Efecto del aislamiento sísmico de base en una estructura metálica perteneciente al grupo de uso IV
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Date
2024
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Publisher
Pontificia Universidad Javariana Cali
Abstract
Este trabajo presenta un estudio analítico comparativo, entre la respuesta sísmica de una estructura metálica perteneciente al grupo de uso IV con base fija y otra con aislamiento sísmico de base tipo LRB. El análisis y diseño de las edificaciones sigue los lineamientos de las normas NSR-10 y ASCE7-22. Los resultados obtenidos a partir del análisis dinámico elástico espectral y de tiempo-historia, revelan que la estructura aislada presenta una respuesta sísmica más favorable, con reducciones en los cortantes de piso, desplazamientos máximos relativos, derivas máximas de piso, momentos de volcamiento máximo y fuerzas internas. Además, se logró una optimización del peso sobre la estructura metálica cercana a 60%, especialmente en las columnas. Finalmente, se resalta la reducción de aproximadamente el 70%, en las aceleraciones máximas de piso de la estructura aislada sobre la de base fija, protegiendo los elementos no estructurales hospitalarios.
Description
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This paper presents a comparative analytical study of the seismic response of a steel structure belonging to use group IV with a fixed base and another with LRB-type base seismic isolation. The analysis and design of the buildings follow the guidelines of NSR-10 and ASCE7-22 standards. The results obtained from the dynamic elastic spectral and time-history analysis reveal that the isolated structure presents a more favorable seismic response, with reductions in floor shears, maximum relative displacements, maximum story drifts, maximum overturning moments, and internal forces. In addition, a weight optimization on the steel structure of approximately 60% was achieved, especially in the columns. Finally, the approximately 70% reduction in maximum floor accelerations of the isolated structure relative to the fixed-base structure is highlighted, protecting the hospital's nonstructural elements.
Keywords
Aisladores sísmicos de base, Análisis no lineal, Marcos arriostrados concéntricamente, Diseño estructural en acero, Norma ASCE722 / NSR10