Análisis de vulnerabilidad sísmica de una vivienda familiar de dos pisos en mampostería confinada en Cuenca, Ecuador

Autores/as

  • Hernán García Universidad de Cuenca
  • Geert Degrande KU Leuven

DOI:

https://doi.org/10.18537/mskn.08.02.08

Palabras clave:

evaluación de vulnerabilidad sísmica, vivienda unifamiliar, mampostería confinada, análisis pushover, macro-elemento equivalente, curvas de fragilidad, Cuenca, Ecuador

Resumen

Este artículo presenta la evaluación de vulnerabilidad sísmica de una vivienda unifamiliar de mampostería confinada, común en la ciudad de Cuenca, Ecuador. Las propiedades macroscópicas de las mamposterías, de ladrillo hueco y macizo, se obtuvieron mediante análisis por elementos finitos de modelos mesoscópicos de pilares de mampostería. La edificación se modeló utilizando un método de pórtico equivalente, en el cual las paredes se modelan como macro-elementos. En el modelo, las columnas y vigas reforzadas se analizan como elementos lineales y losas de entrepiso como elementos bidimensionales ortotrópicos. Se construyen varios modelos del edificio, variando las propiedades de los materiales pero no la geometría de la vivienda. El análisis inicia con el pushover en todos los modelos, este estudio permite definir los estados límites de la edificación y construir modelos simplificados equivalentes a partir de un macro-elemento, que incorpora modos de falla por corte y flexión, y que además es capaz de reproducir el comportamiento cíclico similar al de un modelo tridimensional. Esto permite realizar análisis dinámicos no lineales en el macro-elemento equivalente, utilizando diferentes registros sísmicos seleccionados de la base de datos PEER Ground Motion Database y compatibles con el espectro de diseño ecuatoriano para varios niveles de aceleración del suelo. La respuesta máxima de cada análisis dinámico es comparada con diferentes niveles de estado límite de la estructura. Las curvas de fragilidad se determinaron usando el método de máxima versosimilitud. La metodología propuesta puede utilizarse para el análisis de vulnerabilidad sísmica en casos donde se dispone de pocos datos. Debido a los altos niveles de incertidumbre, se recomienda realizar análisis y experimentos adicionales sobre los materiales y los componentes estructurales.

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Biografía del autor/a

Hernán García, Universidad de Cuenca

Docente de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Cuenca a partir del año 2015. Desde el año 2000, ha participado como investigador en diversos proyectos de investigación y de consultoría nacionales e internacionales relacionados con las Ciencias Ambientales, especialmente en el campo de la hidrología y la hidráulica. Edison obtuvo su título de Ingeniero Civil en 1999 y una Maestría de Ciencias en Manejo y Conservación del Agua y Suelo en el año 2004, en la Universidad de Cuenca. En el año 2009 culminó su segunda maestría de ciencias en Gestión Ambiental de Sistemas Hídricos en la Universidad de Cantabria en España y en el año 2015 se graduó de Doctor (magna cum laude) en Natural Sciences (PhD) en la Universidad de Giessen en Alemania. Su campo de experticia trata sobre el estudio de los procesos hidrológicos en cuencas hídricas, a través del uso de trazadores naturales del agua como son los isótopos estables o sus elementos químicos. Ha realizado estadías de investigación en la Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), en Lovaina, Bélgica (2000 y 2004) y publicado, como autor principal y co-autor, varios estudios científicos relacionados con la hidrología de cuencas en revistas revisadas por pares. También ha revisado artículos científicos para la revista Hydrology and Earth System Sciences.

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Publicado

2017-12-28

Cómo citar

García, H., & Degrande, G. (2017). Análisis de vulnerabilidad sísmica de una vivienda familiar de dos pisos en mampostería confinada en Cuenca, Ecuador. Maskana, 8(2), 99–114. https://doi.org/10.18537/mskn.08.02.08

Número

Sección

Artículos científicos