RESUMENUna estructura que incurre en varios ciclos de comportamiento plástico cuando se somete a una excitación sísmica severa puede sufrir una degradación excesiva de sus propiedades estructurales, lo que puede provocar su falla a niveles de deformación que están muy por debajo de los que alcanza cuando se le sujeta a un estado de desplazamiento monótonamente creciente. Debido a esto, es necesario incorporar al diseño sísmico información que permita caracterizar numéricamente la severidad de las demandas plásticas acumuladas. Una manera práctica de lograr esto consiste en plantear factores de reducción de resistencia por ductilidad que tomen en cuenta el efecto de las demandas acumuladas a través de definir una ductilidad reducida. En este trabajo, el efecto del daño acumulado se incorpora a la definición de factores de reducción de resistencia a través del índice de daño de Park y Ang. Para ello, se estiman las ductilidades máximas que según dicho índice pueden acomodar sistemas de un grado de libertad sujetos a movimientos del terreno registrados en distintas zonas del Valle de México, y se determinan factores de reducción de resistencia por ductilidad que consideran la acumulación del daño a través de dichas ductilidades. Se discuten los resultados obtenidos y se hacen recomendaciones de como incorporar los efectos de las demandas acumuladas de deformación plástica al diseño sísmico de estructuras. ABSTRACTA structure that undergoes several cycles of plastic behavior when subjected to a severe seismic excitation can exhibit excessive degradation of its structural properties, and as a consequence failure at deformation levels that are significantly smaller than the one it can develop when subjected to a state of monotonically increasing deformation. Because of this, it is necessary to incorporate into seismic design information that allows for a numerical characterization of the severity of cumulative plastic deformation demands. One practical way to achieve this is to formulate strength reduction factors that take into account the effect of cumulative demands through the definition of a reduced ductility. In this paper, the effect of cumulative damage is incorporated into the definition Artículo recibido el 20 de marzo de 2008 y aprobado para su publicación el 3 de marzo de 2009. Se aceptarán comentarios y/o discusiones hasta cinco meses después de su publicación (1)

Se muestra el diseño sísmico óptimo de marcos estructurales de concreto reforzado mediante la aplicación de los algoritmos genéticos multi-objetivo, considerando dos objetivos de manera simultánea. El primer objetivo consiste en controlar la distorsión máxima de entrepiso y el segundo en minimizar el costo total estructural del marco. Para ello las estructuras se analizan representando el efecto sísmico a partir de fuerzas laterales. Para lograr un diseño sísmico satisfactorio se utiliza una búsqueda de soluciones basada en algoritmos evolutivos de optimización multi-objetivo denominada Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II). Los resultados obtenidos muestran que los algoritmos genéticos son una herramienta bastante útil para encontrar soluciones de problemas de optimización estructural, y que los diseños obtenidos son adecuados en términos de desempeño sísmico y economía.

RESUMENVarios aspectos relacionados con la idealización estructural de edificios de acero con marcos perimetrales resistentes a momento y marcos interiores de gravedad (MGs) se abordan en esta investigación. El estudio numérico indica que la contribución de los MGs a la resistencia lateral puede ser significativa y que modelar los edificios como marcos planos puede resultar en elementos mecánicos, cortantes y desplazamientos de entrepiso más grandes que cuando se modelan en forma tridimensional, por lo que su diseño puede ser conservador. También se observa que el cortante de entrepiso promedio generalmente se incrementa cuando se considera la rigidez de las conexiones de los MGs. Los desplazamientos de entrepiso promedio son similares para los modelos con conexiones articuladas y semi-rígidas. Los resultados también indican que los momentos que las conexiones pueden transmitir son cercanos al 30 % de los momentos plásticos de las vigas a las que conectan. La diferencia entre los resultados se debe principalmente a los elementos que contribuyen a la resistencia y rigidez, la disipación de energía, y las características dinámicas de cada representación estructural. Se concluye que, si se usa la estructuración antes mencionada, el modelo tridimensional debe ser usado, que los MGs deberán considerarse como parte del sistema lateral resistente y que la rigidez de las conexiones deberá incluirse en el diseño de los MGs. ABSTRACTSeveral issues regarding the structural idealization of steel buildings with perimeter moment resisting steel frames and interior gravity frames (IGFs) are addressed in this paper. The numerical study indicates that the contribution of IGFs to the lateral structural resistance may be significant and that modeling the buildings as plane frames may result in larger resultant stresses, interstory shears and displacements implying that the design may be conservative. It is also observed that the average interstory shear generally increases when the connections stiffness of the IGFs is taken into account. The average interstory displacements are similar for the models with pinned and semirigid connections. The results also indicate that the maximum moments at the connections may be up to 30 % of the plastic moments of the beams they are connecting to. In general, the differences observed in the behavior of each structural representation are mainly due to a) the elements that contribute to strength and stiffness, b) the energy dissipation characteristics, and c) the dynamics characteristics of each structural representation. It is concluded that, if the above-mentioned structural system is used, the three-dimensional model should be used in seismic analysis, that the IGFs should be considered as part of the lateral resistance system, and that the stiffness of the connections should be included in the design of the IGFs.

