Análisis comparativo de edificios de 12 pisos ubicados en zonas de amenaza sísmica alta, intermedia y baja, simulados en el software SAP2000 Y el software Anest3d

Abstract

El programa ANEST 3D es una de las herramientas educacionales donde el estudiante identifica paso a paso el comportamiento estructural y a través de algoritmos se muestran de forma secuencial el análisis matricial de estructuras en tres dimensiones (3D). El objeto de este trabajo es la comparación de la deriva en edificaciones de 12 pisos ubicados en zona de amenaza sísmica alta, intermedia y baja en los programas ANEST3D y SAP2000, Los datos iniciales de las dimensiones de vigas, columnas y la fuerza sísmica se obtuvieron de trabajos de grado anteriores, los cuales eran necesarios para el cálculo de la deriva en el software educacional. Se modelaron los edificios utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente. Inicialmente al introducir los datos en el software ANEST3D se obtienen las matrices de rigidez de cada uno de los elementos de los pórticos planos y estos se enlazan en la matriz de la estructura (KE) del pórtico; teniendo en cuenta que se está analizando la deriva por piso se procede a reducir los grados de libertad de cada pórtico a igual número de pisos de la edificación de tal manera que se obtiene una matriz de 12x12 denominada [KP]. Una vez unificado los grados de libertad de los pórticos en sentido X y sentido Y se transforma a los tres grados de libertad por piso de cada diafragma quedando así una matriz de 36x36. Al Conformar la matriz de rigidez [KE3D] se determinan los desplazamientos que se producen en cada entrepiso de la edificación en el centro de rigidez y se calculan las derivas correspondientes. Finalmente los resultados del SAP 2000 y ANEST 3D se examinaron empleando un análisis estadístico que permite comparar las derivas obtenidas de ambos software, a través de las etapas de las pruebas de hipótesis paramétricas para la comparación de dos medias. Después de estos análisis estadísticos se encontró que los datos arrojados por ambos programas son significativamente iguales.

ANEST 3D program is one of the educational tools which the student step by step identifies the structural behavior and helps to better understand through algorithms sequentially showing the array analysis. The purpose of this degree project is to compare the results in 12 story buildings located in seismic hazard zone high, intermediate and low ANEST3D programs and SAP2000. Initial data were taken the dimensions of beams, columns and seismic forces and other that comes from previous work degree, which were necessary for the calculation of the drift in the educational software and modeled using the equivalent horizontal force. Initially when entering data into the software ANEST3D analyzes plane frames by calculating the stiffness array of each element (K) and these are linked in the structure (KE) of the frame; considering that it is analyzing the drift floor proceeds to reduce the degrees of freedom of each frame to an equal number of floors of the building so its get an array of 12x12 called [KP]. Once unified degrees of freedom of the frame in X and Y is transformed to the three degrees of freedom by floor of each diaphragm so get an array of 36x36. To make stiffness array [KE] 3D determine the displacements that occur at each between levels of the building in the center of mass and calculated its drifts corresponding. Finally, the results of SAP 2000 and ANEST3D were examined using statistical analysis for comparing the drifts obtained from both software, through the stages of hypothesis tests parametric for comparison of two average.