificación sísmica es una herramienta que permite obtener valores exactos de los coeficientes de amplificación que afecta la aceleración de la zona en periodos cortos (Fa) e intermedios (Fv), por otro lado, el Reglamento sismo resistente NSR-10 atribuye valores de Fa y Fv según el tipo de suelo y la ubicación de forma general. Por lo cual existe una gran divergencia entre los diferentes sectores de la ciudad y su tipo de suelo, con respecto a los valores que atribuye el Reglamento. Por ende, se requiere un estudio detallado de las variables y parámetros que se pueden presentar en el proceso de diseño. 

Así también, existe un parámetro esencial que es la aceleración espectral, el cual depende de algunos parámetros como lo son los coeficientes de amplificación en periodos cortos (Fa) e intermedios (Fv), además, de los coeficientes de aceleración (Aa) y velocidad (Av) horizontal pico efectiva, entre otros; los cuales afectan y generan una variación en la aceleración sísmica. El NSR-10 plantea una formulación que integra los parámetros anteriormente mencionados que afectan la aceleración espectral, los cuales varían dependiendo únicamente de la ubicación y el tipo de suelo del proyecto, como resultado se observa una generalización del diseño estructural.

Por otro lado, la ciudad de Ibagué cuenta con una microzonificación sísmica que indica curvas de detalle para los valores de los coeficientes de amplificación (Fa, Fv) tomados en campo a lo largo de la ciudad.