Edén Bojórquez Mora, Mauro Alexis Díaz González, Sonia E Ruiz Gómez, Francisco E García JarqueDespués <strong>de</strong> diseñar <strong>el</strong> edificio <strong>de</strong> ocho <strong>niv<strong>el</strong>es</strong>, se observó que <strong>el</strong> periodo fundam<strong>en</strong>tal <strong>en</strong> ambasdirecciones era muy parecido, por lo que se <strong>de</strong>cidió utilizar para <strong>el</strong> edificio <strong>de</strong> diez <strong>niv<strong>el</strong>es</strong> contrav<strong>en</strong>teosexcéntricos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s dos crujías exteriores <strong>de</strong> los marcos transversales (con <strong>el</strong> fin <strong>de</strong> darle mayor rigi<strong>de</strong>z a <strong>la</strong>estructura <strong>en</strong> esa dirección).Por otro <strong>la</strong>do, se consi<strong>de</strong>ró <strong>en</strong> <strong>el</strong> diseño, <strong>el</strong> peso m<strong>en</strong>or por unidad <strong>de</strong> área <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura, ya que<strong>en</strong> <strong>la</strong> práctica profesional es uno <strong>de</strong> los factores que <strong>de</strong>fine <strong>la</strong> factibilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> construcción. Se observóque <strong>la</strong> estructuración a base <strong>de</strong> marcos rígidos <strong>en</strong> un s<strong>en</strong>tido y contrav<strong>en</strong>teados <strong>en</strong> <strong>el</strong> otro es factible (<strong>en</strong>cuanto a su m<strong>en</strong>or peso por unidad <strong>de</strong> área) para los edificios <strong>de</strong> cuatro y seis <strong>niv<strong>el</strong>es</strong>, pero para los <strong>de</strong>ocho y diez, se consi<strong>de</strong>ró que este sistema no es tan factible; sin embargo, estos edificios estuvieron cercad<strong>el</strong> marg<strong>en</strong> superior (para dar una i<strong>de</strong>a, <strong>el</strong> edificio <strong>de</strong> <strong>la</strong> Torre Mayor construida <strong>en</strong> <strong>la</strong> ciudad <strong>de</strong> Méxicoti<strong>en</strong>e un peso <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 145 kg/m 2 , y su estructuración es a base <strong>de</strong> contrav<strong>en</strong>teos <strong>en</strong> amboss<strong>en</strong>tidos). Con respecto al peso por unidad <strong>de</strong> área <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los edificios, se observó que no existedifer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong>tre un diseño correspondi<strong>en</strong>te al factor <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to sísmico Q = 2 y otrodiseñado con Q = 3 como se ilustra <strong>en</strong> <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> 1.Tab<strong>la</strong> 1. Pesos <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los edificiosNo. <strong>niv<strong>el</strong>es</strong> Q PESO (kg/m 2 ) DIFERENCIA (%)4 2 75.534 3 72.114.536 2 91.376 3 87.444.308 2 <strong>10</strong>6.278 3 <strong>10</strong>0.<strong>10</strong>5.73<strong>10</strong> 2 112.79<strong>10</strong> 3 <strong>10</strong>6.465.61Asimismo, se observó que cuando se diseñó utilizando un factor Q=2 los diseños quedaron regidospor los <strong>el</strong>em<strong>en</strong>tos mecánicos <strong>de</strong>mandados, y los <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>zami<strong>en</strong>tos máximos estaban muy cercanos a losvalores permisibles por <strong>el</strong> RCDF-2004. En cambio, cuando <strong>el</strong> diseño se hizo utilizando Q=3 los <strong>el</strong>em<strong>en</strong>tosmecánicos <strong>de</strong>mandados eran m<strong>en</strong>ores y éste quedaba regido por <strong>la</strong>s distorsiones máximas <strong>de</strong> <strong>en</strong>trepiso. Seconcluyó que no existe difer<strong>en</strong>cia significativa <strong>en</strong>tre <strong>la</strong>s dim<strong>en</strong>siones <strong>de</strong> los <strong>el</strong>em<strong>en</strong>tos para los diseñoshechos con Q=2 y Q=3.El diseño <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>do y <strong>la</strong>s dim<strong>en</strong>siones finales <strong>de</strong> <strong>la</strong>s secciones (perfiles IR (IMCA 2004) para trabesy columnas, y perfiles OR (IMCA 2004) para contrav<strong>en</strong>teos (EBF)), se pres<strong>en</strong>tan <strong>en</strong> Díaz González(2006).ANÁLISIS ESTÁTICO NO-LINEAL DE LOS EDIFICIOSPara los análisis, se s<strong>el</strong>eccionaron los marcos interiores d<strong>el</strong> s<strong>en</strong>tido longitudinal <strong>de</strong> los edificios(ejes con letra <strong>de</strong> <strong>la</strong> fig. 1). Se consi<strong>de</strong>ró que dichos marcos son repres<strong>en</strong>tativos <strong>de</strong> esa dirección <strong>de</strong>bido aque se trata <strong>de</strong> estructuras regu<strong>la</strong>res. Para los análisis se utilizaron valores medios tanto <strong>de</strong> cargas (Ruiz ySoriano, 2001) como <strong>de</strong> <strong>la</strong>s propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los materiales (AISC, 1999). En lo que sigue, se <strong>de</strong>finirá con<strong>la</strong> sigui<strong>en</strong>te nom<strong>en</strong>c<strong>la</strong>tura a los marcos analizados: MiQj, don<strong>de</strong> i repres<strong>en</strong>ta <strong>el</strong> número <strong>de</strong> <strong>niv<strong>el</strong>es</strong> d<strong>el</strong>marco estructural y j <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to sísmico utilizado. Por ejemplo M4Q2, se refiere a unmarco <strong>de</strong> cuatro <strong>niv<strong>el</strong>es</strong> diseñado con un factor <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to sísmico Q=2.6
Confiabilidad sísmica <strong>de</strong> varios edificios (cuatro a diez <strong>niv<strong>el</strong>es</strong>) <strong>localizados</strong> <strong>en</strong> su<strong>el</strong>o <strong>b<strong>la</strong>ndo</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> Ciudad <strong>de</strong> …Los marcos se sometieron al análisis <strong>de</strong> empuje <strong>la</strong>teral estático no lineal (“push-over”, <strong>en</strong> inglés)utilizando <strong>el</strong> programa RUAUMOKO (Carr, 2000). Para <strong>el</strong> análisis, se consi<strong>de</strong>ró un mod<strong>el</strong>o histeréticobilineal con 3% <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> post-flu<strong>en</strong>cia (ver fig. 4). El periodo fundam<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> vibración (T ) <strong>de</strong> <strong>la</strong>estructura, su correspondi<strong>en</strong>te coefici<strong>en</strong>te sísmico ( C ) y <strong>el</strong> <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>zami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> flu<strong>en</strong>cia ( δ ), se muestranpara cada marco <strong>en</strong> <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> 2.CyyCy3% K1KδyδFigura 4. Gráfica coefici<strong>en</strong>te basal vs <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>zami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> azotea. Mod<strong>el</strong>o <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to bilinealTab<strong>la</strong> 2. Periodo fundam<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> vibración, coefici<strong>en</strong>te sísmico resist<strong>en</strong>te y<strong>de</strong>sp<strong>la</strong>zami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> flu<strong>en</strong>cia correspondi<strong>en</strong>tes a los marcos analizadosMarco T o C y δ y (m)M4Q2 0.86 0.48 0.125M4Q3 0.90 0.45 0.136M6Q2 1.03 0.45 0.170M6Q3 1.07 0.42 0.174M8Q2 1.11 0.43 0.186M8Q3 1.20 0.38 0.192M<strong>10</strong>Q2 1.28 0.39 0.216M<strong>10</strong>Q3 1.37 0.36 0.226En <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> 2, se pue<strong>de</strong> observar que para <strong>la</strong>s estructuras <strong>de</strong> acero analizadas <strong>en</strong> este estudio (dond<strong>el</strong>os periodos se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> <strong>la</strong> meseta d<strong>el</strong> espectro <strong>de</strong> diseño especificado <strong>en</strong> <strong>el</strong> RCDF-2004), <strong>el</strong>coefici<strong>en</strong>te sísmico disminuye linealm<strong>en</strong>te al aum<strong>en</strong>tarse <strong>el</strong> periodo <strong>de</strong> vibración estructural. Esto se <strong>de</strong>be,a que al increm<strong>en</strong>tarse <strong>la</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> esfuerzos es mayor <strong>la</strong> dim<strong>en</strong>sión <strong>de</strong> los perfiles comercialesa<strong>de</strong>cuados, por lo que se increm<strong>en</strong>ta <strong>la</strong> rigi<strong>de</strong>z estructural. Debido a esto, <strong>el</strong> coefici<strong>en</strong>te sísmico ( ) y <strong>el</strong>periodo ( T ) pres<strong>en</strong>tan <strong>la</strong> r<strong>el</strong>ación lineal que se muestra <strong>en</strong> <strong>la</strong> fig. 5. Se hace notar que <strong>en</strong> estructuras <strong>de</strong>concreto reforzado, <strong>la</strong> rigi<strong>de</strong>z d<strong>el</strong> sistema no necesariam<strong>en</strong>te indica una r<strong>el</strong>ación lineal con su resist<strong>en</strong>cia.C yMOVIMIENTOS SÍSMICOSEn <strong>el</strong> pres<strong>en</strong>te estudio, se busca evaluar <strong>la</strong> tasa media anual con <strong>la</strong> que un parámetro exce<strong>de</strong> ciertoniv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta sísmica estructural. Este niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> respuesta sísmica, se pres<strong>en</strong>ta cuando <strong>la</strong> estructura seve sometida a ev<strong>en</strong>tos sísmicos <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes int<strong>en</strong>sida<strong>de</strong>s. Por <strong>el</strong>lo, para evaluar <strong>la</strong> confiabilidad asociada7