Estimación de la vulnerabilidad sísmica estructural tomando en cuenta asentamientos diferenciales existentes

Abstract

Este trabajo estimará la vulnerabilidad sísmica estructural en edificios flexibles de 15, 17 y 25 niveles para uso de oficina a base de marcos dúctiles diseñados con el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal 2004, considerando asentamientos diferenciales del tipo variable, lo cual provoca efectos considerables de segundo orden. Estas estructuras están localizadas en suelos blandos de la Ciudad de México. Este estudio surge debido a la necesidad de estudiar el comportamiento estructural en construcciones que están ubicadas en zonas de alto peligro sísmico, ya que se ha observado que las estructuras desplantadas en este tipo de suelo han llegado a presentar asentamientos diferenciales después de transcurrido un periodo de tiempo. Para determinar la vulnerabilidad se propone la siguiente metodología: 1) definición de las características estructurales, 2) modelación del asentamiento diferencial, 3) obtención de la respuesta sísmica llevando a cabo análisis dinámicos no lineales de historia en el tiempo, 4) obtención de curvas IDA, 5) transformación del desempeño estructural a daño 6) análisis estadístico del daño. En este estudio los asentamientos se consideran únicamente por consolidación y no por otros fenómenos como subsidencia o licuación. Los asentamientos diferenciales son del tipo variable, por lo que asentamientos en los extremos, asentamientos cerca del centro y asentamientos únicamente en un extremo no se consideran. Se concluye que debido a que las estructuras analizadas son flexibles, estas son más susceptibles al efecto desestabilizador de cargas de gravedad (efecto P-delta), es por ello que desde que se presentan asentamientos diferenciales del tipo variable, éstas comenzarán a tener esfuerzos adicionales que son absorbidos por las deformaciones elásticas, sin embargo, si estos asentamientos son considerablemente grandes o se exponen a ambientes sísmicos, es posible que se presenten condiciones inelásticas en las estructuras, provocando estados límite de servicios no deseados, más aún, conforme las acciones sísmicas sean cada vez más grandes, existirá un nivel de desempeño que provocará la inestabilidad de la estructura conduciendo a un colapso inminente. Este comportamiento se ve reflejado en las funciones de vulnerabilidad de todas las estructuras que presentan asentamiento diferencial del tipo variable, comparándolas con las funciones de vulnerabilidad que no presentan estas condiciones.