ANÁLISIS ELÁSTICO DE EDIFICACIONES DAÑADAS DURANTE EL SISMO DEL 19 DE SEPTIEMBRE DEL 2017 EN LA CIUDAD DE MÉXICO

Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
ANÁLISIS ELÁSTICO DE EDIFICACIONES DAÑADAS DURANTE EL SISMO DEL 19 DE
SEPTIEMBRE DEL 2017 EN LA CIUDAD DE MÉXICO
Luciano Roberto Fernández Sola1, Luis Felipe Cruz Pérez2, Teresa Martínez Aguilar2, Alan
Paulus Morales Rodríguez2, Osvaldo Jiménez Osorio2, Victor Daniel Villanueva Villanueva2 y
Saúl Rico Márquez3
RESUMEN
Derivado del sismo del 19 de septiembre del 2017 un gran número de edificios sufrieron daño en la Ciudad de
México. Uno de los parámetros que está intimamente ligado con el nivel de daño son las características de
estructuración de cada una de las edificaciones. En este trabajo se presentan los resultados de análisis elásticos
de edificaciones con vulnerabilidades estructurales que se presentaron recurrentemente en los edificios dañados
del 2017. Para identificar estas vulnerabilidades estructurales se utilizan los resultados de los análisis
estadísticos de las edificaciones con mayores daños. Se analizaron aquellas estructuras consideradas para ser
demolidas de acuerdo a los registros del Instituto de Seguridad de las Construcciones para la Ciudad de México
(ISCCM). Se seleccionaron seis edificaciones de diferentes características representativas de las
vulnerabilidades identificadas. Se realizaron análisis elásticos con diversas consideraciones de análisis
utilizadas comunmente como son: diversos criterios para considerar secciones agrietadas, magnitud y
distribución de cargas, aportación de muros de relleno, entre otras. Se analizan los resultados en términos
perfiles de distoriones de entrepiso para identificar las potenciales debilidades. Se utilizan los resultados
utilizando registros del 19S para correlacionar la respuesta numérica de las edificaciones con los niveles de
daño reportados.
ABSTRACT
On September 19th, 2017 a large earthquake struck central Mexico region, including Mexico City area. A lot of
buildings with different characteristics were damaged. In this paper, a set of elastic analysis of buildings with
specific structural vulnerabilities is presented. In order to identify the most common structural vulnerabilities,
a statistical analysis of the most damaged buildings was performed. Six buildings with structural configurations
according to the results of the statistical analysis were selected. Elastic analysis were performed using different
modeling considerations such as: stiffness reduction factors to consider crack sections, magnitude an load
distribution and contribution of infill walls. Structures were subjected to records obtained from stations located
near to each building. Numerical results are compared to damages reported in each building.
INTRODUCCIÓN
El sismo del 19 de septiembrte del 2017 con epicientro en Jojutla, Morelos y con magnitud de 7.1 grados generó
grandes afectaciones en la Ciudad de México. Según datos oficiales, el número de defunciones en el sismo del
19 de septiembre del 2017 fue de 228 (CENAPRED 2018) y la reconstrucción derivada de los daños tendrá un
costo de alrededor de 2,700 millones de dólares (SGIRPC 2018). Debido a las características del evento sísmico,
en algunas zonas de la ciudad se alcanzaron aceleraciones espectrales muy altas, mientras que en algunas otras
las aceleraciones a las que estuvieron sometidas las estructuras quedaron por debajo de aquellas consideradas
para el estado de limitación de daños. Aún cuando los colapsos se concentraron primordialmente en suelos con
peridos de vibrar cercanos a 1 s, los daños se presentaron en una región geográfica mucho menos definida. Los
1
Profesor-investigador, Departamento de Materiales, UAM-Azc, Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa
Tamaulipas, 02200, Ciudad de México. Teléfono, 5553189000 ext 2229, [email protected]
2
Estudiante, Licenciatura en Ingeniería Civil, UAM-Azc, Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa Tamaulipas,
02200, Ciudad de México. [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
3
Estudiante, Posgrado en Ingeniería Estructural, UAM-Azc, Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa Tamaulipas,
02200, Ciudad de México. [email protected]
1
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daños producidos por este tipo de eventos permiten identificar cuáles son las tipologías estructurales suceptibles
a dañarse así como calibrar los resultados reproducidos por los modelos numéricos.
Derivado de los daños ocasionados por este sismo, un gran número de estructuras han tenido que ser demolidas,
aún cuando no hayan colapsado y otro tanto están en procesos de rehabilitación y reforzamiento. Este conjunto
de estructuras se supone que fueron las mayormente dañadas y son una muestra de las características
estructurales más vulnerables. Es también necesario contrastar el comportamiento esperado de estas
edificaciones con los daños observados, para identificar si el tipo y magnitud de los daños puede explicarse por
las características estructurales y los niveles de aceleración o si los daños observados fueron muy diferentes que
aquellos estimados con modelos numéricos. Las consideraciones de análisis utilizadas en los modelos
numéricos pueden ser muy distintas, llevando a resultados diferentes dependiendo cuáles consideraciones se
tomen en cuenta para los modelos de análisis. Se pueden hacer diferentes consideraciones respecto a la
contribución de los muros no estructurales y los factores de agrietamiento. En la práctica profesional, la
diversidad de consideraciones para algunos parámetros puede ser mucha, por lo que es importante identificar
las posibles variantes en el comportamiento que pueden introducir cada una de ellas.
Es por ello que en el presente trabajo se estudia el comportamiento de seis estructuras con daños tales que han
sido consideradas para ser rehabilitadas o reforzadas. Se eligieron estructuras con aquellas tipologías
estructurales que manifestaron un mal comportamiento durante el sismo. Para realizar esta clasificación, se
realizó un análisis estadístico de 266 edificaciones en la lista de demoliciones del Instituto para la Seguridad de
las Construcciones (ISC) de la Ciudad de México, de donde se obtuvieron los expedientes con las características
estructurales de las mismas.
Se realizaron modelos elásticos considerando diversas distintos criterios de modelado para identificar las
diferencias de comportamiento dependiendo el tipo de modelado. Los modelos son sometidos a las acciones
símicas registradas en estaciones cercanas para el evento del 19 de septiembre del 2017. Los registros se
obtuvieron de las estaciones del Centro de Instrumentación y Registro Sísmico (CIRES-2017). Se estudian las
distorsiones de entrepiso elásticas de los distintos modelos con la finalidad de identificar el comportamiento
general de estas estructuras.
