Análisis sísmico por capacidad de estructuras de paneles prefabricados: comprobación de la rotura por rasante en las juntas entre paneles

• Autores: Alejandro Pérez Caldentey, Luis Cano, Nicola Turrini, Hugo Corres Peiretti
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 17-18
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Pushover analysis of structures made from concrete panels: verification of shear failure at the panel joints
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• Resumen
  • español

    El uso de paneles prefabricados en estructuras de edificación supone una técnica eficiente, económica y potencialmente atractiva desde un punto de vista formal y una clara alternativa a las técnicas de construcción convencionales (ver Figura 1). Este tipo de solución ha sido utilizada en España y otros países con éxito durante muchos años. Su mayor ventaja está en que los elementos verticales actúan a la vez como elementos portantes y como cerramiento, reduciendo los costes de la estructura terminada en comparación con soluciones prefabricadas más tradicionales.

    El uso de este tipo de estructura en zonas sísmicas queda, sin embargo limitado por las normativas locales en algunos países tales como Colombia (NRS-2010) a pesar de que existen varios precedentes que apuntan a un buen comportamiento de este tipo de estructura en zonas sísmicas (ver por ejemplo los trabajos de Priestly, Park, Boivin y Pautre, Henry e Ingham, etc.) Por otra parte, los coeficientes de ductilidad especificados en estas normativas parecen tener un alto grado de arbitrariedad.

    En este trabajo, se aplican técnicas de análisis sísmico, incluyendo el análisis por capacidad (ver figura 2) con objeto de evaluar la respuesta de este tipo de estructura en función de sus principales características y se estiman los factores de ductilidad para una serie de casos prácticos. La rotura por cortante en las juntas entre los paneles también se estudia indicando en qué casos este tipo de fallo puede resultar crítico.

    La principal conclusión del estudio es que resulta posible obtener un cierto grado de ductilidad en este tipo de estructuras, pero, que para ello, es necesario disponer paneles con cabeza de compresión (disposición en doble T), lo cual requiere una interacción con la arquitectura. Además, se pone de manifiesto que en estos casos resulta crítica la tensión rasante en la junta y ello obliga a disponer algún tipo de armadura de conexión entre paneles.

  • English

    Precast Building structures using prefabricated concrete panels are an efficient, economic, and potentially aesthetic alternative to conventional building techniques and have been used successfully and extensively in Spain and other countries (see Fig. 1).

    The main advantage of this type of systems is related to the fact that the panels act both as vertical load-bearing elements and cladding elements, reducing the overall cost of the completed structure, compared to traditional precast solutions.

    The use of this type of structure in seismic areas is however limited by the local standards in some countries such as Colombia (see NSR-2010), although there are many precedents of their adequate performance (as shown by Priestley, Park, Boivin and Paultre, Henry and Ingham, etc.).

    Furthermore the ductility factors specified in these codes for this type of construction seem to be arbitrarily general.

    In this paper, analysis techniques, including non-linear push-over analysis (see Fig. 2) is undertaken in order to evaluate the seismic behaviour of this type of structure as a function of its main characteristics and estimate the R values for a series of practical cases.

    Failure by shear in the joints is also quantified identifying in which cases this type of failure becomes critical.

    The main conclusion of the study is that it is possible to obtain a ductile behavoiur, but that for this, it is necessary to place the panels forming a double T in plan.

    This requires an interaction with the architecture. Also, it is shown that in such cases the shear stress in panel joints becomes critical, making it necessary to place some type of shear reinforcement.