Determinación del nivel de desempeño de un edificio habitacional mediante la aplicación del método de espectro de capacidad, diseñado según la norma sismorresistente colombiana (NSR-10). Comparación métodos FEMA 440 y N2

Abstract

[ES] Este trabajo final de máster se basa en la descripción y aplicación del procedimiento para desarrollar un análisis sísmico basado en el espectro de capacidad. Incluye la elaboración de la curva fuerza-desplazamiento de la estructura mediante el método del empuje incremental (pushover). La utilización de los métodos FEMA 440 y el N2 respectivamente para hallar el punto de desempeño, y para la simulación sísmica se utilizó el espectro de respuesta elástica previsto en el reglamento colombiano de construcción sismorresistente (NSR-10). Para hallar el desplazamiento objetivo con el método FEMA se utilizó el software ETABS-20 y en el N2 las fórmulas previstas en este método mediante Excel 2013.También se calculó la deriva relativa de pisos mediante el estudio de la evolución de ésta respecto al desplazamiento del nivel de cubierta. Los resultados evidencian que la respuesta no lineal del edificio de ductilidad limitada presenta una alta probabilidad de colapso al ser sometido a la demanda sísmica especificada en la norma sismorresistente Colombiana NSR-10. Se calcularon las probabilidades de estados de daño, mediante la intersección de las curvas de fragilidad y el punto de desempeño. Para la aplicación de los dos métodos se utilizó un edificio residencial de hormigón armado aporticado de seis pisos, ubicado en la ciudad de Tunja (Colombia).

[EN] This master's thesis is based on the description and application of the procedure to develop a seismic analysis based on the capacity spectrum. It includes the elaboration of the force-displacement curve of the structure using the incremental pushover method. The use of the FEMA 440 and N2 methods, respectively, to find the performance point, and for the seismic simulation, the elastic response spectrum provided in the Colombian seismic-resistant construction regulation (NSR-10) was used. To find the target displacement with the FEMA method, the ETABS-20 software was used, and in N2 the formulas provided in this method were used in Excel 2013, and the relative drift of floors was also calculated by studying the evolution of the drift with respect to the displacement of the roof level. The results show that the nonlinear response of the building with limited ductility presents a high probability of collapse when subjected to the seismic demand specified in the Colombian seismic-resistant standard NSR-10. The probabilities of damage states were calculated by intersecting the fragility curves and the performance point. For the application of the two methods, a six-story reinforced concrete residential building located in the city of Tunja (Colombia) was used.