CARACTERÍSTICAS DE LOS EDIFICIOS DAÑADOS
De acuerdo con los expedientes digitales obtenidos del ISC, se documentaron 266 edificios clasificados como
pérdida total. Se realizaron dos clasificaciones para el estudio estadístico, la primera haciendo referencia a todas
las zonas geotécnicas conforme a las Normas Técnicas complementarias para Diseño y Construcción de
Cimentaciones (NTCC-17), y la segunda, haciendo una clasificación por medio de estas zonas geotécnicas. La
información recabada se dividió en 3 grupos; problemas geotécnicos, tipo de sistema estructural y causas de
daño, en consistencia con el formato de inspección post sísmica del ISC.
En referencia a los materiales y sistema estructural con los que se realizaron los diferentes edificios incluidos
en este análisis, los más predominantes son de concreto, tabique y tabicón con un total de 98, 45 y 36; marcos
y muros de carga con un total de 91 y 134 respectivamente. En la figura 1 se muestran los resultados estadísticos
de los tipos de daño reportados. En aquellos casos en donde no se identifica claramente en los expedientes si la
estructura presenta o no el tipo de daño considerado se clasificaron como “Sin Dato”.
Haciendo el análisis considerando todas las zonas geotécnicas se determinaron los siguientes resultados;
Problemas de la cimentación: los problemas geotécnicos se concentraron en un 57.14% en la
inclinación notoria del edificio o de algún entrepiso y en un 48.12% con asentamiento diferencial o
hundimiento.
Tipo de daños en el sistema: el 84.96% presentaron daños en elementos estructurales y el 82.71%
presentaron daños en elementos no estructurales.
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Causas de daño: el 15.41% tuvieron problemas de torsión, el 36.84% presentaron un sistema estructural
con planta baja débil y el 17.67% de edificios tenían losa plana como sistema de piso.
42
47
37
Losa plana
Planta baja débil
177
131
98
45
41
Daño por Torsión
180
16 30
Daños en elementos no estructurales
1525
Daños en elementos estructurales
83
48
Asentamiento diferencial o hundimiento
Edificación separada de su cimentación
50
Si
152
90
128
57
33
0
No
226
31
Inclinación notoria de la edificación o algún entrepiso
Sin Dato
220
176
100
150
200
250
Figura 1 características de los daños de los edificios con pérdida total de la CDMX después del sismo
de 2017 (número de edificios)
Losa plana
8
Planta baja débil
7
32
11
Daño por Torsión
Daños en elementos no estructurales
4
Daños en elementos estructurales
3
Inclinación notoria de la edificación o algún
entrepiso
4
57
9
No
80
23
20
Si
62
30
40
21
6
10
Sin Dato
76
6
Asentamiento diferencial o hundimiento
0
50
21
19
Edificación separada de su cimentación
53
28
62
30
40
50
60
70
80
90
Figura 2 características de los daños de los edificios con pérdida total de la CDMX después del sismo
de 2017 en la zona geotécnica IIIa (número de edificios)
Haciendo el análisis por zona geotécnica, se observó que la zona III fue la mas afectada por el sismo,
específicamente en las zonas IIIa y IIIb de acuerdo con la clasificación de las NTCS-04, teniendo los siguientes
resultados. Los resultados de las otras zonas geotécnicas no se muestran por cuestiones de espacio.
Problemas de la cimentación: para la zona IIIa los problemas geotécnicos se distribuyeron con un
66.67% en la inclinación notoria del edificio o de algún entrepiso y el 44.94% con asentamiento
diferencial o hundimiento, para la zona IIIb los problemas geotécnicos se concentraron en un 69.77%
en la inclinación notoria del edificio o algún edificio y el 67.44% en asentamiento diferencial o
hundimiento.
3
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Tipo de daños en el sistema: para la zona IIIa el 89.89% presentaron daños en elementos estructurales
y el 85.35% presentaron daños en elementos no estructurales, para la zona IIIb el 81.40% presentaron
tanto daño en elementos estructurales y no estructurales.
Causas de daño: para la zona IIIa el 23.6% tuvieron problemas de torsión, el 56.18% presentaron un
sistema estructural con planta baja débil y el 31.46% de edificios tenían losa plana como sistema de
piso, para la zona IIIb el 11.63% tuvieron problemas de torsión, el 30.23% presentaron un sistema
estructural con planta baja débil y el 8.14% de edificios con losa plana como sistema de piso.
Losa plana
16
7
13
Planta baja débil
Daño por Torsión
10
Daños en elementos no estructurales
2
Daños en elementos estructurales
2
Inclinación notoria de la edificación o algún
entrepiso
47
26
15
61
14
Asentamiento diferencial o hundimiento
Edificación separada de su cimentación
9
10
No
70
19
9
Sin Dato
70
14
7
0
63
60
19
58
62
15
20
Si
30
40
50
60
70
80
Figura 3 características de los daños de los edificios con pérdida total de la CDMX después del sismo
de 2017 en la zona geotécnica IIIb (número de edificios)
Derivado de los resultados observados del análisis de las edificaciones con daño total, se decidió estudiar seis
edificios índice con las características estructurales que predominaron en este grupo de edificaciones. De
acuerdo con las características y vulnerabilidades identificada los edificios seleccionados son:
•
•
•
•
•
•
Edificio BJ02004-Siete niveles, marcos de concreto con muros diafragma, reglamento 1976
Edificio BJ28126-Seis niveles, muros de mampostería, PB flexible, reglamento 1966
Edificio CU08038-Quince niveles, marcos de concreto, muros diafragma, losa maciza, reglamento
1966
Edificio CU42133-Catorce niveles, columnas y muros de concreto, losa reticular, reglamento 1966,
reforzado en 1988.
Edificio CY19029-Cinco niveles, columnas de concreto y muros de mampostería, losa reticular
“transfer” y losa maciza, reglamento 1976.
Edificio TL1100-Cuatro niveles, muros de mampostería, PB débil, losa reticular “transfer”,
reglamento 1987.
DESCRIPCIÓN DE LOS CRITERIOS DE ANÁLISIS CONSIDERADOS
Las diferencias en criterios de modelado y de análisis utilizados para estimar la respuesta estructural de las
edificaciones pueden derivar en la predicción de comportamientos y respuestas muy diferentes. Parte del
objetivo del presente estudio es valorar cuáles son los impactos de distintas consideraciones de modelado
utilizadas en la práctica común. En este caso el se realizó el análisis considerando la información disponible de
cada una de las estructuras originales con el objetivo de hacer una representación lo más cercana a la realidad
sobre el comportamiento estructural ante el sismo del 19 de septiembre del 2017. Cada uno de los análisis es
considerando un modelo elástico. Como excitación se consideraron espectros de los registros del 19S obtenidos
de estaciones cercanas pertenecientes al CIRES y factores de carga unitarios para intentar reproducir las
características del evento sísmica. Para definir la estación representativa para cada edificio, se consideró que
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estuviera en el mismo tipo de suelo que la estructura y se compararon los espectros obtenidos del Sistema de
Acciones e Intensidades para Diseño (SASID) de las NTCS-20 para la ubicación del edificio y la ubicación de
la estación.
