Comportamiento Sismico del Macuto Sheraton durante el terremoto de Caracas en 1967

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En los pisos inferiores no se apreciaron daños en estas grandes columnas ni en aquellas ubicadas sobre el eje C (2,4).

Como lo muestra la Fig. 8, la mayoría de las columnas de los ejes A y B se fracturaron completamente en la parte superior, precisamente debajo del nivel mezzanina (4). Todos los estribos fallaron en tensión. Cabe anotar que el daño severo observado en estas columnas pudo ser, hasta cierto punto, consecuencia del golpeo de la pesada cubierta del pasillo lateral sobre el edificio a este nivel (ver Fig. 3).

En algunas vigas de los niveles inferiores, especialmente en aquellas del nivel 2, se apreciaron entre los ejes C y D y los ejes E y F grietas de corte inclinadas. Las más acentuadas eran compatibles con un movimiento del edificio de Norte a Sur. También se observaron en el nivel 2, grietas de flexión alrededor de las columnas del eje C y en las vigas entre los ejes D y E (1].

No se apreciaron daños en las pantallas de concreto armado ni en las fundaciones (4). La tabiquería mostró un agrietamiento pronunciado, especialmente en la dirección longitudinal .

4.- MOVIMIENTO DEL TERRENO

Desafortunadamente, durante el terremoto de 1967 no se obtuvo ningún registro del movimiento fuerte del terreno. Por lo tanto, fue necesario emplear en el presente estudio un registro de movimiento del suelo predicho analíticamente en base a un análisis de respuesta del depósito de suelo en él área (8,9,10). El registro obtenido tuvo una aceleración pico de 0.10 g. Este valor está razonablemente en concordancia con los estimados de máxima aceleración del suelo de .10 g - .13 g obtenidos del análisis de la respuesta de una pérgola del hotel Macuto Sheraton (2).

5.- PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS Y MODELAJE ESTRUCTURAL

La respuesta sísmica de edificios altos de concreto armado es muy difícil de predecir por el carácter no-lineal de la respuesta y el carácter no determinístico de la excitación. Por lo tanto, para entender los daños ocurridos en el hotel Macuto Sheraton, se tuvieron que hacer muchas simplificaciones en los análisis, modelaje del sistema estructural y excitación sísmica.

Se estudió exhaustivamente el comportamiento de un pórtico transversal típico, donde se adoptaron propiedades de miembros representativas (promedio). La Fig. 9 muestra el pórtico estudiado. La estructura se analizó elásticamente usando el programa TABS (11). La acción de las cargas de gravedad y excitación sísmica fueron consideradas independientemente.

Inicialmente, la acción sísmica fue representada por fuerzas estáticas laterales equivalentes de acuerdo a las especificaciones del Código Americano de la Construcción UBC -76 (13). Las fuerzas laterales se aplicaron sobre la estructura de Norte a Sur, dirección compatible con el patrón de daños observado en el edificio (orientación de grietas y ubicación de zonas de compresión en elementos dañados). Además se determinó la respuesta sísmica de la estructura bajo la acción de la historia del movimiento del terreno mencionada en la sección 4 ó utilizando su correspondiente espectro de respuesta.

La idealización de la estructura fue hecha en base a los requerimientos impuestos por el programa TABS. Los momentos de inercia fueron calculados en base a las áreas totales de los elementos.

Se analizaron 8 modelos del pórtico transversal representativo para tomar en consideración las incertidumbres inherentes a las hipótesis de idealización y para investigar sus posibles efectos sobre la respuesta estructural. Un resumen de los modelos estudiados se presenta en la Fig. 10. Estos pretenden estudiar los efectos sobre la respuesta de los siguientes factores:

- Restricción del desplazamiento lateral a nivel del piso del lobby debido a la presencia del pasillo longitudinal mostrado en la Fig. 3, que conectaba este nivel a un muro de contención.

- Contribución de la losa de piso a la rigidez de las vigas.

- Participación de los elementos no estructurales (tabiquería) en la rigidez de la estructura.

d) Agrietamiento en las columnas del eje F.

En los análisis dinámicos se asumió un amortiguamiento igual al 5% del critico para todos los modos de vibración.

6.- RESULTADOS DEL ANÁLISIS ELÁSTICO

6.1 Introducción

Los resultados de análisis elásticos son intrínsecamente limitados porque no pueden tomar en consideración el anticipado comportamiento no lineal de las estructuras. Sin embargo, en el caso del hotel Macuto Sheraton, las fallas observadas no indican muchas alternancias anteriores a las fallas y el daño estuvo concentrado en relativamente pocos miembros. Por lo tanto, a pesar de esta limitación inherente, los resultados de los análisis elásticos deben ser capaces de identificar las características del edificio que fueron causantes del daño.

6.2 Períodos de Vibración y Formas Modales

En la Fig. 11 se comparan los primeros 4 períodos de vibración y las correspondientes masas modales efectivas ( como porcentaje de la masa total) para los 8 modelos estructurales asumidos (ver Fig. 10).

Nótese que la restricción lateral a nivel del primer piso y la consideración de cierta rigidez de la losa de piso reducen ligeramente los períodos de vibración. La consideración de la tabiquería como elemento estructural reduce considerablemente los períodos de vibración y aumenta la masa efectiva, que vibra en el modo fundamental de la estructura.

Respecto a las formas modales en sí, se observó sorprendentemente que el úínico factor que las afecta considerablemente es la consideración de la tabiquería en el modelaje estructural. Cuando ésta es incluida en el análisis ocurren cambios substanciales en los modos de vibración, especialmente a nivel de la mezzanina. Como ilustración, en la Fig. 12 se comparan en forma gráfica los primeros dos modos de vibración para los modelos 1-4.

6.3 Desplazamientos Laterales

Una forma conveniente de resumir la respuesta dinámica de edificios es a través de la evaluación de la envolvente de máximos desplazamientos de piso. (Una forma alternativa es através de la evaluación de la envolvente de máximas deformaciones de entrepiso). Esto se ilustra en la Fig. 13, donde se grafican las envolventes de máximos desplazamientos dinámicos de