Abstract

En la última década se han desarrollado importantes investigaciones en los Estados Unidos de Norte América, para evaluar en forma rápida la vulnerabilidad sísmica de las estructuras, a partir del cálculo de la deriva máxima de piso. Estas investigaciones han sido efectuadas en base a sismos registrados fundamentalmente en el área de California y teniendo en cuenta los materiales y sistemas constructivos que ahí utilizan.

Para todos es conocido, que la peligrosidad sísmica del Estado de California es diferente de la peligrosidad sísmica de América del Sur y algo similar se puede indicar con respecto a los materiales y sistemas constructivos. Por este motivo es que la Escuela Superior Politécnica del Ejército ESPE, Ecuador, apoyó la realización del proyecto de investigación científica, denominado: “Evaluación rápida de la deriva máxima de piso para evaluar la vulnerabilidad sísmica de estructuras de Hormigón Armado”.

En esta investigación se obtienen relaciones entre el desplazamiento máximo inelástico con respecto al desplazamiento máximo elástico, de sistemas de un grado de libertad, pero a partir de sismos registrados en: Colombia, Ecuador, Perú, Argentina y Chile. En ninguno de los países indicados se cuenta con suficientes acelerogramas, de eventos sísmicos cuya aceleración máxima del suelo sea mayor al 10% de la aceleración de la gravedad,  que permitan tener una muestra bastante confiable a partir del cual se pueda realizan un estudio estadístico pero al trabajar en conjunto se tuvo 63 registros, que es un número considerable.

De igual manera se encuentran relaciones entre la deriva máxima de piso con respecto a la deriva global del edificio pero trabajando con materiales y sistemas estructurales de Ecuador. Para el efecto se han considerado edificios de hormigón armado de uno a seis pisos de alto, conformados por vigas de poco peralte y columnas, sin muros de corte. Este tipo de construcción, que son bastante flexibles, también se las encuentra en países vecinos.

Uno de los objetivos de la investigación era mostrar mediante la elaboración de curvas de fragilidad que las construcciones bajas, de uno a seis pisos, que se están realizando en buena parte del Ecuador responden a un nivel de diseño sísmico bajo que no está acorde con la alta peligrosidad sísmica del País caracterizada por una aceleración máxima del suelo en roca del 40% de la aceleración de la gravedad.

Se presentan dos metodologías de cálculo para encontrar la deriva máxima de piso, en la que los parámetros que intervienen en su formulación han sido obtenidos en base a registros de Sur América y a sistemas constructivos de Ecuador. La bondad de estas metodologías se ha comprobado, comparando con los resultados que se obtienen del análisis no lineal, paso a paso de más de mil resultados, hallando una muy buena correlación en los resultados medios.

En la segunda metodología se halla la deriva máxima de piso, a partir del análisis lineal elástico multiplicando por un parámetro de corrección; esta metodología puede ser aplicable cuando se tengan pocos edificios a evaluar. En cambio la primera metodología que contempla cinco parámetros es aplicable a un gran número de edificios, si se tienen muy pocas estructuras la incertidumbre es alta.