TRABAJO DE TITULACION ANÁLISIS SÍSMICO DE VIVIENDAS DE UNO Y DOS PISO CON DIAFRAGMA FLEXIBLE. Departamento de Ingeniería En Obras Civiles OBJETIVOS Los objetivos del presente trabajo de titulación son los siguientes: Evaluar la influencia que produce la variación de rigidez del diafragma de piso en las propiedades dinámicas de la estructura, en un análisis sísmico. Evaluar la validez de los métodos aproximados, utilizados comúnmente en el análisis sísmico de viviendas de uno y dos pisos con diafragma flexible. Desplazamientos transversales máximos en las cadenas (Modelo con razón de aspecto 1:3) RESUMEN La presente memoria tiene por objetivo mostrar la comparación y evaluación de diferentes alternativas de análisis sísmico en viviendas de uno y dos pisos con diafragma flexible. Las viviendas poseen diferentes razones de aspecto (1:1, 1:2, 1:3 y 1:4), además todas ellas cuentan con un diafragma de madera, el cual esta a nivel de techo (viviendas de un piso) o a nivel de entrepiso para el caso de viviendas de dos pisos. Para el estudio central de esta memoria, se considera la vivienda con razón de aspecto 1:3 como vivienda principal, debido a que se conocen los ensayos y propiedades del diafragma de madera correspondientes a esta razón de aspecto y cuyas dimensiones son 5x15[m]. La vivienda principal consta de 2 niveles de 2,75[m] de altura cada uno y tiene una dimensión en planta de 5x15[m]. La estructura se compone de muros de albañilería armada de 15[cm] de espesor, con una cadena de hormigón armado de 15/30[cm] (ver anexo A). En el nivel superior del primer piso, existe un diafragma de madera compuesto por vigas principales, secundarias y cadenetas, las cuales poseen un tablero de contrachapado como cubierta. En el nivel superior del segundo piso la vivienda tiene un sistema de techumbre compuesto por cerchas y costaneras de madera. Para ilustrar la comparación mencionada anteriormente, se han formulado diversas alternativas de modelación con el software ETABS. Estos modelos tienen como finalidad representar de forma aproximada el comportamiento estructural de la vivienda ante una solicitación sísmica. Con este objetivo, se han diseñado 3 modelos principales para el análisis comparativo, los cuales son: modelo con diafragma flexible (M.D.F), modelo con diafragma rígido (M.D.R) y modelo sin diafragma (M.S.D). El modelo con diafragma flexible es el modelo base, pues ofrece un comportamiento más real para la vivienda en cuestión y por lo tanto con él se comparan los otros modelos. Las diferencias provenientes de la comparación son reflejadas en los siguientes parámetros: Período Natural, Desplazamientos Transversales Máximos a nivel de las Cadenas y Esfuerzos de Corte en los Muros. Con la comparación anterior, se evalúa un modelo alternativo de análisis (con diafragma rígido o sin diafragma) que ofrezca un comportamiento similar en relación al modelo con diafragma flexible. Esto porque en general no se cuenta con las herramientas e información para modelar la flexibilidad del diafragma en un modelo manual o computacional. Gráficos de comparación de Desplazamientos transversales Máximos 1º y 2º Piso. Sismo en dirección Y. Esfuerzo de corte en los muros (Modelo con razón de aspecto 1:3) CONCLUSIONES Considerando que los resultados fueron obtenidos sólo para modelos que presentan plantas libres y dimensiones que varían entre los 5x5[m] y los 5x20[m], se pueden entregar las siguientes conclusiones y recomendaciones: Para el análisis sísmico de viviendas de uno y dos pisos con diafragma flexible, es posible realizar el análisis con el modelo sin diafragma M.S.D, debido a que se obtiene una buena aproximación en los parámetros: período natural, coeficiente sísmico y en la distribución del corte en los muros. En el caso de los desplazamientos transversales, se debe tener en cuenta que son considerablemente superiores a los obtenidos en el modelo con diafragma flexible. A pesar de ello, es posible realizar fielmente este análisis con el modelo M.S.D, en viviendas con razones de aspecto menores a 1:3, debido a que los desplazamientos para las viviendas con dichas razones de aspecto cumplieron con los valores admisibles que exige la norma Nch 433.of96. Para viviendas con razones de aspecto mayor o igual a 1:3, también es posible analizar con el modelo sin diafragma (M.S.D), puesto que se sigue cumpliendo una buena aproximación en los parámetros período natural, coeficiente sísmico y distribución de corte en los muros. Sin embargo, se debe tener especial cuidado con los desplazamientos transversales máximos, ya que en ambos niveles del modelo real (M.D.F), estos desplazamientos superan el valor admisible exigido por la norma. Por consiguiente, se recomienda controlar estos desplazamientos mediante arriostramientos horizontales entre las cadenas de los ejes resistentes involucrados o considerar el ensanchamiento de las cadenas, en dichos niveles. Esta última alternativa es la más utilizada, permitiendo controlar las deformaciones y, al mismo tiempo, apoyar de mejor manera el diafragma de entrepiso. Viviendas con diafragma flexible “Comunidad Andalucía, Santiago” ANÁLISIS DE RESULTADOS Períodos Naturales (Modelo con razón de aspecto 1:3) Comparación de Períodos Naturales ALUMNOS: Profesor Guía: Luis Leiva Aravena. Fecha y hora de Examen de Grado: 23 de Marzo del 2005. LUIS ALEJANDRO RENÉ ANTONIO 17:00 hrs. GRANDON ALVAREZ GARCÍA FUENTEALBA