Evaluación del riesgo estructural de muros ordinarios diseñados con ACI 318-19 sometidos a amenaza sísmica intermedia

Abstract

Esta investigación analiza el comportamiento de muros ordinarios de diferentes alturas (4, 8 y 12 pisos) ubicados en una zona de amenaza sísmica intermedia en los Estados Unidos. Estos muros forman parte de edificaciones asignadas a la categoría de diseño sísmico C, según la norma ASCE/SEI 7-16, debido a consideraciones como el uso de las edificaciones, el perfil del suelo y la amenaza sísmica local. Como resultado de esta categorización, los muros no están obligados a cumplir con los requisitos de detallado de estructuras sismo resistentes establecidos en el capítulo 18 de ACI 318-19. Tras completar la caracterización detallada de la amenaza sísmica y un análisis y diseño elástico lineal de arquetipos según ACI 318-19, se procedió a la evaluación del desempeño sísmico de los muros en cuestión. Para ello, se emplearon los resultados derivados de análisis no lineal estático y dinámico de modelos implementados en la plataforma OpenSees. Para el análisis dinámico se seleccionó un conjunto de acelerogramas consistentes con la amenaza, aplicando la metodología del escenario de espectros condicionales CSS. Se eligieron ocho niveles de amenaza para el sitio de estudio, abarcando períodos de retorno que varían desde 50 hasta 25,000 años. Finalmente, luego de llevar a cabo la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo estructural, se concluye que los muros ordinarios exhiben un comportamiento satisfactorio ante el nivel de demanda sísmica “intermedia”, cuando se evalúa la deriva máxima de techo y las deformaciones unitarias máximas de los materiales. Entre las conclusiones más relevantes de la investigación se encuentra que se observa una mayor probabilidad de exceder el umbral de colapso debido a la falla por cortante en muros con relaciones de aspecto bajas y altas cargas axiales. Se destaca también que la metodología de análisis bajo código resulta en altas probabilidades de excedencia de la demanda de corte de diseño.