Comportamiento sísmico de marcos de concreto reforzado con piso débil ante acciones de eventos de subducción y falla normal

Abstract

La Ciudad de México, dada su localización y condiciones de suelo, es una de las zonas con mayor peligro sísmico en el país, lo cual implica un riesgo importante en las construcciones, ejemplo de ello fueron los daños ocasionados por los sismos ocurridos el 19 de septiembre de 1985 y 2017, donde una gran cantidad de estructuras presentaron problemas e incluso, algunas otras colapsaron, cabe resaltar que en el pasado terremoto del 2017 la gran mayoría construcciones afectadas tenían planta baja débil. Por esta razón, en este trabajo se estudian marcos de concreto reforzado con muros de mampostería de media altura de 5 y 7 niveles con 2 y 3 crujías respectivamente, con comportamiento de piso débil en el primer nivel. El uso de las estructuras corresponde a vivienda, localizadas en la Zona IIIa de la Ciudad de México de acuerdo al Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, RCDF (GDF, 2004a). Las estructuras en estudio se consideran diseñadas con los RCDF publicados en 1977 y 2004 (DDF, 1977a; GDF, 2004a), dado que una gran mayoría de las edificaciones existentes se diseñaron a partir de estas normas. Se diseñan las estructuras considerando dos casos: el primero considera muros ligados, mientras el segundo, toma en cuenta muros desligados. Con el objetivo de conocer la contribución de los mismos, así como el efecto del piso débil localizado en el primer nivel en la respuesta estructural ante acciones laterales, se define su comportamiento en el tiempo a través de análisis no lineales paso a paso en el tiempo y sus curvas de capacidad dinámica, obtenidas a partir de análisis IDA, mediante registros sísmicos representativos de la zona de estudio. Además, con el objetivo de minimizar daños futuros ocasionados por eventos sísmicos, este trabajo busca determinar la vulnerabilidad estructural sísmica de edificaciones similares a aquellas dañadas por el sismo del 19 de septiembre de 2017, y tomar las medidas pertinentes antes y después de un próximo evento. Al comparar el desempeño de las estructuras permitirá conocer las carencias en cada una de ellas, así como su vulnerabilidad ante la amenaza considerada. Asimismo, dicho estudio dará la oportunidad de estimar los daños estructurales en el futuro, y con ello tomar las medidas de mitigación correspondientes para así reducir el impacto ocasionado por un evento de esta magnitud, es por esta razón que, además se realizará una simulación de la ocurrencia de un sismo de magnitud 8.2 con origen en la Brecha de Guerrero el cuál se espera afecte a la Ciudad de México, debido a la gran cantidad de energía acumulada resultado de la subducción de la Placa de Cocos con la Placa Norteamericana y que se espera sea mayor a los ocurridos anteriormente. Los resultados obtenidos coadyuvarán a generar acciones orientadas a la mitigación de posibles daños ocasionados por eventos sísmicos, lo cual se reflejará en un incremento de la resiliencia de la sociedad y un mejor empleo de los escasos recursos disponibles.