De acuerdo con las diversas consideraciones de análisis se determinaron seis modelos distintos para cada
edificio. Este grupo de consideraciones se establecieron en el seno del grupo de trabajo del proyecto Desarrollo
de capacidades nacionales para aumentar la resiliencia de edificios de concreto y mampostería con un enfoque
de diseño por desempeño, en el cuál participan diversas universidades e institutos de la Ciudad de México y los
estados de Colima, Michoacán y Chiapas.
Las consideraciones de cada modelo dependerán del tipo de sistema estructural y material de los edificios. Los
modelos mencionados tienen las siguientes consideraciones:
Modelo 20: En este modelo se consideran secciones brutas de los elementos sin ningún nivel de
agrietamiento. Los muros diafragma se modelan como elementos placa completamente conectados en
la periferia de los marcos que lo confinan. Este modelo es el que reproduce la mayor rigidez en los
sistemas.
Modelo 21: En este modelo, se utilizan secciones brutas de los elementos estructurales y se representan
los muros diafragma mediante diagonales equivalentes de acuerdo con el procedimiento considerado
en las NTCM-17. La diagonal equivalente se modela como un elemento biarticulado en los extremos
de los muros para proporcionar únicamente rigidez axial. Como se utilizan análisis modales
espectrales, se considera que una sola diagonal trabajando en tensión y compresión representa el
trabajo bidireccional del muro.
Modelo 22 y Modelo 23: En estos modelos, se consideran las secciones agrietadas respecto a lo
descrito en las NTC 2017. La diferencia entre ambos modelos es que en el modelo 22 se considera el
f’c del concreto reportado en el proyecto y el módulo de elasticidad de acuerdo con lo descrito en las
NTC-17. Para el modelo 23 se utilizan las propiedades de los materiales recomendadas en la Guía
técnica para la rehabilitación sísmica de edificios escolares de la Ciudad de México. (Alcocer, et al
2019).
Modelo 24 y Modelo 25: En estos últimos dos modelos se consideraron las secciones agrietadas de
acuerdo con lo especificado en el manual del ACI 318 y con lo indicado en el manual del ACI369. El
ACI318 es un documento orientado al diseño de edificios nuevos, mientras que el ACI369 tiene el
objetivo de dar recomendaciones para la revisión de edificios existentes.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En este apartado se presenta un resumen de los resultados para los seis edificios analizados. Para cada estructura
se realiza una breve descripción del edificio y los daños reportados, se muestra una comparativa de los periodos
fundamentales de vibrar y las aceleraciones espectrales asociadas a los mismos, se muestran los perfiles de
distorsión para las direcciones principales de cada estructura en todos los ejes considerando el modelo 22 y al
final se muestra la comparación de los perfiles de distorsión máxima de cada uno de los modelos.
EDIFICIO BJ28126
Es un edificio de uso habitacional de 6 niveles, salvo en la planta baja, ya que su uso es para estacionamiento,
y la azotea alberga cuartos de servicio. Su forma en planta es sensiblemente rectangular, de longitudes 33.23 m
(longitudinal en dirección X) y 10.89 m (transversal en dirección Y), por lo que el edificio en planta es regular.
La antiguad del edificio es aproximadamente 45 años (1974) desde al año de construcción hasta la fecha, además
que la zona sísmica perteneciente del predio es la Zona II (Transición) y pertenece al grupo B2. La cimentación
es a base de un cajón de cimentación y se apoya sobre el terreno mediante una losa de concreto reforzado. El
sistema estructural de la planta baja es a base columnas de concreto y muros de carga de mampostería confinada
de tabique rojo, donde estos muros son tanto para la planta baja como los niveles superiores. El sistema de piso
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corresponde a una losa reticular de concreto reforzado en planta baja, y losa maciza, perimetralmente apoyada
en los niveles superiores, además de la azotea. Los cubos de escaleras y de iluminación, están estructurados a
base de muros de carga de mampostería y vigas perimetrales de concreto.
En este edificio se reportaron daños severos en los muros de mampostería de tabique rojo recocido en la planta
baja del edificio orientados en la dirección transversal. También se presentan daños ligeros o incipientes en las
columnas de concreto en planta baja pero no se identificaron todas las columnas con dichos daños.
En la tabla 1 se muestra la comparativa de los periodos fundamentales obtenidos en los diferentes modelos.
Dada la ausencia de muros diafragma, los modelos 20 y 21 estiman la misma rigidez. Al considerar los factores
de agrietamiento recomendados en las NTCM-17 y NTCC-17, el periodo se alarga en un 25% en la dirección
Y, y un 34% en las direcciones X y de torsión (T). Estos incrementos de periodo corresponden a reducciones
de rigidez de alrededor del 36% en Y y de alrededor del 45% en las direcciones X y T. Dado que en este edificio
predominan los muros de carga de mampostería, las diferencias entre utilizar distintos factores de agrietamiento
en el concreto son menores.
Tabla 1. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
En la figura 4 se muestran los espectros de respuesta en dirección X y Y, obtenidos de los registros del sismo
del 19 de septiembre de 2017 en la estación CO47 del CIRES. Con los puntos en diversos colores se muestra la
posición de los periodos de los distintos modelos, y la fracción de aceleración correspondiente a cada periodo
dado de la tabla 1. Puede observarse que para la dirección X, el alargamiento del periodo produce ligeros
incrementos en las aceleraciones espectrales, mientras que para la dirección Y la reducción de rigidez produce
que la estructura esté sometida a demandas de aceleración menores. En el caso del uso de espectros de respuesta,
los cambios en los periodos pueden producir cambios importantes en los niveles de aceleración espectral. Para
el caso de los espectros de diseño, la incertidumbre en el periodo estructura es tomada en cuenta, generando
espectros mas suavizados y por lo tanto reduciendo los impactos de las variaciones del periodo.
