EVALUACIÓN DE LA FRAGILIDAD DE DOS SOLUCIONES DE REHABILITACIÓN PARA UN EDIFICIO CON PLANTA BAJA DÉBIL DAÑADO DURANTE EL SISMO 19/S17
DOI:
https://doi.org/10.18867/ris.102.513Palabras clave:
fragilidadResumen
La fragilidad sísmica de un edificio rehabilitado con diferentes técnicas puede ser muy diferente. Aquí se demuestra que dicha fragilidad puede ser muy similar cuando un edificio con planta baja débil (PBD) se rehabilita mediante encamisado de concreto y, alternativamente, usando contravientos restringidos al pandeo (CRP). Para ello se analiza un edificio de 5 niveles con PBD, localizado en un sitio en la Ciudad de México (CDMX) donde se presentaron daños estructurales durante el sismo del 19 de septiembre de 2017 (19/S17). El edificio está formado en su PB por marcos de concreto reforzado y por mampostería confinada y reforzada con acero horizontal en sus pisos superiores. Se analizan tres casos: S1) que corresponde a la estructura original con PBD; S2) en la que se encamisan con concreto las columnas de la PB; y S3) en la que las columnas de la PB se cubren con ángulos y soleras de acero y, se añaden CRP; en los casos S2 y S3 se rehabilitan los muros con malla electro-soldada y aplanado. Para el análisis se utilizan diez acelerogramas registrados en la CDMX, durante el sismo 19/S17, en suelo con periodo dominante cercano a 1.0s. Se presentan los perfiles de distorsiones máximas de entrepiso (DME) correspondientes a los tres casos, sujetos a la acción de los diez movimientos con diferentes intensidades, lo que es útil para entender el comportamiento de los sistemas estructurales. Se obtienen curvas de fragilidad para los valores límite de DME recomendados por las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (2017).
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Citas
ASCE (2017), “Seismic evaluation and retrofit of existing buildings”, ASCE Standard, ASCE/SEI 41-17, Reston, Virginia, USA. DOI: 10.1061/9780784414859
Baker, J y A Cornell (2006). “Spectral shape, epsilon and record selection”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 35 pp. 1077-1095. DOI: 10.1002/eqe.571
Beigi, H A, C Christopoulos, T Sullivan y G M Calvi (2014), “Gapped-inclined braces for seismic retrofit of soft-story buildings”, ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 140, No. 11. DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001006
Cabrera López, J L y S E Ruiz Gómez (2019), “Fragilidad de un edificio con piso bajo débil diseñado con las versiones del RCDF-1976, -1987, -2014 y -2017”, XXII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica, Monterrey, N. L., México.
Carr, A (2011), Ruaumoko 3D, inelastic dynamic analysis program, University of Catenbury, Departament of Civil Engineering.
Chopra, A K, D P Clough y R W Clough (1973), “Earthquake resistance of buildings with a soft fist story”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 1, No. 4, pp. 347-355. DOI: 10.1002/eqe.4290010405
Choudhury, T y H B Kaushik (2018), “Component level fragility estimation for vertically irregular reinforced concrete frames”, Journal of Earthquake Engineering. DOI: 10.1080/13632469.2018.1453413
CIRES, Base de datos del Centro de Instrumentación y Registro Sísmico, A. C. http://www.cires.org.mx/
Esteva, L (1992), “Nonlinear seismic response of soft-fist.-story buildings subjected to narrow-band accelerograms”, Earthquake Spectra, Vol. 8, No. 3, pp. 373-389. DOI: 10.1193/1.1585686
Flores, L y S Alcocer (1996), “Calculated response of confined masonry structures”, 11th World Conference on Earthquake Engineering. Acapulco, México, Paper No. 1830. ISBN: 008 042822 3
Gobierno del Distrito Federal (2004), “Normas técnicas complementarias para diseño de estructuras de concreto”, Gaceta Oficial del Distrito Federal. https://data.consejeria.cdmx.gob.mx/portal_old/uploads/gacetas/Octubre04_06_103BISTI.pdf
Gobierno del Distrito Federal (2004), “Normas técnicas complementarias para diseño de estructuras de mampostería”, Gaceta Oficial del Distrito Federal. https://data.consejeria.cdmx.gob.mx/portal_old/uploads/gacetas/Octubre04_06_103BISTI.pdf
Gobierno del Distrito Federal (2004), “Normas técnicas complementarias para diseño por sismo”, Gaceta Oficial del Distrito Federal. https://data.consejeria.cdmx.gob.mx/portal_old/uploads/gacetas/Octubre04_06_103BISTII.pdf
Gobierno de la Ciudad de México (2017), “Normas técnicas complementarias para diseño por sismo”, Gaceta Oficial de la Ciudad de México. https://data.consejeria.cdmx.gob.mx/portal_old/uploads/gacetas/841541814eb94e624a8b5c1d07b3c823.pdf
Guerrero, H, Ji T y J A Escobar (2016a), “Experimental studies of a steel frame model with and without buckling-restained braces”, Revista de Ingeniería Sísmica, No. 95, pp. 33-52. DOI: /10.18867/ris.95.338
Guerrero, H, Ji T, A Terán-Gilmore y J A Escobar (2016b), “A method for preliminary seismic design and assessment of low-rise structures protected with buckling-restrained braces”, Engineering Structures, Vol. 123, pp. 141-154. DOI: 10.1016/j.engstruct.2016.05.015
HAZUS (2013) HAZUS –MH MR5, Advanced Engineering Building Module (AEBM), Technical and User´s Manual, FEMA, Washington, D. C.
