Análisis Comparativo del Diseño Basado en Desempeño de los Sistemas de Pórticos Concéntricos y Excéntricos en Edificios de Gran Altura en Zona De Alta Sismicidad

Abstract

El crecimiento acelerado de Santiago de los Caballeros en República Dominicana ha incrementado la presencia de edificaciones altas en su paisaje urbano. Esta ciudad enfrenta un alto riesgo sísmico debido a su ubicación entre dos importantes fallas tectónicas: la falla de La Española y la falla Septentrional, esta última con un potencial terremoto de 7.9 en la escala de magnitud de momento. Ante esta amenaza y el continuo crecimiento urbano, se evalúa la conveniencia de dos sistemas estructurales: los Pórticos Arriostrados Concéntricos (SCBF) y los Pórticos Arriostrados Excéntricos (EBF). Se seleccionó una edificación de 20 niveles como caso de estudio para considerar los efectos de exceder los límites de altura definidos en la normativa ASCE 7-22 (48m) para los mencionados sistemas. A partir de un modelo matemático desarrollado para cada uno de los sistemas con la misma cantidad de pórticos arriostrados y configuración en planta se llevó a cabo un diseño inicial, según las normativas ASCE 7-22 y AISC 341-16. En conformidad con la estructura obtenida, se llevó a cabo un Análisis No Lineal Tiempo-Historia (ANLTH). Se definió la amenaza sísmica según las características de la zona de estudio y se aplicó el procedimiento de Spectral Matching para escalar los 11 terremotos seleccionados. Los resultados mostraron que el sistema SCBF presenta indicios de inestabilidad lateral en algunos terremotos, con fallos por pandeo en los arriostramientos en algunos eventos, resultando en derivas extremadamente altas incluso después del sismo. En contraste, el EBF se mantuvo dentro de los límites normativos para derivas y desplazamientos, disipando más energía en 8 de los 11 terremotos comparado con el SCBF.