Figura 4. Espectro registrado de la estación CO47: a) dirección X y b) dirección Y
Los resultados de las distorsiones en cada eje en el modelo 22 en dirección X y Y del edificio se muestran en
la figura 5. Con estos resultados se puede caracterizar el comportamiento dinámico de la estructura. Los perfiles
de distorsión en todos los ejes son muy similares, por lo que se manifiesta que la estructura no presenta
problemas de torsión. En la dirección Y se observa claramente el efecto de la planta baja débil mediante la
concentración de distorsiones en el primer nivel para todos los ejes. Este efecto no se observa de manera clara
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en la dirección X, en la cuál solamente algunos de los ejes manifiestan una ligera concentración de distorsiones
en la planta baja (nivel 1). También puede observarse que aún cuando las aceleraciones a las que está sometida
la estructura en dirección X son mayores que en dirección Y, la flexibilización producida por el piso blando
produce que las distorsiones en Y sean significativamente mayores en la planta baja y muy similares en los
niveles superiores. Estos resultados son consistentes con los daños observados en el edificio, en los cuales se
reportan como elementos mayormente afectados los muros de mampostería de planta baja orientados en la
dirección Y. En la figura 5 también se muestran los límites normativos de prevención de daños. Se observa que
solamente en la planta baja de la dirección Y se superan las distorsiones permisibles, tanto para muros de
mampostería como para elementos de concreto.
Figura 5. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y.
Figura 6. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
En la figura 6 se muestran las distorsiones máximas de entrepisos de todos los modelos descritos tanto en la
dirección X como la dirección Y. Como en el caso anterior se identifican los limites de distorsión normativos
para prevención de daño. En dirección X el cambio en el periodo no modifica sustancialmente los niveles de
aceleración a los que está sometida la estructura, por lo que la reducción de la rigidez de los modelos 22 a 25
se traduce en un incremento sustantivo de las distorsiones de entrepiso, aunque en ningún caso se superan
distorsiones de 0.002. En dirección Y, el efecto combinado de la reducción en la demanda de aceleración por
el incremento en el periodo y la reducción de la rigidez se traduce en que las distorsiones estimadas en todos
los modelos sean muy similares.
EDIFICIO CU08038
Edificio construido en la delegación Cuauhtémoc en la colonia Doctores el cual cuenta con 15 pisos de los
cuales la planta baja es utilizada para comercios cuando los demás pisos son de uso habitacional. La altura de
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la planta baja es de 2.95 m mientras que los demás pisos se mantienen con una altura constante de 2.65 m
haciendo que el edificio cuente con una altura total de 40.05. El edificio cuenta con basamento rectangular del
cual se desprende a partir del segundo nivel una torre con forma de cruz, con salientes de aproximadamente 14
m de longitud y 7 m de ancho. En la dirección X consta de 32.57 m mientras que en la dirección Y consta de
32.57m. El edificio se ubica en zona (IIIb) la cual es zona de lago, y el inmueble fue construido en (1969) por
lo que tiene 51 años de antigüedad. El sistema estructural cuenta con marcos de concreto conformados de vigas
y columnas, así como muros divisorios de tabique rojo recocido y una losa maciza de 10 cm de espesor.
En los daños reportados se tiene desplomes en ambas torres correspondientes a las fachadas así como faldones
que iban al cuarto de servicio. De igual manera el edificio sufrió daños por tensión diagonal muy graves en
muros divisorios interiores de mampostería.
En la tabla 2 se muestra la comparación de los periodos fundamentales obtenidos en los modelos mencionados
en estudio. El incremento del periodo entre los modelos 20 y 21 es de alrededor del 8% en la dirección X, lo
que manifiesta que la reducción en la rigidez por modelar los muros de relleno como diagonales equivalentes
en lugar de elementos placa totalmente conectados al marco es de alrededor del 15% para este caso. Cuando se
consideran los factores de agrietamiento recomendados por las NTC-17, los periodos se incrementan alrededor
del 9% respecto al modelo con secciones brutas. Los modelos considerando los factores de agrietamiento
recomendados en el ACI318 y en el ACI369 experimentan mayores incrementos en los periodos de alrededor
del 13 y 22% respectivamente para la dirección X.
Tabla 2. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
Modo
1 (X)
2 (Y)
3(T)
Periodo (s)
20•
21•
22•
23•
24•
25•
1.067
1.057
1.013
1.152
1.106
1.045
1.243
1.204
1.115
1.243
1.204
1.115
1.302
1.256
1.149
1.406
1.352
1.203
Los espectros de respuesta en dirección X y Y, obtenidos de los registros del sismo del 19 de septiembre de
2017 en la estación BL45 del CIRES e muestran en la figura 7. Con los puntos en diversos colores se muestra
la posición de los periodos de los distintos modelos, y la fracción de aceleración correspondiente a cada periodo
dado de la tabla 2. Puede observarse que tanto para la dirección X como para la dirección Y el alargamiento del
periodo produce incrementos en las ordenadas espectrales a las que se verá sometida la estructura, teniendo las
mayores aceleraciones en los modelos con mayor flexibilidad.
En la figura 8 se muestran los resultados de las distorsione de entrepiso obtenidas para cada uno de los ejes de
la estructura utilizando el modelo 22. En primera instancia puede observarse una ligera concentración i en las
distorsiones de entrepiso en el nivel 9 para todos los ejes. Esta concentración se debe a un cambio en las
dimensiones de los elementos estructurales. Puede observarse el efecto del basamento rígido en el primer nivel
y la flexibilización del sistema estriuctural al cambiar a la configuración cruciforme de la torre en la diferencia
abrubta entre las distorsiones del primer y segundo nivel. Aún con la forma sumamente irregular de la planta,
el edificio no experimenta efectos de torsión considreables, dado que las distorsiones en todos los ejes son
similares, sin embargo se observa que en los ejes correspondientes a los extremos de las salientes, efectivamente
se observa un ligero incremento en los niveles de deformación. Como puede observarse, las distoirsiones en
dirección X estimadas con este modelo no superan el valor de 0.004 considerado como límite permisible si los
muros no estructurales estuvieran correctamente desligados. En dirección Y, solamente en algunos ejes y en
algunos niveles se superan estos límites. Sin embargo, en todos los niveles a partir del segundo y en todos los
ejes, las distorsiones superan el valor de 0.002, por lo que se puede inferir que los muros divisorios no estaban
correctamente desligados y por esa razón se observaron daños en dichos elementos.
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Figura 7. Espectro registrado de la estación BL45: a) dirección X y b) dirección Y
Figura 8. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y.
