Estudio de la respuesta sísmica lineal y no lineal de un edificio de la Ciudad de México ante el terremoto del 19 de septiembre de 2017

Abstract

En 2017 ocurrió un sismo del tipo intraplaca de Mw= 7.1 a 120 km de Ciudad de México (CDMX), el cual significó el colapso de 44 edificios de 5 a 10 pisos ubicados en las zonas IIIa y IIIb según la gaceta oficial de CDMX. Los sistemas estructurales que poseen los edificios colapsados corresponden mayoritariamente a sistemas de losas planas unidas a columnas de hormigón armado, sistemas de albañilería no reforzada, sistemas de albañilería confinada y sistemas mixtos, en muchos de los cuales se emplea la planta baja como zona de estacionamiento proveyendo una baja rigidez y resistencia, fenómeno conocido como piso blando. En este contexto, se estudiará un edificio que no colapsó y que está ubicado en calle Génova #70, pero que posee un sistema estructural similar al de los edificios colapsados; es decir, tener 6 pisos y ser un edificio en base a un sistema de muros de albañilería confinada con marcos de hormigón. La presente tesis busca estudiar la respuesta sísmica que tuvo la estructura utilizando modelos de elementos finitos nolineales. Para realizar el análisis se adapta un modelo entregado a los planos de dicho edificio, en él se ingresan las propiedades nolineales de los materiales, con sus respectivas curvas tensión deformación, armaduras de los elementos y sus correspondientes curvas de histéresis. Además, los elementos como vigas y columnas son definidos como elementos uniaxiales en cual se incluyen rótulas plásticas a una distancia relativa de 5% y 95% de sus largos. El modelo es evaluado ingresando dos registros cercanos al lugar de emplazamiento de la estructura analizada y se estudia su respuesta. Al observar que existe una diferencia entre el comportamiento visualizado en el modelo y el real se realizan modificaciones como; considerar dilataciones de muros, ajustes en las propiedades de la albañilería, incluir muros interiores de hormigón armado, considerar fisuración en algunos elementos de albañilería, considerar interacción suelo-estructura y el aporte de los elementos no estructurales. De esta manera los modelos más creíbles se acercarían en periodo a la estructura medida y representarían el comportamiento real observado. Luego de realizar los distintos análisis se llega a la conclusión de que el muro de albañilería confinada en la dirección transversal estaría actuando como un puntal en compresión y los otros muros en esa dirección se encuentran fisurados. Añadido a esto los elementos no estructurales, pese a no ser considerados como resistentes son capaces de contribuir al tomar un menor porcentaje de los esfuerzos de corte solicitantes.