Hernández García, D A y A Tena Colunga (2016), “Estudio paramétrico de modelos representativos de estructuras propensas a desarrollar pisos suaves ante excitaciones sísmicas de suelos blandos”, Revista de Ingeniería Sísmica, No. 95, pp. 53-80. DOI: 10.18867/ris.95.405
Jiménez Jordán, R (2018), “Curvas de fragilidad de un edificio tipo con planta baja débil dañado por el sismo S-19/2017, y rehabilitado con contravientos restringidos al pandeo”, Tesis de Maestría, Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería, UNAM, México.
Liu, X, Z-Y Wu y F Liang (2016), “Multidimensional performance limit state for probabilitic seismic demand analysis”, Bulletin of Earthquke Engineering, Vol. 4, No. 4, pp. 415-443. DOI: 10.1007/s10518-016-0013-6
Miyamoto, H y R Scholl (1996), “Case study: seismic rehabilitation of a non-ductile soft story concrete structure using viscous dampers”, 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, México, Paper No. 315. ISBN: 008 042822 3
Montiel, M A y S E Ruiz (2007), “Influence of structural capacity uncertainty on seismic reliability of buildings under narrow-band motions”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 36, pp. 1915-1934. DOI: 10.1002/eqe.711
Pérez-Gavilán, J J (editor) (2015), Guía de análisis de estructuras de mampostería, Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, Comité de Mampostería. ISBN- 978-607-95994-1-6
Rosenblueth, E y L Esteva (1972). “Reliability basis for some Mexican codes”. ACI Publ. SP-31 1972, 31, pp. 1-41.
Ruiz, S E (2019), Comentarios al Apéndice B (edificios con disipadores de energía sísmica) de las NTCDS-2017, Serie Investigación y Desarrollo SID 706, Instituto de Ingeniería, UNAM.
Ruiz, S E y R Diederich (1989) “The seismic performance of buildings with weak first story”, Earthquake Spectra, Vol. 5, No. 1, pp. 89-102, DOI: 10.1193/1.1585512
Ruiz, S E, M A Santos-Santiago, M A Orellana y R Jiménez (2019), “Fragility analysis of a soft first story building rehabilitated with buckling restrained braces”, 12th Canadian Conference on Earthquake Engineering, Quebec, QC, Canadá.
Santos Santiago, M A, S E Ruiz Gómez, y R Jiménez Jordán (2018), “Comparación de tres técnicas de rehabilitación para edificios con planta baja débil”, XV Simposio Nacional de Ingeniería Sísmica, Ciudad de México.
Sues, R H, S T Mau, y Y K Wen (1988), “Systems identification of degrading hysteretic restoring forces”, Journal of Engineering Mechanics, Vol. 114, No. 5, pp. 833-846. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1988)114:5(833)
Tena-Colunga, A (2010), “Review of the soft first story irregularity condition of buildings for seismic design”, The Open Civil Engineering Journal, Vol. 4, pp. 1-15, https://opencivilengineeringjournal.com/contents/volumes/V4/TOCIEJ-4-1/TOCIEJ-4-1.pdf
Terán-Gilmore, A y N Virto-Cambray (2009). “Preliminary design of low-rise buildings stiffened with buckling-restrained braces by a displacement-based approach” Earthquake Spectra, Vol. 25, No. 1, pp. 185 -211. DOI: 10.1193/1.3054638
Terán-Gilmore, A, O Zúñiga-Cuevas y J Ruiz-García (2009). “Displacement-based seismic assessment of low-height confined masonry buildings”, Earthquake Spectra, Vol 5, No. 2, pp. 439-464. DOI: /10.1193/1.3111149
Vamvatsikos D, y A Cornell (2002), “Incremental dynamic analysis” Earthquake Engineering & Structural Dynamics Vol. 31, pp. 491-514. DOI: 10.1002/eqe.141