Figura 9. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
En la figura 9, se muestra de manera gráfica las distorsiones máximas de los modelos realizados con las diversas
consideraciones. de igual manera en dichas graficas se reflejan los limites de distorsiones para el tipo de
estructura modelada. En este caso puede observarse cómo la combinación del incremento de la aceleración
asociada con el incremento en el periodo y la flexibilización del sistema tiene un efecto aditivo en los perfiles
de distorsión, duplicando las distorsiones estimadas en la dirección X entre el modelo 20 y el modelo 25. En
todos los modelos, sin embargo, se estima que las distorsiones de entrepiso elásticas que pudo experimentar la
estructura son superiores al 0.002, por lo que los daños reportados son consistentes con los resultados. En el
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caso que los muros estuvieran correctamente desligados, en dirección X solamente en los niveles del 4 al 11 se
superan los niveles permisibles con el modelo 22, mientras que en dirección Y en ningún caso se superarían.
EDIFICIO CY19029
El edificio se encuentra ubicado en la Colonia Santa Úrsula Coapa, alcaldía Coyoacán, CDMX. El año de
construcción es alrededor de 1980. Se ubica en los límites de la zona I y zona ll que para efectos de análisis se
considera en zona I (lomas), pertenece al grupo de importancia B (departamentos). La altura total del edificio
es de 12.8 m (5 niveles), las dimensiones en planta desde planta baja hasta el piso 4 son 20.55m en X y 14.5m
en Y. En los pisos 5 y 6 hay un aumento de dimensiones en ambas direcciones, resultando con 22.05m en
dirección X y 16.2m en dirección X. El edificio está formado de tres niveles de departamentos, dos niveles de
pent house y planta baja como estacionamiento. La estructura está resuelta con muros de mampostería de carga
en toda su altura, completando con trabes y columnas en algunas crujías de planta baja. El entrepiso es una losa
maciza de 15 cm de espesor. El tipo de cimentación es losa de cimentación (superficial) y contratrabes.
Respecto a los daños, se reportaron muros agrietados y castillos ahogados al descubierto, con varillas expuestas
en la planta baja de la fachada poniente (fachada principal) correspondiente al exterior del departamento 1. El
departamento 1 de planta baja se encuentra muy afectado, se observaron muros con grietas en diagonal, así
como trabes con desconchamiento de concreto y varilla expuesta, el muro entre la cocina y la estancia tiene
fisuras inclinadas en forma de “X” que llegan a la mampostería. En los departamentos del primer nivel se
apreciaron bastantes muros fisurados, de menor magnitud que en planta baja; muros que dividen la cocina de
la estancia, en los closets entre dos recamaras y en los muretes bajo las ventanas. Los mismos daños, pero con
menor frecuencia y con magnitud similar se repiten en los departamentos en los pisos 3 y 4, mientras que los 8
pent-house se encontraron prácticamente sin daños, apenas con algunos problemas de humedad.
Tabla 3. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
Periodos (s)
Modo
20
21
22
23
24
25
1(X)
0.528
0.546
0.679
0.667
0.668
0.675
2(Y)
0.438
0.456
0.587
0.579
0.580
0.584
3(T)
0.398
0.400
0.516
0.511
0.512
0.512
Figura 10. Espectro registrado de la estación TP13: a) dirección X y b) dirección Y
Los periodos fundamentales de los distintos modelos se muestran en la tabla 3. Dado que el edificio cuenta con
algunos muros divisorios en la planta baja, existe una ligera diferencia entre los modelos 20 y 21. Al considerar
los factores de agrietamiento recomendados en las NTCM-17, los periodos se incrementan entre 25% y 28% en
las diferentes direcciones y consideraciones de modelado, representando reducciones cercanas al 40% de la
rigidez. En este caso, al contar con algunas vigas y columnas en planta baja, existen ligeras diferencias entre
los modelos 22 al 25.
10
Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
En la figura 10 se muestran los espectros de respuesta en dirección X y Y del registro considerado. Se seleccionó
la estación que se encontrara en la misma zona que el edificio (zona l), para el caso de este edificio se utilizó la
estación TP13 del CIRES. Así mismo, se muestran los periodos de los modos fundamentales reportados en la
tabla 3. Se observa que las aceleraciones espectrales para todos los modelos son muy similares tanto en
dirección X como en dirección Y.
Los resultados de distorsiones por eje en ambas direcciones del modelo 22 se muestran en la figura 11. Puede
observarse que existe una mayor deformación de los ejes extremos en ambas direcciones, lo que manifiesta una
tendencia a la torsión de la estructura. Esta torsión está asociada a que la mitad de la planta baja esta ocupada
por un departamento estructurado con muros de carga de mampostería, mientras que la otra mitad tiene uso de
estacionamiento, por lo que se estructura con columnas de concreto. Este tipo de estructuración, que podemos
definir como “media planta flexible” es común en los edificios construidos en la década de los 70’s. Puede
observarse que por este mismo efecto, algunos de los ejes manifiestan tenencia a sufrir efectos de la planta baja
débil y otros no. En dirección X, solamente la planta baja del eje extremo supera las distorsiones de 0.002,
mientras que en dirección Y, el efecto combinado de la torsión y la planta baja débil generan que las tistorsiones
del primer nivel sean superiores en los tres ejes extremos, mientras que las ditorsiones en los niveles 2 al 4 del
eje extremo exceden los límites normativos. Este comportamiento es consistente con los daños reportados.
Figura 11. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y.
Figura 12. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
11
XXII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural
Aguascalientes, Aguascalientes 2020
En la figura 12 se muestran las distorsiones máximas de entrepiso en ambas direcciones de todos los modelos
mencionados anteriormente. Se muestran también los límites de distorsiones. Se puede observar que la
flexibilización del sistema por las diversas consideraciones de modelado genera incrementos significativos en
los perfiles de distorsión. En dirección Y, se observa que los modelos que consideran agrietamiento prevén que
los únicos niveles que no superan los limites normativos son el 5 y el 6, lo cual es consistente con los daños
observados en el edificio.
EDIFICIO BJ02004
El sistema estructural de este edificio está constituido por marcos de concreto y muros de diafragma de
mampostería. En las seis columnas centrales de la parte frontal del edificio se observó la formación de fisuras,
y desprendimiento del recubrimiento; el daño en columnas solo se observó en planta baja y en estas seis
columnas. En los muros de mampostería, a pesar de que no son muros de carga, se registraron fisuras y
desprendimiento de acabados tanto en muros perimetrales como interiores. El daño en muros se registró en los
primeros cinco niveles, siendo los primeros tres niveles en los que se registra daño en mayor grado.
