Evaluación del desempeño estructural del edificio de la facultad de tecnología médica, aplicando métodos simplificados de análisis estático no lineal – Universidad Nacional de Jaén, Distrito Jaén – provincia Jaén – Cajamarca

Abstract

Actualmente, el diseño sismorresistente se enfoca principalmente en análisis lineales, como prescribe la norma E030. Sin embargo, esta aproximación puede no reflejar siempre la realidad de manera precisa. Por tanto, se hace imperativo incorporar en el análisis sísmico estructural un enfoque basado en desempeño, que tenga en cuenta la no linealidad de los componentes y materiales. En este contexto, el objetivo de esta investigación fue evaluar el desempeño estructural del edificio de la facultad de tecnología médica de la Universidad Nacional de Jaén, mediante métodos que permitan estimar el punto de desempeño en un análisis estático no lineal. Para ello, se siguieron los lineamientos de las normativas ASCE 41-17 y FEMA 440, así como las recomendaciones del comité VISION 2000. Los resultados muestran que, según el comité VISION 2000, la demanda sísmica para distintos periodos de retorno se traduce en aceleraciones máximas de 0.250g, 0.375g, 0.750g y 1.125g, clasificadas como sismos frecuentes (SF), ocasionales (SO), raros (SR) y muy raros (SMR), respectivamente. La curva de capacidad mostró una buena ductilidad de la estructura, con desplazamientos máximos de 16.43 cm y 20.30 cm, y cortantes máximas de 1253.73 t y 1124.89 t en las direcciones X e Y, respectivamente. Se concluyó que la edificación cumple con los objetivos de desempeño establecidos por el comité VISION 2000, siendo “totalmente operacional (OT)” para (SF) y (SO), de “ocupación inmediata (OI)” para (SR), y de hasta “seguridad de vida (LS)” para (SMR). Los análisis locales indicaron que las vigas, columnas y placas se encuentran en estados de "OI" y "LS". En particular, las vigas apenas comienzan a entrar en la zona de "LS”. En resumen, la estructura presenta un comportamiento sísmico adecuado y seguro, cumpliendo con las exigencias normativas y garantizando la integridad estructural en diferentes niveles de amenaza sísmica.

Currently, seismic-resistant design primarily focuses on linear analyses, as prescribed by the E030 standard. However, this approach may not always accurately reflect reality. Therefore, it is imperative to incorporate a performance-based approach into structural seismic analysis, considering the nonlinearity of components and materials. In this context, the objective of this research was to evaluate the structural performance of the building of the Faculty of Medical Technology at the National University of Jaén, using methods that allow estimating the performance point in a nonlinear static analysis. To this end, the guidelines of the ASCE 41-17 and FEMA 440 standards were followed, as well asthe recommendations of the VISION 2000 committee. The results show that, according to the VISION 2000 committee, the seismic demand for different return periods translates to maximum accelerations of 0.250g, 0.375g, 0.750g, and 1.125g, classified as frequent earthquakes (SF), occasional earthquakes (SO), rare earthquakes (SR), and very rare earthquakes (SMR), respectively. The capacity curve showed good ductility of the structure, with maximum displacements of 16.43 cm and 20.30 cm, and maximum shear forces of 1253.73 t and 1124.89 t in the X and Y directions, respectively. It was concluded that the building meets the performance objectives established by the VISION 2000 committee, being "fully operational (OT)" for (SF) and (SO), "immediate occupancy (OI)" for (SR), and up to "life safety (LS)" for (SMR). Local analyses indicated that the beams, columns, and plates are in states of "OI" and "LS." In particular, the beams are just beginning to enter the "LS" zone. In summary, the structure exhibits adequate and safe seismic behavior, meeting regulatory requirements and ensuring structural integrity at different levels of seismic threat.