Diseño basado en desempeño de edificios de mampostería confinada con comportamiento no lineal en flexión

Abstract

Trabajo que se divide en 4 etapas: en la primera etapa; se realizó un estudio analítico para determinar el desempeño sísmico de 4 edificios de mediana altura seleccionados de una base de datos de edificios con características típicas de la práctica profesional de la Ciudad de México CDMX (Cardel, 2015), diseñados de acuerdo con la normativa vigente de la CDMX y evaluando su comportamiento no lineal con el método modificado de la columna ancha propuesto por Zúñiga y Terán-Gilmore (2009), adaptado en este trabajo para considerar los efectos del incremento de la altura de los edificios. En la segunda etapa; se calibró y validó un modelo analítico basado en plasticidad concentrada y la degradación de la envolvente de la resistencia en corte para caracterizar el comportamiento de MMC con comportamiento no lineal en flexión, con esta información, se desarrolla una metodología basada en desempeño de edificios de mampostería confinada con comportamiento no lineal en flexión utilizando algunos de los conceptos propuestos previamente en los documentos del Federal Emergency Management Agency FEMA y otros. En la tercera etapa; se desarrolla la metodología propuesta en la etapa anterior, para ello se retoman los edificios diseñados en la primer etapa, se realizan una serie de adecuaciones a éstos para modificar su comportamiento de uno regido por corte a uno por flexión y se corrobora su desempeño sísmico con técnicas de análisis no lineal. Finalmente, la cuarta y última etapa; consiste en realizar una comparativa en términos de la respuesta sísmica, así como el potencial de impacto ambiental de una de las edificaciones estudiadas en las etapas 1 y 3. Los edificios diseñados en la primera etapa de este trabajo no cumplieron a cabalidad los objetivos de diseño previstos en la misma normativa cuando estos alcanzan la deformación máxima permisible. Por otro lado, los edificios diseñados con la metodología propuesta en este trabajo (tercera etapa), muestran un mejor desempeño sísmico para el mismo nivel de deformación lateral. En cuanto a la comparativa realizada; el sistema estructural del edificio diseñado con la metodología propuesta resulta ser más ligero y tiene un menor impacto ambiental en comparación con el edificio diseñado de acuerdo con la normativa actual. Los resultados obtenidos en este trabajo muestran que un cambio tanto en el enfoque del diseño de edificaciones de mampostería confinada; es decir, modificar el comportamiento no lineal en corte por el de flexión, así como un cambio en la filosofía de diseño, al utilizar el diseño basado en desempeño en vez del diseño basado en fuerzas permiten el diseño de edificios de mampostería confinada de mediana altura con un desempeño estructural que se apega a las tendencias recientes de resiliencia, además de reducir el impacto ambiental.