En la tabla 4 se muestran los tres primeros periodos obtenidos para los sis modelos del edificio. Los tres periodos
corresponden al periodo en dirección (X), es la dirección corta del edificio; el periodo en (Y), es la dirección
larga del edificio, y el periodo de rotación (T). Dada la gran cantidad de muros diafragma en el edificio, el
cambio en el periodo producido por el modelado de estos muros es muy significativo, con un incremento de
alrededor del 40% en las tres direcciones. De los edificios estudiados, este es el que cuenta con una mayor
densidad de muros diafragma de mampostería. En esta estructura, también existen diferencias entre las
propiedades del concreto indicadas en los expedientes respecto a las recomendadas en la Guía técnica para la
rehabilitación sísmica de edificios escolares de la Ciudad de México, por lo que los periodos del modelo 22 y
23 son diferentes. Al igual que para el edificio CU08038, los criterios de agrietamiento del ACI318 y ACI369
producen que la estructura sea más flexible.
Tabla 4. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
Modo
Periodo (s)
20•
21•
22•
23•
24•
25•
1 (X)
0.638
0.900
1.139
1.050
1.094
1.167
2 (Y)
0.614
0.874
1.098
1.005
1.056
1.125
3(Z)
0.473
0.748
0.962
0.891
0.933
0.988
Figura 13. Espectro registrado de la estación AO24: a) dirección X y b) dirección Y
En la figura 13 se muestran los espectros de respuesta del sismo del 19 de septiembre del 2017 actuantes en la
dirección X y Y del edificio, con base en los registros de la estación AO24 del CIRES. Los puntos graficados
representan los periodos para los modos X y Y de la tabla anterior, ubicados en el espectro de respuesta actuante
en la dirección X y Y respectivamente. Debido a la forma del espectro y las posicioned de los periodos de los
diversos modelos, en esta estructura se observan grandes incrementos en las ordenadas espectrales asociadas a
12
Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
la flexibilización del sistema. Las aceleraciones en los modelos 23 y 24 son de casi tres veces las experimentadas
por el modelo 20. Este tipo de espectros de respuesta son muy comunes de suelos blandos, en los cuales, para
estructuras con periodos cercanos al pico espectral, el comportamiento no lineal de las edificaciones beneficia
en gran medida por el alargamiento del perido asociado con este comportamiento. En este trabajo solamente se
estudia el comportamiento elástico de las edificaciones, por lo que este efecto no se reproduce en los resultados
mostrados mas adelante.
En la figura 14 se muestran las distorsiones por entrepiso para los siete niveles que tiene el edificio. Las
distorsiones fueron obtenidas para cada uno de los ejes de las direcciones corta (X) y larga (Y) del edificio. Las
distorsiones se obtuvieron ante la excitación sísmica del espectro de respuesta del sismo ocurrido 19 de
septiembre del 2017 con las consideraciones del modelo 22. El perfil de distorsiones indica que el
comportamiento del edificio es muy regular, sin torsiones excesivas y con un perfil representativo de los
edificios estructurados a base de marcos. Sin embargo, los niveles de distorsión estimados con este modelo
lineal son muy superiores a los límites para limitación de daños indicados en las NTCS-17, e incluso con valores
cercanos a las distorsiones máximas para los estados límite de prevención de colapso, las cuales en este caso no
son comparables dado que se están utilizando los espectros de respuesta elásticos del sismo, pero sirven como
un parámetro comparativo. Según el modelo numérico, el edificio debió de haber experimentado niveles de
daño muy superiores a los observados. Las razones en las diferencias de comportamiento pueden asociarse a
tres posibles efectos. Por un lado, la contribución a la rigidez lateral de la estructura de los muros diafragma
pudo ser mayor que la considerada en este modelo, lo que, por la forma espectral del registro pudiera modificar
significativamente los niveles de aceleración a los que la estructura estuvo sometida. Otra posible razón, que
sebe explorarse, es los incrementos en el periodo asociados con los efectos de Interacción Suelo Estructura, por
la forma espectral pudieran llevar a la estructura también a niveles de aceleración menores. Por último, y como
ya se mencionó anteriormente, es posible que, durante el sismo, el comportamiento no lineal del sistema lo haya
llevado a periodos mayores, con reducciones significativas en las demandas de aceleración. Estos efectos deben
estudiarse con mayor precisión.
Figura 14. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y
En la figura 15 se muestran las distorsiones máximas por entrepiso para los seis modelos. En las distorsiones
en dirección X, se muestran las distorsiones máximas para el eje corto del edificio; las distorsiones en Y
muestran las distorsiones máximas para el eje largo del edificio. En estas comparaciones se puede observar la
gran sensibilidad de las distorsiones ante las diversas consideraciones de modelado. En el modelo 20, que se
considera que los muros están perfectamente acoplados a los marcos, las distorsiones en ambas direcciones son
menores que 0.002, lo cuál representa la contribución benéfica de los muros diafragma para este caso. Una vez
que los muros diafragma se consideran modelados con diagonal equivalente, la combinación del incremento
del periodo y la flexibilización del sistema, producen incrementos en las distorsiones de mas de tres veces,
incluso con secciones brutas. Lo mismo al momento de considerar los factores de agrietamiento, los cuáles
producen un incremento en las demandas de aceleración de alrededor de 25% en X y casi 100% en Y que
aunado con la reducción en la rigidez lateral, se traduce en incrementos en las distorsiones de alrededor de
13
XXII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural
Aguascalientes, Aguascalientes 2020
100%. Este es el único de los modelos estudiados en donde los daños estimados con los modelos elásticos son
mucho mayores que aquellos observados en la edificación.
Figura 15. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
EDIFICIO CU41133
El edificio es de 14 niveles de uso habitacional. La planta baja del inmueble es usada como estacionamiento,
también cuenta con sótano. La altura total del proyecto es de 39.40 m aproximadamente sobre el nivel de
banqueta las dimensiones en planta son de 31.6 x 35.4 m aproximadamente. La estructuración actual del
inmueble consiste en losa nervada apoyada sobre trabes y columnas de concreto. La planta baja está conformada
por marcos de concreto. El sistema sismo resistente para los niveles superiores será el proporcionado por los
marcos de concreto, así como el refuerzo de estos, lo anterior en ambas direcciones. El edificio cuanta con
muros de concreto en dos ejes en las direcciones X y Y como producto de un proyecto de refuerzo posterior al
sismo del 19 de septiembre de 1985.
