Vulnerabilidad sísmica de edificios construidos antes de 1985 en la Ciudad de México a raíz del sismo del 19 de septiembre de 2017

Abstract

En el presente trabajo de investigación se desarrolló una metodología para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica en la Ciudad de México, la cual pretende ser clara, consistente, ordenada y completa. Esta metodología se encuentra resumida por diferentes fases dentro de su procedimiento: 1) evaluación preliminar y análisis estadístico de daños; 2) mapas de daños; 3) mapas de ductilidad y cociente sísmico; 4) evaluación por método analítico; 5) desarrollo de curvas de fragilidad; y 6) obtención de probabilidad de excedencia de daño y daño global de una determinada tipología estructural. La metodología propuesta está basada en el inventario de la base de datos de estructuras dañadas por el sismo del 19 de septiembre de 2017 (19S-2017), la cual fue generada por el Área de Estructuras de la UAM- Azcapotzalco (UAM-A). Esta base de datos clasifica a las edificaciones de acuerdo a su tipología estructural y grado de daño, en donde se exponen qué tipos de estructuras resultaron ser más vulnerables mediante un análisis estadístico, el cual se origina de una evaluación preliminar. No todos los sectores la Ciudad de México presentaron las mismas intensidades sísmicas durante el sismo del 19S-2017. Es por ello que se desarrolló una correlación de los daños observados en las edificaciones con las demandas máximas obtenidas de los espectros de respuesta del S19-2017. Esto permitió elaborar mapas de ductilidad y cocientes sísmicos en los que se observen de manera práctica y simple, las zonas que resultaron más vulnerables. Cabe mencionar que los mapas de cociente sísmico resultan ser de gran interés, ya que estos mapas permiten comparar las demandas máximas de los distintos registros sísmicos con la capacidad resultante de los espectros de diseño del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal de 1976. Una de las principales tipologías que resultaron con mayor porcentaje de daño durante el sismo del 19S-2017, corresponden a edificios de mediana altura construidos antes del año de 1985, que además están estructurados a base de columnas de concreto reforzado y losa plana. Es por ello que se seleccionaron cinco edificios pertenecientes a esta tipología estructural, para ser analizados de manera individual y determinar su comportamiento ante un evento sísmico. Cada uno de los edificios seleccionados se evaluaron mediante la aplicación de una metodología analítica basada en conceptos publicados por HAZUS del FEMA2003 y RISK-UE. Esta metodología se centra principalmente en la realización de análisis estáticos no lineales (Pushover) para cada uno de los edificios estudiados, con la finalidad de obtener una curva de capacidad media y transformarla en un espectro de capacidad. En este espectro de capacidad se definieron los umbrales de daño de acuerdo a las metodologías antes mencionadas, para posteriormente construir las curvas de fragilidad y obtener la probabilidad de excedencia de determinado estado de daño. Finalmente es importante mencionar, que la metodología desarrollada en esta tesis permite obtener una evaluación de vulnerabilidad sísmica, tanto a nivel global (evaluación regional) como a nivel particular (evaluación de una determinada tipología estructural).

Análisis de las continuidades del sistema de refuerzo con ángulos y soleras de acero en el sistema de piso con el método de elementos finitos

“…Figura 2.9: a) Modelo de la estructura con sistema de control y b) elevaciones de la estructura a reforzar, tomado de Arellano Méndez (2020).…”

“…De acuerdo con el trabajo de Gómez Bernal et al (2020), las estadísticas de los edificios dañados en la Ciudad de México por el sismo del 17 de septiembre de 2017, en el inventario de la base de datos desarrollado por el área de Estructuras de la Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco (UAM-A) y otras dependencias, se registraron 1094 edificios con algún tipo de daño, de los cuales 303 (28%) se clasificaron con Grado de Daños Importantes (GD 3-5) y 791(72%) con daño menor (GD1-2), como se muestra en la Figura 4.1a.…”

“…-----------------------51 Figura 4.1: Daños en edificaciones: a) Clasificación de daños y b) Estadística de daños según su sistema estructural. Gómez Bernal et al (2020). --------------------------------------------------------52 --------------------------------------------------------Figura 4.12: Opción de diafragma rígido o flexible en el ETABS v19.…”