Evaluación de la respuesta de un edificio reforzado con disipadores viscosos y contravientos

Abstract

This study aims to assess the response of a six-story reinforced concrete building reinforced by mean of X steel braces, under Mexico City earthquakes of September 19th, 1985 and 2017. The original structure consists of a waffle slab supported directly on reinforced concrete columns and masonry infill walls, which is located in Mexico City in the lake zone IIIb, according to Mexican City Code. In addition to the X braces, the boundary columns were jacketed and the walls were reinforced with welded wire mesh and a layer of shotcrete. Subsequently, an energy viscous dissipation system was studied as an alternative reinforcement technique since it is a strategy increasingly used in Mexico and all over the world. The dynamic properties of the building are estimated from a modal analysis and seismic time history analyses that are performed in the software ETABS 2016 using time history records from near stations located in the same type of soil. Initially, the response of the original building, that is the building without any type of reinforcement, is evaluated under the 1985 and 2017 earthquake records; a second series of analyzes are performed with the building using the X braces; finally, the evaluation of the building with viscous dampers is performed. A comparative study is made between the responses of the original building, the model reinforced with X braces and the building using viscous dampers to assess the efficiency of these systems.

En el presente trabajo se evalúa la respuesta de un edificio de seis niveles que se reforzó mediante contravientos metálicos, bajo los sismos del 19 de septiembre de 1985 y 2017. La estructura original consiste en columnas de concreto reforzado con una losa reticular y muros de mampostería no estructurales, se encuentra ubicado en la zona del lago IIIb de la Ciudad de México. Como medida de refuerzo además de los contravientos, se encamisaron las columnas perimetrales y los muros se reforzaron con malla electrosoldada y concreto lanzado. Posteriormente, se estudió como alternativa de refuerzo, el uso de dispositivos de disipación de energía de tipo viscoso, ya que es una técnica que se utiliza cada vez con mayor frecuencia en México y el mundo. Se realizan análisis modales para conocer las propiedades dinámicas del edificio y tres análisis lineales en la historia del tiempo en el programa ETABS 2016 usando los registros acelerográficos obtenidos en las estaciones cercanas al edificio y ubicadas en el mismo tipo de suelo. El primer análisis consiste en obtener la respuesta del edificio original, sin ningún tipo de refuerzo, ante los sismos de 1985 y 2017; el segundo análisis se hace con el edificio reforzado con contravientos y el tercer análisis usando disipadores de energía viscosos. Finalmente, se hace una comparativa de las respuestas obtenidas con el edificio original, reforzado con contravientos y reforzado con disipadores viscosos con el propósito de evaluar la eficiencia de las dos técnicas de refuerzo.