Dentro de los daños observados, los muros perimetrales de concreto sufrieron fisuras, como también una
columna del nivel 7, la losa nervada en el nivel 6, así como los daños observados en el edificio fueron en los
muros de relleno los cuales no se encuentran desligados de manera adecuada. Los periodos fundamentales de
los distintos modelos se muestran en la siguiente tabla 5. En este caso, al no conocer la posición de los muros
de relleno, y debido a la gran rigidez que aportan los muros estructurales de concreto, no se consideraron los
muros de mampostería en el modelado, por lo que los periodo de los modelos 20 y 21 son iguales. Puede
observarse que la consideración de el agrietamiento en las secciones se traduce en incrementos del periodo del
10%, 16% y 17% con las recomedaciones de las NTCC-17, ACI318 y el ACI369 respectivamente.
Tabla 5. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
Modo
Periodo (s)
20•
21•
22•
23•
24•
25•
1 (Y)
0.830
0.830
0.915
0.915
0.965
0.972
2 (X)
0.801
0.801
0.890
0.890
0.942
0.950
3(T)
0.502
0.502
0.536
0.536
0.559
0.554
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
En la figura 16 se muestra el espectro de respuesta elástico del registro en la estación “CI05” del sismo del 19
de septiembre del 2017, en la dirección X y Y. Así mismo se muestran los periodos de los modos fundamentales
reportados en la tabla 5. Puede observarse que a diferencia del edificio BJ02004, los diferentes modelos están
sometidos a aceleraciones espectrales semejantes. En la dirección X se observa una ligera reducción en las
aceleraciones espectrales a medida que el modelo se flexibiliza.
Figura 16. Espectro registrado de la estación AO24: a) dirección X y b) dirección Y
Figura 17. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y.
DISTORSIONES Y
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
SECCIONES
BRUTAS
NTC-2017
ACI-369
ACI-318
0
0.001
0.002
0.003
DISTORSIONES
0.004
0.005
0.006
NIVELES
NIVELES
DISTORSIONES X
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
SECCIONES
BRUTAS
NTC-2017
ACI-369
ACI-318
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
DISTORSIONES
Figura 18. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
15
XXII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural
Aguascalientes, Aguascalientes 2020
En la figura 17 se muestran las distorsiones por entrepiso para los 14 niveles que tiene el edificio en el modelo
22. En la dirección X se manifiesta cierta torsión en el edificio, dado que las mayores distorsiones se concentran
en los ejes más extremos de la estructura (F y G) mientras que en los ejes A y B se observan las menores
distorsiones. En la dirección Y este efecto es menor, y en este caso el eje 1 está entre los que sufren mayores
distorsiones. Puede observarse que en general los mayores daños esperado se concentran entre los niveles 7 y
11 para la mayoría de los ejes, lo cuál es consistente con los daños reportados. Es claro que aún cuando los
niveles de aceleración no fueron tan pequeños (entre 250 y 300 cm/s2 en ambas direcciones) los muros de
concreto utilizados como refuerzo fueron bastante eficientes.
En la figura 18 se muestran las distorsiones máximas por entrepiso para los seis modelos. En las distorsiones
en dirección X, se muestran las distorsiones máximas para el eje corto del edificio; las distorsiones en Y
muestran las distorsiones máximas para el eje largo del edificio. Como puede observarse, las distorsiones de
los diferentes modelos son similares, y para todos, los mayores daños se esperan en los niveles superiores,
debido a la configuración de desplazamientos que es representativa de aquellos edificios dominados por flexión,
en este caso causada por los grandes muros de concreto introducidos en el refuerzo posterior a 1985.
EDIFICIO TL11050
La estructura corresponde a un edificio de 4 niveles de uso habitacional La planta baja del inmueble es usada
como estacionamiento. La altura total del proyecto es de 15.30 m aproximadamente sobre el nivel de banqueta
y las dimensiones en planta son de 16 m x 22 m aproximadamente. La estructuración actual del inmueble
consiste en losa nervada apoyadas sobre trabes y muros de carga. La planta baja está conformada por marcos
de concreto por la parte frontal del proyecto, el inmueble es a base de muros de carga. El sistema sismo resistente
para los niveles superiores es proporcionado por los muros de mampostería confinada en ambas direcciones.
Respecto a los daños reportados, la mayoría de las columnas de concreto sufrieron fisuras, así como los muros
de mampostería y los pretiles en nivel de azotea.
Los periodos fundamentales de los distintos modelos se muestran en la tabla 6. Dada la inexistencia de muros
diafragma, los periodos de los modelos 20 y 21 son iguales. Para el caso de los modelos con secciones
agrietadas, se observan reducciones de rigidez de alrededor del 45% en todas las direcciones.
Tabla 6. Periodos fundamentales de los 3 primeros modos de los modelos
Modo
Periodo (s)
20•
21•
22•
23•
24•
25•
1 (Y)
0.455
0.455
0.582
0.582
0.586
0.605
2 (X)
0.406
0.406
0.525
0.525
0.539
0.552
3(T)
0.352
0.352
0.460
0.460
0.464
0.471
Figura 19. Espectro registrado de la estación TP13: a) dirección X y b) dirección Y
En la figura 19 se muestra el espectro de respuesta elástico del registro en la estación “TP13” del sismo del 19
de septiembre del 2017, en la dirección X y Y. Así mismo se muestran los periodos de los modos fundamentales
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
reportados en la tabla 6. Puede observarse que en ambas direcciones, las aceleraciones a las que están sometidos
de los modelos 20 y 21 son mayores que las del resto de los modelos.
Figura 21. Distorsiones por eje del modelo 22 en direcciones X y Y.
En la figura 21 se muestran las distorsiones por entrepiso para el modelo 22 en ambas direcciones. Puede
observarse que el edificio manifiesta un claro comportamiento en torsión, representado por las diferencias en
los niveles de distorsión en los ejes extremos para ambas direcciones. En la dirección Y se observa una clara
tendencia a producir planta baja débil. Esta tendencia se va incrementando para los ejes mas externos de la
estructura. Puede observarse que, en ambas direcciones, las distorsiones estimadas con el modelo numérico en
los niveles 3, 4 y 5, con menores que los límites de distorsión para la limitación de daños y que solamente en la
planta baja en la dirección X se estiman distorsiones mayores. Estos resultados son consistentes con los daños
observados. Es interesante que, en esta estructura, aún estando en suelo francamente firme se observaron daños
derivados del sismo, propiciados por la mala estructuración.
DISTORSIONES Y
DISTORSIONES X
5
MODELO 20
(SECCIONES
BRUTAS)
4
MODELO 23
(NTC-2017)
MODELO 24
(ACI-318)
3
2
MODELO 25
(ACI-369)
6
MODELO 20
(SECCIONES BRUTAS)
5
NIVELES
NIVELES
6
4
MODELO 23 (NTC2017)
3
MODELO 24 AIC-318
2
MODELO 25 ACI-369
1
1
0
0
0
0.0005
0.001
0.0015
DISTORSIONES
0.002
0.0025
0.003
0
0.0005
0.001
0.0015
0.002
0.0025
0.003
0.0035
0.004
0.0045
DISTORSIONES
Figura 22. Comparación de las distorsiones máximas de entrepiso para todos los modelos en
direcciones X y Y.
