Análisis de Fragilidad de una de las Tipologías Estructurales más Relevantes de la Ciudad de Quito. Proyecto TREQ-GEM

• Palacios, Patricio ^[1] ; Celi, Carlos
  1. [1] Escuela Politécnica del Ejército

     Escuela Politécnica del Ejército

     Sangolqui, Ecuador

     
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 51, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 7-18
• Idioma: español
• DOI: 10.33333/rp.vol51n2.01
• Títulos paralelos:
  • Fragility Analysis of One of the Most Relevant Structural Typologies in Quito. TREQ-GEM Project
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Esta investigación presenta los resultados de los análisis estáticos no lineales de las distintas combinaciones probables para la evaluación de la vulnerabilidad de estructuras de cuatro a seis pisos que tienen una forma irregular en planta con entrepisos de hormigón hecho en sitio y conformadas por pórticos rellenos con mampostería. Se obtuvieron curvas de capacidad teóricas y estas fueron sometidas a varios escenarios sísmicos definidos en la Norma Ecuatoriana de Construcción, para los periodos de retorno comprendidos desde 25 hasta 475 años en intervalos de 10 años, con variaciones de suelo tipo C y D. No se buscó determinar los modos de falla de la tipología sino el comportamiento global estructural, con el fin de utilizar esta información en los cálculos de riesgo del Distrito Metropolitano de Quito, con base en las curvas de fragilidad que se generaron. Las curvas de fragilidad mostraron que para un control basado en la deriva máxima permitida por la Norma Ecuatoriana de Construcción del 2%, se presentaron probabilidades predominantes del 95% de igualar o exceder el límite de daño completo, por lo que se busca concientizar sobre las intervenciones estructurales pre-evento sísmico, como reforzamientos o estrategias de mitigación de daño por parte de las autoridades gubernamentales.

  • English

    This research presents the results of nonlinear static analyses of different probable combinations for the vulnerability assessment of four to six story structures with an irregular plan shape with cast-in-place concrete slabs made up by masonry-filled frames. Theoretical capacity curves were obtained and tested to several seismic scenarios defined in the Ecuadorian Construction Code for return periods ranging from 25 to 475 years at 10-year intervals, with type C and D soil variations. The aim was not to determine the failure modes of the typology but the overall structural behavior, in order to use this information in the risk calculations of the Metropolitan District of Quito, based on the fragility curves generated. The fragility curves showed that for a control based on the maximum drift allowed by the Ecuadorian Construction Code of 2%, there were predominant probabilities of 95% of equaling or exceeding the full damage limit, so the aim is to raise awareness to government authorities of pre-seismic structural interventions, such as reinforcements or damage mitigation strategies.

• Referencias bibliográficas
  • Albuja, D., & Pantoja, J. (2017). Estudio del reforzamiento de la mampostería de bloque de hormigón con malla electrosoldada mediante...
  • ASCE/SEI 41. (2017). Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings. American Society of Civil Engineers. https://doi.org/10.1061/9780784414859
  • Applied Technology Council ATC-40. (1996). Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings. Volume 1 & 2, California, USA.
  • Brzev, S., Scawthorn, C., Charleson, A. W., Allen, L., Greene, M., Jaiswal, K., & Silva, V. (2013). GEM Building Taxonomy Version 2.0....
  • Celi, C., Moyano, J., Ayala Moya, C., & Sosa, D. (2016). Capacity Curves of Structural Typologies of Quito - Ecuador, Project GEM - SARA....
  • Celi, C., & Pantoja, J. (2017). Final Report: Capacity Curves and Fragility Curves of Residential Buildings for the City of Quito. May,...
  • Celi, C., Pantoja, J., Sosa, D., & Ayala, C. (2018). Seismic Vulnerability of Quito Ecuador, Phase 1: Capacity Curves of Structural Tipologies,...
  • Chicaiza, M. (2017). Modelo de exposición y mapa de vulnerabilidad del Distrito Metropolitano de Quito. [Tesis de pregrado, Escuela Politécnica...
  • Crisafulli, F. J. (1997). Seismic behaviour of reinforced concrete structures with masonry infills [Doctoral dissertation, University of Canterbury]....
  • Dodd, L. L., & Restrepo-Posada, J. I. (1995). Model for Predicting Cyclic Behavior of Reinforcing Steel. Journal of Structural Engineering,...
  • Enrique Martínez-Rueda, J., & Elnashai, A. S. (1997). Confined concrete model under cyclic load. Materials and Structures/Materiaux et...
  • Flores, F., Charney, F. A., & Lopez-Garcia, D. (2018). The influence of accidental torsion on the inelastic dynamic response of buildings...
  • Kircher, C. A., Whitman, R. V., & Holmes, W. T. (2006). HAZUS earthquake loss estimation methods. Natural Hazards Review, 7(2), 45–59....
  • Martinez, J. (2012). Caracterización de la Vulnerabilidad Sísmica utilizando Curvas de Fragilidad y Matrices de Probabilidad de Daño para...
  • NEC-SE-DS. (2015). Peligro Sísmico Diseño Sismo Resistente. Norma Ecuatoriana de La Construcción. http://www.habitatyvivienda.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2015/02/NEC-SE-DS-Peligro-Sísmico-parte-1.pdf
  • Pachano, F. (2018). Determinación de parámetros mecánicos para modelos no lineales de mampostería de relleno en pórticos de hormigón armado...
  • Parra, K., & Sarango, J. (2016). Análisis estadístico del periodo experimental de vibración en edificios aporticados de hormigón armado...
  • Perrault, M., Guéguen, P., Parra, G., & Sarango, J. (2020). Modification of the data-driven period/height relationship for buildings located...
  • Popovics, S. (1973). A numerical approach to the complete stress-strain curve of concrete. Cement and Concrete Research, 3(5), 583-599. https://doi.org/10.1016/0008-8846(73)90096-3
  • Seismosoft. (2020). SeismoStruct. A Computer Program for Static and Dynamic Nonlinear Analysis of Framed Structures, 1–578. https://seismosoft.com/product/seismostruct/
  • Silva, R. (2018). Desempeño sísmico de muros de quincha tradicional mediante el método del espectro de capacidad. [Tesis de pregrado, Pontificia...
  • Vargas, Y. F., Pujades, L. G., Barbat, A. H., & Hurtado, J. E. (2013). Evaluación probabilista de la capacidad, fragilidad y daño sísmico...
  • Vielma, J., Barbat Barbat, H., & Oller Martínez, S. (2007). Curvas de fragilidad y matrices de probabilidad de daño de edificios de concreto...