Análisis de la concentración de daño de una estructura porticada sometida a acciones sísmicas

Abstract

[ES]En este Trabajo Fin de Grado se realiza un análisis de concentración de daño de una estructura de edificación sometido a acciones sísmicas, comparando los resultados obtenidos de los cálculos realizados aplicando el método modal espectral de la Norma Sismorresistente española NCSE-02 y los obtenidos conforme al método basado en el balance de energía propuesto por Housner-Akiyama. Como edificio de referencia, se propone un prototipo residencial de seis plantas proyectado conforme a la NCSE-02. A continuación, se realiza un análisis de concentración de daño para localizaciones tanto cerca como lejos de falla de acuerdo a los siguientes modelos: (a) la resistencia lateral propuesta por la NCSE-02; (b) cortante basal propuesto por NCSE-02 y resistencia lateral propuesta por la distribución óptima de H. Akiyama; (c) Cortante basal y distribución mediante métodos energéticos. Se obtiene una mayor concentración de daño en la última planta para el primer caso, proyectado exclusivamente con la norma NCSE-02. Se muestra la importancia de considerar en el cálculo tanto la localización de la estructura como una distribución óptima de la resistencia lateral que evite la concentración de daño.

[EN]In this work, a damage concentration analysis is carried out on a structural building by comparing the design obtained with the seismic-resistant Spanish Code (NCSE-02) and the put forward by Housner-Akiyama based on the energy balance. A 6-story residential building prototype is designed as a benchmark model following the NCSE-02 requirements. Then, a damage concentration analysis is carried out for near and far field earhquakes taking into account the following models: (a) shear strength distribution by applying the NCSE-02 code; (b) base-shear strength obtained of NCSE-02 code and a shear-story distribution according to the optimal distribution proposed by H. Akiyama; (c) base-shear and shear distribution following the energy-based design methodology. A higher damage concentration on the last story is found for the first model, design according to the NCSE-02 code. As this study shows, it is very important to design structures taking into account both the location of the structure and the optimal distribution of the shear strength, respectivelly, in order to avoid the damage concentration.