ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR DE ALGECIRAS

1. Analisis de Vulnerabilidad Sismica De la Plaza de Toros “Las Palomas” de Algeciras ESCUELA POLITECNICASUPERIOR DE ALGECIRAS Miguel Á. Parrón - Agostino Silvestri

2. Presentaccion Modelo La Plaza de Toros di Algeciras (Plaza de Toros Las Palomas) estàsituada en el Recinto Ferial de la ciudad. Sobre de esaquieremosdesarrolar un estudio de Vulnerabilidad Sismica. Es una estructuraquepodriamos considerar de primaria importanciaespecialmente si tenemosqueenfrentar con una situacion de emergencia (sismo, calamidad, etc).En efecto, Elparque de la Feria representaelmejorsitio de toda la ciudad en elcualorganizar un punto de recogimiento y una posibleestructura de la PorteccionCivil. En esosentido, un estudio de vulenrabilidadnos dà la posibilidad de valutar elnivel de seguridadque la Plazaposee.

3. MODELO REAL La primera parte del proyectoes la recogida de losdatosdisponiblessobre de la estructura. No ha estadofacil conseguir toda la documentacion de quenecessitabamos : Elayuntamiento de Algecirasnos ha amueblado solo losdatos de la geometria de la Plaza. Hemosempezadoelproyecto con la construccion de elmodeloreal de la estructura en elcodigo de calculo. ElCdcutilizado por efectuarelanalisisesel SAP2000 V.12.

4. Para conseguir una correcta valutacion del comportamento de la estructura necesitamos de una exacta caracterizacion del comportamento de los materiales. Evidentemente se necesita conocer la cantitad precisa de acero presente en los elementos de los porticos y tambien la resistencia de el hormigon utilizado. Acero Con el preciosoayudo de la empreza “SergeyoAndalucia” de construccion ha sidoposibleverdaderamenteradiografiar los pilares y la vigasobtenendounaestimacion de el numero y el diametro de las barras de acero de cadaelementos. Este ensayonosda la posibilidadtambien de conocer la posicion de cadauna de la barras. MATERIALES Equipo HILTI PS 200

7. Hormigon Con el Hormigonhemoshechounavalutacion de la resistenciaf’ck. Puestoque la Plaza de Toros ha sidoconstruidaesbastantevieja (1969) y queestàsituada en unaaltura, hemostenidoqueconsiderartambien la posibilidadque el hormigonsufriò de “carbonatation”. Ensayo de Carbonatation Ensayo de Resistencia MATERIALES

9. Para obtener el valor de la resistencia del hormigon tenemos que cruzar una de las curvas a lado utilizando el valor de R (rebounds) medio de cada prueba hecha. Para considerar la posible carbonatation, tenemos que reducir el valor de R segundo cuanto apparece en la figura a lado.

10. MODELO El modelo de calculo ha sido construido utilizando: 1)FRAME : para modelar los elementos de los porticos principales 2) SHELL : para modelar la graderìa 3) ROTULAS: para modelar las cimentaciones

11. MODELO Escalera La Escalera ha estado modelado con un metodo semplificado: En un analisis particular hemos estudiado el modelo real de la escalera (shell) y uno semplificado (frame) y, aplicando una misma carga horizontal a los dos modelos y confrontando los resultados, hemos podido obtener la seccion transversal que, asignada a los elementos FRAME, asegura un igual comportamento

12. MODELO Escalera Para asegurarse que el modelo es afidable vamos a efectuar unos controles de la principales empujes.

13. SHELL F11

14. SHELL F22 Se puede sencillamente veer el efecto que las puertas de las escleras en corrispondencia de los juntos ejercitan en las Shell de la graderìa

15. METODO HAZUS – VULNERABILIDAD Para hacer el analisis de de vulnerabilidad vamos a utilizar uno de los metodos mas moderno per las estructura en hormigon armado: Metodo Hazus. Este metodo consiste en la definicion de la vulnerabilidad a partir de la Curva de Capacidad ( Pushover ) y de las Curvas de Fragilidad(funciones de probabilidad cumulada) de la estructura. Otro componente fondamental del analisis es la CURVA DE DEMANDA SISMICA, rappresentacion de accion sismica definida en Aceleracion Espectral Sa y Desplaziamiento Espectral Sd

16. METODO HAZUS – VULNERABILIDAD Intersecando Mediante la interseccion entre la Curva de Capacidad y la Curva de Demanda, es posible individuar el Performance Point (o Punto de desempeno). Este punto de interseccion determina un valor de desplaziamiento necesario por poder definir los escenarios de dano de que la estructura pudria sufrir.