En el presente trabajo se compara la confiabilidad estructural de un edificio de concreto reforzado destinado a uso de oficinas y ubicado en el suelo blando de la Ciudad de México, utilizando dos sistemas estructurales distintos. El primero es a base de marcos resistentes a momento de concreto reforzado (sistema convencional) y en el segundo se incorporan muros de cortante ubicados estratégicamente en los marcos exteriores (sistema dual). Para las dos edificaciones se utilizan modelos estructurales complejos los cuales son sometidos a varios registros sísmicos del suelo blando con la finalidad de estimar y comparar la confiabilidad de ambos sistemas utilizando curvas de peligro de demanda. Es importante mencionar que también se hace una comparación de los resultados obtenidos del diseño de los dos sistemas estructurales en términos de otros indicadores de demanda ingenieril. El parámetro utilizado para estimar la confiabilidad estructural es la distorsión máxima de entrepiso, la cual se obtiene mediante análisis dinámicos incrementales que permiten la elaboración de curvas de fragilidad sísmica.  La estimación de la confiabilidad estructural se hace mediante modelos probabilísticos al combinar las curvas de fragilidad y de peligro sísmico. Finalmente, con los resultados obtenidos se comprueba que utilizar el sistema dual puede ser una buena alternativa de diseño, obteniendo una solución más económica y un mejor comportamiento sísmico.

RESUMENEn el presente trabajo se revisan las combinaciones de carga para el diseño de edificaciones que se establecen en el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal (RCDF-2004) y sus Normas Técnicas Complementarias (NTC-2004). Se proponen nuevos factores de carga para que se especifiquen en la próxima versión del (RCDF). Se revisa la combinación de carga gravitacional (carga muerta más carga viva) y la combinación de carga por sismo (carga muerta, carga viva y carga por sismo). Se propone una metodología para establecer factores y combinaciones óptimos de carga que garanticen el mínimo costo total esperado durante la vida útil de la estructura y que la probabilidad de falla sea al menos igual a la implícita en el RCDF-2004. Para la estimación de la confiabilidad estructural se hace uso de las Redes Neuronales Artificiales.Palabras clave: combinación de carga; probabilidad de falla; costo total esperado; diseño sísmico; Redes Neuronales Artificiales OPTIMAL LOAD FACTORS FOR SEISMIC DESIGN OF BUILDINGS ABSTRACTThe load factors and load combinations established in the Mexico City Building Code (MCBC) and its Complementary Technical Standards are revised. New load and resistance factors are proposed to be specified in the next version of the MCBC. The combination of gravitational loads are considered (dead load plus live load) and the combination of earthquake load is also reviewed. A reliabilitybased development of load factors for the combination of seismic and gravity loads is presented. The procedure aims at minimizing the total expected life-cycle cost of buildings having a minimum value of probability of failure equal to the implicit probability in the MCBC. The structural reliability is estimated using Artificial Neural Networks.