Determinación de la factibilidad del uso de aisladores sísmicos del tipo LRB en edificios de concreto reforzado en Costa Rica

Abstract

Este informe muestra los resultados del estudio de la viabilidad técnica y económica de incorporar aisladores sísmicos tipo LRB en edificios regulares de concreto reforzado de 10 niveles construidos en Costa Rica. El objetivo general fue determinar la factibilidad de esta tecnología mediante el análisis del comportamiento estructural y una evaluación de costo-beneficio. Se modelaron dos edificios en ETABS y se diseñaron conforme a los lineamientos del CFIA (2016) y el ACI 318-19. Se evaluaron parámetros como el período natural, desplazamientos, razones de derivas inelásticas, cortante basal y diseño estructural de vigas y columnas. Los resultados mostraron que el edificio con LRB aumentó su período a 3.2 s, redujo el cortante basal en más del 60 %, disminuyó las derivas y limitó el daño estructural de los primeros niveles. Aunque el costo de materiales fue un 24 % mayor, el sistema, tras integrar los resultados de encuestas realizadas a ingenieros costarricenses, obtuvo una puntuación del 43.51 % según la matriz multicriterio. Se concluye que los LRB ofrecen beneficios estructurales y funcionales, mientras que los ambientales no son significativos, a pesar de eso, su adopción no es factible por la gran inversión que requieren.

This report shows the results of the study on the technical and economic feasibility of incorporating LRB-type seismic isolators in regular 10-story reinforced concrete buildings built on Costa Rica. The general objective was to determine the feasibility of this technology through the analysis of structural behavior and a cost-benefit evaluation. Two buildings were modeled in ETABS and designed according to the guidelines of the CFIA (2016) and ACI 318-19. Parameters such as natural period, displacements, inelastic drift ratios, base shear, and structural design of beams and columns were evaluated. The results showed that the building with LRB increased its period to 3.2 s, reduced base shear by more than 60%, decreased drifts, and limited structural damage in the lower stories. Although the cost of materials was 24% higher, the system, after integrating the results of surveys conducted with Costa Rican engineers, obtained a score of 43.51% according to the multicriteria matrix. It is concluded that LRBs offer structural and functional benefits, while environmental ones are not significant; nevertheless, their adoption is not feasible due to the high investment they require.