En la figura 22 se muestran las distorsiones máximas por entrepiso para los seis modelos. En las distorsiones
en dirección X, se muestran las distorsiones máximas para el eje corto del edificio; las distorsiones en Y
muestran las distorsiones máximas para el eje largo del edificio. Puede observarse que la consideración de las
secciones agrietadas no modifica el comportamiento general de la estructura y que solamente se manifiesta en
un incremento en la magnitud distorsiones de entrepiso estimadas. Para todos los modelos, las distorsiones en
17
XXII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural
Aguascalientes, Aguascalientes 2020
la dirección Y de la planta baja superan el 0.002. En la dirección X, solamente los modelos 20 y 21 estiman
distorsiones inferiores a 0.002 en el primer nivel.
COMENTARIOS FINALES
En este trabajo se presenta un análisis estadístico de las caracterñisticas y tipologías estructurales de los edificios
catalogados por el Instituto para la Seguridad de las Construcciones como pérdida total debido a los daños
producidos por el sismodel 19 de septiembre en la Ciudad de México. En este análisis estadístico se identificó
que las estructuras con mayores niveles de daños fueron aquellas con planta baja débil, aquellas estructuradas
con marcos de concreto reforzado y con muros de carga de mampostería confinada. Derivado de este análisis
se eligieron seis edificaciones con distintas características para estudiarlas con modelos elásticos y sometidas a
los registros de aceleración obtenidos durante el sismo.
Para estudiar estas edificaciones se utilizaron modelos con distintas consideraciones de anállisis. Uno de los
modelos consistió en el uso de secciones brutas para los elementos y elementos tipo placa para los muros de
relleno, conectado perfectamente al marco que los confina. El segundo modelo considera secciones brutas pero
representa a los muros de relleno con diagonales equivalentes siguiendo el procedimiento establecido en las
Normas Técnicas Complementarias para Diseño y construcción de Estructuras de Mampostería. En el tercer
modelo se utilizaron secciones agrietadas de acuerdo a las recomendaciones incluidas en las diversas Normas
Técnicas Complamentarias para la Ciudad de México, considerando las propiedades de los materiales indicadas
en los expedientes de los edificios. El cuarto modelo utiliza los mismos criterios de agrietamiento que el tercero
pero considerando las propiedades mecánicas de los materiales de acuerdo con las recomendaciones de la Guía
técnica para la rehabilitación sísmica de edificios escolares de la Ciudad de México. En los últimos dos
modelos se utilizan las recomendaciones para los factores de agrietamiento de los manuales del ACI318 y
ACI369.
De los resultados obtenidos se observó que las diferencias en periodos y rigideces de los distintos modelos
depende mucho de la cantidad de muros de relleno y del sistema estructural. Estas variaciones en los periodos
pueden traducirse en diferencias muy grandes en los niveles de aceleración espectral a la que están sometidas
las edificaciones cuando se utilizan espectros de respuesta. En algunos casos se obtuvieron diferencias de hasta
tres veces en el nivel de aceleración.
En casi todos los edificios, los resultados obtenidos con los modelos elásticos reproducen de manera razonable
los daños reportados durante el sismo, reproduciendo niveles de distorsiones similares a los permisibles para el
estado de limitación de daños. Es interesante que aún cuando los edificios aquí estudiados manifestaron daños
consistentes con los objetivos de diseño, todos están dentro del programa de refuerzo y rehabilitación. Solo en
un caso, los daños estimados con los modelos numéricos son muy superiores a los daños observados en la
estructura. Estas diferencias pueden deberse a la contribución de los muros de relleno al comportamiento de la
estructura, a la influencia de los efectos de interacción suelo estructura o al comportamiento inelástico de la
superestructura. Es necesario profundizar en el análisis de la influencia de estos parámetros para lograr
resultados consistentes en este caso.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen el apoyo financiero del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, mediante el proyecto
FORDECyT No. 297246 “Desarrollo de capacidades nacionales para aumentar la resiliencia sísmica de
edificios de concreto y mampostería con un enfoque de diseño por desempeño”. Se agradece al Instituto para
la Seguridad de las Construcciones de la Ciudad de México por el apoyo en el acceso a los expedientes y la
información de los edificios dañados en el sismo del 19 de septiembre del 2017. Se agradece al Dr. Sergio
Alcocer, al Dr. David Murià, al Dr. Oriol Arnau, al Dr. Hector Guerrero y a la M.I. Yaneivy Martínez del IIUNAM, al M.I. Manuel Jara Díaz de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo y al M.I. Jorge
Aguilar Carboney de la Universidad Autónoma de Chiapas por su trabajo en la definición de las consideraciones
de análisis.
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
REFERENCIAS
Alcocer, S.M., Murià-Vila, D., Abarca, J., Bautista, R., Bogoya, G., Cruz, V., Martínez, Y., Moctezuma, B.,
Ramírez, D. y Valencia, G. (2019) “Guía Técnica para la Rehabilitación Sísmica de Edificios Escolares de
la Ciudad de México”. Documento elaborado en el II-UNAM para el Instituto de Seguridad de las
construcciones de la Ciudad de México.
Centro Nacional de Prevención de Desastres, CENAPRED (2016). “Base de datos sobre el impacto
socioeconómico de los daños y pérdidas ocasionados por desastres en México”.
CIRES (2017) “Registros del sismo del 19 de septiembre del 2017”, Red Acelerométrica de la Ciudad de
México, http://www.cires.org.mx/racm_mapainteractivo/
NTCC-17, Secretaría de Obras y Servicios de la Ciudad de México (2017) “Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto”, Gaceta oficial de la Ciudad
de México del 17 de diciembre del 2017
NTCM-17, Secretaría de Obras y Servicios de la Ciudad de México (2017) “Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería”, Gaceta oficial de la
Ciudad de México del 17 de diciembre del 2017
NTCS-20, Secretaría de Obras y Servicios de la Ciudad de México (2020) “Normas Técnicas
Complementarias para Diseño por Sismo”, Gaceta oficial de la Ciudad de México del 9 de junio del 2020.
Secretaría de Gestión Integral de Riesgos y Protección Civil (SGIRPC) (2018). “Programa de trabajo”
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