17. Las Curvas de Fragilidad se definen como la representacion grafica de la funcion de distribution acumulada. La metodologia Hazus define estas curvas suponiendo que siguen una distribucion lognormal. Las curvas se definen mediante la siguente ecuacion: • donde • Los valores fijos de que necesitamos se encuentran en el manual del metodo HAZUS y se diferenzian entre ellos segundo las caracteristicas geometricas de la estructura y del nivel de seguridad sismica utilizada en el proyecto. METODO HAZUS – Curvas de Fragilidad

18. METODO HAZUS – Curvas de Fragilidad • El metodo Hazus contempla 4 umbrales de dano: • SLIGHTLY • MODERATE • EXTENSIVE • COMPLETE Por cada nivel, podemos obtener differentes valores de Sds,s, bds y, para cada pareja,se puede definir una CURVA DE FRAGILIDAD.

19. METODO HAZUS – Curvas de Fragilidad En el nuestro estudio hemos elejido los valores de “Pre-code Seismic Design Level” por la sua edad. Puesto eso, se elijen los valores en function de los materiales, de los elementos resistentes y del altitud de la estructura. Por el nuestro caso se utilizan los valores de la categoria C1M.

20. METODO HAZUS – Curvas de Fragilidad No dano Leve Las curvas definen las distintas partes en la cual se individua cada categoria de umbrales de dano.

21. ANALISIS DE CAPACIDAD - PUSHOVER Una vezterminadaestaprimera parte, se puedeempezarelanalisis de CAPACIDAD de la estructura(Analisis de PUSHOVER) Como yahemos visto antes, la Plaza tiene juntas de separacion . Para estarazones, vamos a efectuar un analisis de capacidadsobre un modelosemplificado Modelo Global ModeloSemplificado

22. ROTULAS PLASTICAS Conocerlascaracteristicas de losmateriales (calidad de Hormigon y cantidad de acero)de la estructuraesmuy importante porquènos da la posibilidad de introducir en elnuestromodelolosvalores y caraterizar en la mejormaneraposibleloselementosresistentes. Esposibleasìcaracterizardetalladamente la composicion de cada seccion de todosloselementos. Elcodigo de calculo consente de definir aun la armadura y elrecrubiemiento de cada seccion.

23. ROTULAS PLASTICAS Automaticamente elcdc SAP2000 puede definir todaslasrotulasplasticas.

24. ROTULAS PLASTICAS DefinicionRotulas PlasticasPilares DefinicionRotulas PlasticasVigas

25. ANALISIS NO LINEAR - PUSHOVER • Elanalisis se hace mediante n.2 acciones: • Analisis PUSH-V - Maximización de las cargas verticales • Analisis PUSH - Aplicarcargahorizontalincremental PUSH - V PUSH

26. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Esposibleveerqueelanalisis PUSH sigue la primera forma modal de la estructura. El punto de controloesel nodo n.183. Deformada de configuración Nodo n. 183

27. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Formacion de lasROTULAS PLASTICAS

28. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Output RotulasPlasticas

29. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Output RotulasPlasticas – Frame 105

30. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Output RotulasPlasticas – Frame 105

31. ANALISI NO LINEAR - PUSHOVER Una vezejecutadoelanalisisvamos a obtener la Curva de Pushover. Esta curva, no es completa( no llega a la caida de la estructura) pero llega a un nivelsuficiente para elnuestro fin. FormacionRotulasPlasticas Curva Pushover

32. METODO HAZUS – VULNERABILIDAD Perfomance Point

33. Valutacion Umbrales de Dano Entrando en el gráfico de las curvas de la fragilidad con el valor de desplazamiento asociada con el punto de Desempeno se obtiene una estimación (por ciento) de la probabilidad de que la estructura tiene que registrar a un categoría particular UMBRALES DE DANO

34. Valutacion Umbrales de Dano

35. MODELO CON PAREDES Mucha importancia tienen en estos análisis los efectos de endurecimiento debidos a las paredes interiores (ladrillos). Bajo la acción del terremoto, estas transmitirán esfuerzos a los porticos. Para su modelización se emplea el método TrussWork.

36. MODELO CON PAREDES Queremos evaluar los posibles efectos asociados a la presencia de las paredes interiores

37. METODO HAZUS – VULNERABILIDAD Punto de Desempeno

38. Valutacion Umbrales de Dano Se puedevercomo no se registrandiferenciassignificativas

39. Valutacion Umbrales de Dano