Consideraciones del método de diseño sísmico por desplazamiento para su aplicación en estructuras de mampostería dañadas por subsidencia

Abstract

RESUMEN La subsidencia es un problema que afecta a más de 2,000 edificaciones en Aguascalientes, el riesgo de habitar y utilizar estas estructuras puede poner en peligro la vida de las personas dentro del inmueble. Cada estructura tiene cierta cantidad de daños que visiblemente se pueden prever el estado de la estructura, pero no es del todo certero. Para eso, con la finalidad de presentar una alternativa en la determinación de estas estructuras, se establece una metodología que permite obtener el estado actual que tiene una estructura con un método sencillo y fácil de interpretar. La metodología propuesta consiste, en hacer un levantamiento topográfico de la estructura, realizar un modelo estructural en algún programa de análisis y diseño no lineal, con el modelo calibrado, se obtiene la rigidez inicial de la estructura, y se obtiene la curva carga-capacidad por medio del método Pushover; la calibración se realiza mediante medición de vibración ambiental de la estructura para determinar la rigidez actual de esta y, con el modelo, obtener el estado actual de la estructura según los estados límites de diseño. Para comprobar esta metodología, se estudió una casa dañada por subsidencia como caso real, con lo que, como resultado de esta investigación, se determinó un periodo inicial de 12.09 Hz, un periodo actual de 6.23 Hz, con una pérdida de rigidez del 73.44%, concluyendo que la estructura se encuentra entre el estado límite de uso, y el estado máximo de daños, aplicando la metodología y confirmando con la perdida de rigidez y visualmente los daños, las estructuras afectadas por subsidencia pierden capacidad tanto en las fuerza resistente como su desplazamiento, aumentando su vulnerabilidad durante un sismo. Como continuación en esta línea de investigación, se recomienda verificar la confiabilidad y aplicabilidad de la metodología a más estructuras que sufren problemas a causa de la subsidencia.

ABSTRACT Land subsidence is a problem that affects more than 2,000 buildings in Aguascalientes, the risk of inhabiting and using these structures can endanger the lives of people inside the building. Each structure has a certain amount of damage which visibly can determine the state of the structure, but it is not entirely safety. For this reason, with the purpose of presenting an alternative in the determination of these structures, a methodology is established that allows to obtain the current state of a structure with a simple and easy to interpret method. The proposed methodology consists of making a topographic survey of the structure, making a model in a nonlinear analysis and design program, from the calibrated model, the initial stiffness of the structure is obtained, and the capacity curve is obtained by means of the Pushover method, the environmental vibration of the structure is measured to determine its current stiffness, with the stiffnesses the current state of the structure is obtained according to the design limit states. As a result of this research, an initial period of 12.09 Hz was determined, a current period of 6.23 Hz, with a loss of stiffness of 73.44%, concluding that the structure is in the limit state of damage control and close to collapse, applying the methodology and confirming with the loss of stiffness and visually the damage, the structures affected by subsidence lose capacity both in the resistant strength and its displacement, increasing its vulnerability during an earthquake. As a continuation of this line of research, it is recommended to verify the reliability and applicability to more structures that suffer problems due to subsidence, in addition, for this case, to analyze the vibrations caused by the road of vehicles over the fault, since the period of the soil and the structure is very similar.