Evaluación crítica de la norma NEC-SE-DS:15 para edificios metálicos destinados a aparcamientos en altura. Aplicación al terremoto de Ecuador de 2016

Abstract

En el presente trabajo se ha estudiado la respuesta sísmica de un edificio de sistema aporticado de estructura metálica para estacionamiento de automóviles, el mismo que por la concepción de su diseño puede ser ampliado, generando entonces dos modelos estructurales de distinta rigidez. Originalmente la estructura se encuentra emplazada en una localidad española de muy baja sismicidad, pero debido a las ventajas de su tipología se analizó desde el punto de vista estructural la posibilidad de implantarlo en el Ecuador, por lo que los modelos fueron evaluados para la zona territorial de mayor demanda sísmica. Para comenzar, el cálculo de los periodos fundamentales por el análisis modal anunció que las estructuras son mucho más flexibles en relación al periodo previsto por la fórmula empírica en función de la altura. Según el método de Análisis Estático, las estructuras no cumplen con los requisitos de resistencia y estabilidad. Mediante el método Modal Espectral se determinó que la deformada de las estructuras es más irregular que la obtenida por el análisis estático, y que a nivel de estabilidad y resistencia no califican. Mediante el análisis Pushover se determinó que debido a la carencia de rigidización lateral, se generan amplios desplazamientos que inducen grandes demandas de momento en las columnas de la planta baja, sin embargo, según este método la estructura de planta baja más dos sí podría cumplir los requisitos de la norma, no así la de planta baja más cuatro. Por otra parte, con el método de DDBD se determinó que las estructuras no son capaces de desarrollar ductilidad sin antes superar el límite de deriva máximo admisible, confirmando la hipótesis de vasta flexibilidad lateral prevista en los métodos anteriores. Posteriormente, se efectúo la comparación de la capacidad estructural, y se determinó que la demanda del terremoto del 16 de abril del 2016 para el tipo de suelo estudiado fue mucho mayor que la prevista por el espectro de diseño de la normativa ecuatoriana NECSE- DS:15. Por último, utilizando el acelerograma del terremoto se efectuó el ITHA, confirmando que el mecanismo de falla se inicia en las columnas de planta baja y que al cabo de los primeros segundos del terremoto, se podría producir la rotura frágil de las columnas de la planta baja.