RETOS EN LA REHABILITACION SISMICA DE ESTRUCTURAS

RETOS EN LA REHABILITACION SISMICA DE ESTRUCTURAS

Hay pocos problemas en la ingeniería sísmica que son más complejos que los relacionados con la comprensión del comportamiento de los edificios existentes y determinar la forma que el rendimiento se puede mejorar para mitigar daños y pérdidas de  vidas en futuros terremotos.

El objetivo de esta presentación es describir algunas de las lecciones aprendidas de la experiencia de la ciudad de México, para revisar algunas de las investigaciónes que se ha hecho, y discutir los desafíos que tenemos por delante.

INTRODUCCION

El terremoto de 1985 en Ciudad de México proporcionó el impulso para el estudio de la rehabilitación técnicas que reduzcan el riesgo de los edificios existentes. El desarrollo del diseño directrices y actualización de dichos documentos se lleva a cabo generalmente a través de una combinación de estudios de laboratorio y experiencia de campo. Por otra parte, los problemas no se estudian fácilmente en partes o en pequeña escala debido a la complejidad de las interacciones entre los diferentes elementos de la estructura existente y entre la estructura existente y los nuevos elementos añadidos durante rehabilitación. La variedad de situaciones es inmensa. Como resultado de ello, una de las mejores fuentes de información para la comprensión del comportamiento de las estructuras existentes antes o después de la rehabilitación son los estudios de reconocimiento después de que ocurra un terremoto. Las lecciones aprendidas en la Ciudad de México han sido repetidas en otras mega-ciudades ubicadas en regiones de alta sismicidad.

En el diseño de la rehabilitación, el ingeniero estructural se enfrenta a la selección de una opción que corregiá las deficiencias en el edificio y satisfacer al propietario de la estructura y los “local building officials”. En algunos casos, los elementos existentes para resisitir fuerzas laterales pueden ser muy difícil y costosos de modificar que la alternativa de colocar nuevos elementos de soporte de carga laterales en la estructura. Para llevar a cabo la tarea que enfrenta el diseñador, el conocimiento del desempeño de los edificios, tanto  de reconocimiento de campo y estudios de laboratorio se necesita. Se puede aprender mucho de una la comprensión de las técnicas de rehabilitación llevadas a cabo por otros. En este sentido, México Ciudad a partir de 1985 es una rica fuente de información.

REVISION DE LOS DAÑOS EN EDIFICIOS POR EL TERREMOTO DE 1985

La mayoría de los edificios dañados durante el terremoto de 1985 se encontraban en el lecho del lago de la zona. Otra característica importante es el movimiento casi armónica inscrita en el lago zonal y el alto contenido de energía en los períodos de más de un segundo. La duración de los fuertes movimientos entre unos 40 y 70 segundos y las características armónicas del movimiento del suelo crearon demandas de ductilidad significativas en los edificios y el aumento tanto de la amplitud y el nivel de daño (Fundación ICA 1988).

Muchos de los edificios de ingeniería que fueron seriamente dañados durante el terremoto de 1985 eran de mediana estatura, edificios de hormigón armado (6 ​​a 15 pisos) que tuvieron períodos naturales cerca al período del movimiento del suelo dominante. La respuesta dinámica de estos porticos estructurales resistentes a los momentos se amplificó en gran medida. Los edificios con muros de mampostería se comportaron bastante bien durante el terremoto. Eificios de muro por lo general menores de 5 pisos de altura, eran mucho más rígidos que los edificios aporticados de altura comparable.

En la Tabla 1, se resume la información sobre 379 edificios que total o parcialmente colapsaron o estaban gravemente dañado durante el terremoto de 1985 (Iglesias y Aguilar, 1988). Los edificios están ordenados según el tipo de estructura y el número de pisos. Edificios de hormigón representan 86% del total, el 47% fueron construidos entre 1957 y 1976, y el 21% fueron construidos después de 1976. Los daños se concentran en edificios de 6 a 15 pisos y la mayoría de estos edificios de mediana altura eran estructuras de concreto.

[pic 1]

Las principales formas de falla que se observaron en el terremoto de 1985 se listan en la Tabla 2. Los resultados se obtuvieron a partir de una encuesta de 331 edificios en la zona más afectada en México Ciudad que representaba a la mayoría de los edificios gravemente dañados o colapsados.

TABLA 2: TIPO DE DAÑOS (MELI 1987)

[pic 2]

Problemas de configuración estructurales eran una causa importante de fracaso. La mayor parte de los problemas en la configuración se asociaron con la contribución de elementos no estructurales a la respuesta del edificio. De los edificios que sufrieron colapso o daño severo, 42 por ciento eran edificios en esquinas (Rosenblueth y Meli, 1986). Los cambios en la rigidez o la masa encima de la altura del edificio también fueron un factor contribuyente. Los cambios en la rigidez se debieron a los cambios drásticos en la configuración estructural o cambios en el tamaño o el refuerzo longitudinal y transversal en columnas, o en la ubicación y el número de muros de relleno. Cambios bruscos de masas producto de cargas muertas en piso que eran considerablemente mayor que aquella para la que el edificio había sido diseñado originalmente. Edificio golpeteado era muy común durante el terremoto de 1985, debido a la proximidad de los edificios adyacentes. Gran parte del daño la columna se puede atribuir a golpeteos sobre todo cuando los niveles de losa de dos edificios adyacentes no coincidían.

...