Volumen 22 (3) año 2017

Artículo 11.-

Análisis sísmico de un edificio de doce pisos de la ciudad de Manta considerando interacción suelo estructura

Roberto Aguiar, Dennis Ortiz

Resumen

Se realiza el análisis sísmico de un edifico, ubicado en la ciudad de Manta con un modelo que considera base empotrada, aplicando el método espectral se obtienen desplazamientos y fuerzas en el centro de masas de la estructura, para lo cual se emplea el espectro de Manta en componentes E-W y N-S.  Luego se presenta la teoría para encontrar la respuesta dinámica espectral de cualquier pórtico que conforma la estructura.  Por otra parte se utiliza la metodología de la ASCE-10 para obtener un modelo simplificado de un grado de libertad equivalente y la guía NEHRP-12 para considerar interacción suelo estructura, además, se detalla el cálculo de los factores que se tomaron en cuenta para el modelamiento de una estructura con vigas de cimentación; y, se comparan los resultados de los distintos modelos propuestos.  Por último, en base a la deriva de piso se explica el daño registrado durante el terremoto del 16 de abril de 2016, de magnitud 7.8.

Artículo 12.-

Revisión de la seguridad sísmica de un edificio de concreto reforzado de mediana altura fuertemente irregular existente en la ciudad de México

Arturo Tena, Gelacio Juárez, Manuel E. Ruiz Sandoval Hernández, Hans I. Archundia Aranda

Resumen

Se presenta un estudio de la evaluación sísmica detallada de un edificio existente de concreto reforzado de catorce niveles y fuertemente irregular que se ubica en la zona de terreno blando de la Ciudad de México y que fue construido a fines de la década de los años sesenta. El objetivo del trabajo fue evaluar estructuralmente al inmueble en su condición actual y revisar que garantizase un nivel de seguridad estructural satisfactorio ante sismos intensos de acuerdo a la normatividad vigente de la Ciudad de México. Para ello, se realizaron inspecciones estructurales y levantamientos in-situ detallados, se hizo un estudio de vibración ambiental, se tomó información de pruebas de laboratorio hechas tanto a los elementos estructurales principales del inmueble (vigas, columnas, muros), al suelo de desplante, más la información de los planos estructurales y arquitectónicos muy completos con que se contaban del inmueble, de manera que se pudieran incorporar a los modelos de análisis y tomarse en cuenta a la hora de hacer las revisiones pertinentes. Se desarrolló un modelo estructural tridimensional muy completo del inmueble en el programa de análisis estructural ETABS, donde se modelan con rigor trabes acarteladas, vigas principales fuera de eje y vigas secundarias, se considera la potencial flexibilidad de los sistemas de piso, se modelan las aberturas de los mismos, se incluyen los muros de elevadores, escaleras, fachadas y sótanos, y se modela la interacción suelo-estructura. Se concluye, a reserva de realizar estudios más complejos mediante análisis dinámicos paso a paso no lineales, que con la revisión estructural hecha conforme al Reglamento vigente, se cumple razonablemente con un escenario reglamentario de seguridad contra colapso. Sin embargo, de presentarse el sismo severo considerado en los espectros de diseño del Reglamento, muy probablemente el edificio tendría que afrontar un escenario de cierre de operación para valorar los daños y tomar una decisión sobre su rehabilitación o su demolición, dependiendo del nivel de daño estructural severo que llegara a presentarse, por lo que se recomendó considerar la posibilidad de reforzarlo con disipadores de energía.

Artículo 13.-

No se acepta el diseño por ductilidad. Caso del Edificio Fragata que incursionó en el rango no lineal

Roberto Aguiar

Resumen

En este artículo se analiza el comportamiento aceptable, de acuerdo a las normas sísmicas del Edificio Fragata, ubicada en la puntilla de Bahía de Caraquez, para ello se determina la ductilidad por curvatura de los elementos estructurales de un pórtico longitudinal y de un pórtico transversal; el cálculo se realiza empleando el método de las dovelas, sin considerar hormigón confinado, debido a que los estribos de las columnas fueron de 8 mm, de diámetro y no de 10 mm, como lo estipulan las normas; en las vigas se tiene estribos de 10 mm, pero de igual manera no fueron considerados ya que la longitud del gancho es de 7 cm y no es de 10 cm, de acuerdo a las normas. Por todo lo expuesto se decidió calcular la ductilidad por curvatura sin considerar la presencia de los estribos y se ve que tienen ductilidades por curvatura bastante altas.
Posteriormente, para los dos pórticos seleccionados, se realizó un análisis no lineal estático empleando la técnica del pushover. No se pudo aplicar el Método del Espectro de Capacidad porque no se disponen de registros obtenidos en Bahía de Caráquez, del terremoto del 16 de abril de 2016, pero se estima que el desplazamiento lateral máximo en el último piso del Edificio Fragata, se encontraba entre 40 y 60 cm, cantidad que es bastante alta; en base a estas dos cantidades se demuestra que la estructura tenía suficiente reserva de energía, la misma que está en concordancia con el daño observado en la estructura después del sismo.
Finalmente, en base a la curva de capacidad sísmica resistente se determina un índice de daño, que varía entre cero y la unidad. La primera cantidad corresponde a una estructura sin daño y la última al colapso. Se encuentra el índice de daño en los dos pórticos analizados, para tener una idea cuantitativa del comportamiento sísmico del Edificio Fragata.