Seismic Risk Assessment of the Thin and Lightly Reinforced Concrete Wall Building System

Abstract

La construcción industrializada de edificios de muros delgados de concreto reforzado es una práctica de construcción común en el norte de Sudamérica. En Colombia, estos muros suelen tener espesores entre 80 y 150 mm, bajas cuantías de refuerzo (ρl < 0,4%) en forma de mallas electrosoldadas trefiladas en frío y baja carga axial (P ≤ 0,10f'cAg). Hasta ahora, no ha habido eventos sísmicos importantes en la región que hayan puesto a prueba el desempeño estructural de estos sistemas. Sin embargo, recientes pruebas experimentales sugieren que los muros con espesores reducidos tienen una capacidad de ductilidad limitada y un desempeño inferior al esperado según el reglamento colombiano NSR-10. Este estudio presenta una metodología para evaluar el riesgo sísmico de arquetipos de edificios de muros delgados mediante análisis dinámicos no lineales consistentes con la amenaza de la zona. Se presenta un caso de estudio con características geométricas y configuración de refuerzo compatibles con la tipología de construcción colombiana en zonas de amenaza sísmica alta. La respuesta sísmica de las estructuras se evalúa en términos de capacidad de deformación y demanda local (a nivel de sección de los elementos) y global (comportamiento general de la estructura) en el rango inelástico. Los resultados del análisis se utilizan para desarrollar curvas de fragilidad y cuantificar la vulnerabilidad y el riesgo sísmico de edificios construidos con este sistema. Los resultados indican que las estructuras de muros delgados son vulnerables a altas demandas sísmicas, pero esto no se traduce necesariamente en altas tasas de excedencia de estados límites.