MEDICIÓN DE LA RESPUESTA DINÁMICA DE UN EDIFICIO RÍGIDO ...

DEL 24 AL 27 DE NOVIEMBRE DE 2015, ACAPULCO, GUERRERO, GRAND HOTEL

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA SÍSMICA A. C

MEDICIÓN DE LA RESPUESTA DINÁMICA DE UN EDIFICIO RÍGIDO

DESPLANTADO EN SUELO BLANDO DEL VALLE DE MÉXICO

Darío Rivera Vargas

(1), Carlos Arce León

(1), Cristiam J. Castro Santiago

(1)

1 Facultad de Estudios Superiores Acatlán, UNAM, División de Matemáticas e Ingeniería, Unidad de

Investigación Multidisciplinaria, Av. Alcanfores y San Juan Totoltepec, Santa Cruz Acatlán, Naucalpan,

53150, Estado de México, [email protected], [email protected] [email protected]

RESUMEN

Se presenta un análisis de la respuesta dinámica medida con pruebas de vibración ambiental, de un edificio típico

habitacional, ubicado en la zona IIIb del Distrito Federal, a fin de estudiar las hipótesis de análisis y diseño sísmico

empleadas en este tipo de edificios. Se concluye, que al tener un periodo fundamental de la estructura bajo (0.5 s) en

combinación con el periodo alto del suelo (2 s) se produce una respuesta cercana a la de un cuerpo rígido, por lo que

cabría la posibilidad de que la distribución de fuerzas laterales tiende a ser uniforme en vez de triangular.

ABSTRACT

An analysis of the dynamic response measured with microtremor of a typical building for housing is presented, it is

located in the zone IIIb Mexico City, to study the hypothesis of analysis and seismic design used in this type of

building. It conclude, that having a fundamental period of the structure under (0.5 s) in combination with the high

period of the ground (2 s) a close response to a rigid body occurs, so it may be possible that the distribution of lateral

forces tends to be uniform rather than triangular.

INTRODUCCIÓN

Durante el sismo de septiembre de 1985, las construcciones de la zona del lago de la ciudad de México fueron las

más afectadas, por lo que motivó la colocación de un número importante de acelerógrafos en campo libre para

mejorar el conocimiento de las características de movimiento del terreno, de igual forma se instrumentaron algunos

edificios para comprender la respuesta estructural ante un evento sísmico. Sin embargo, se ha instrumentado un

número reducido de estructuras, debido principalmente al elevado costo tanto de los aparatos como de su

mantenimiento.

Por consiguiente, todavía se tiene la necesidad de conocer la respuesta sísmica de los nuevos prototipos de edificios,

en particular los destinados a la vivienda que se han incrementado en la zona blanda del Valle de México, en donde,

su estructuración típica es a base de muros de mampostería y marcos de concreto reforzado, por lo que

presuntamente tienen una respuesta rígida comparado con el periodo significativamente largo que experimentan los

suelos de la zona de lago, por lo que sería deseable conocer el nivel de seguridad sísmica que ofrecen este tipo de

edificios.

En este sentido la instrumentación sísmica permanente o temporal permite hacer evaluaciones cuantitativas de las

acciones impuestas por los sismos a las estructuras y de la respuesta de éstas, por lo que este tipo de estudios

contribuyen a mejorar los criterios de diseño y evaluación estructural; además, tienen utilidad en los programas de

operación y mantenimiento de estructuras. En consecuencia, la experiencia sobre el estudio de la respuesta sísmica

de edificios instrumentados ha mostrado que las consideraciones de análisis y diseño de las estructuras que se

mailto:[email protected]



XX Mexican Congress of Earthquake Engineering Acapulco, 2015

suponen en la práctica profesional, requieren ser mejoradas para que se apeguen más a la respuesta dinámica real

(Murià, 2007).

Una forma de llevar a cabo una prueba dinámica eficiente, sencilla y de bajo costo, que puede ser efectuada sin

alterar el funcionamiento normal del edificio, es el método de vibración ambiental (Domínguez, 2012), además

permite obtener las propiedades dinámicas del mismo, lo cual hace posible la calibración de modelos matemáticos

para así, mejorar las hipótesis de análisis ante la acción del sismo.

Por lo anterior, el objetivo de este trabajo radicó en determinar las propiedades dinámicas de un edificio destinado a

vivienda de 6 niveles, desplantado sobre el suelo lacustre de la Ciudad de México, con base en el análisis de las

señales obtenidas de pruebas de vibración ambiental; de igual forma se midió el periodo fundamental de vibración

del terreno. Los resultados obtenidos se compararán con los de modelos analíticos a efecto de reflexionar sobre las

hipótesis de análisis y diseño sísmico que propone el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF-

2004) en sus Normas Técnicas Complementarias de Diseño por Sismo (NTC-Sismo, 2004).

CARACTERÍSTICAS DEL EDIFICIO

Ubicación

El edificio instrumentado se localiza en la colonia Nativitas, delegación Benito Juárez, Ciudad de México. De

acuerdo con la regionalización sísmica del Distrito Federal, la edificación se encuentra ubicada en la zona III a

(NTC-Sismo, 2004), tal como se observa en la Figura 1.

Figura 1 Ubicación en el mapa de zonificación para diseño por sismo (NTC-Sismo, 2004)

Morfología Estructural del Edificio

El edificio cuenta con 6 niveles por encima del nivel de calle, un nivel de estacionamiento y 5 niveles para uso casa-

habitación (figura 2a). Asimismo, cuenta con un apéndice (figura 2b) en donde se localiza el cubo de escaleras.



a) Fachada principal b) Apéndice

Figura 2 Edificio bajo estudio

En la figura 3 se presenta una vista en planta del edificio cuyas dimensiones son de 7.95 m por 19.67 m,

aproximadamente, con una relación largo a ancho de 2.5. El inmueble tiene una altura de 18.70 m, medida desde el

nivel de piso terminado del estacionamiento hasta el nivel superior del apéndice; la altura de entrepiso del

estacionamiento es de 3.10 m, mientras que del nivel 1 al 5, inclusive el apéndice, la altura de entrepiso es de 2.60 m.

Para fines de diseño sísmico, la estructura se puede clasificar dentro del grupo B1, debido a que el edificio tiene más

de 15 m de altura y está ubicado en zona III.

Figura 3 Vista en planta del edificio

Parte de la estructura está resulta con marcos de concreto reforzado, en donde, las secciones de las columnas son de

25 cm x 60 cm, con dimensión mayor paralela al sentido largo del edificio, en tanto la sección de las trabes son de

25 cm x 40 cm y de 25 cm x 60 cm, en la dirección larga y corta, respectivamente. Cabe mencionar que estos marcos

se forman únicamente en los ejes 1, 4, 5 y 8 (dirección corta) y en los ejes A y E (dirección larga). Para el caso del


estacionamiento, se cuenta con trabes de 25 cm x 50 cm para los marcos de la dirección larga (ejes A y E) y de 25

cm x 60 cm para los marcos en la dirección corta (ejes 1, 4, 5 y 8).

El edificio también cuenta con muros de mampostería cuya función es estructural. Se tienen muros confinados de

piezas huecas de 15 cm de espesor en los marcos de la dirección larga del edificio. Por otra parte, se tienen muros

divisorios de piezas macizas de 10 cm de espesor los cuales se consideraron como elementos resistentes. La

distribución de estos muros que definen los espacios de las viviendas se muestran en la figura 4.

Figura 4 Planta tipo niveles 1 a 5

El sistema de piso está constituido por losas macizas de 10 cm de espesor en cada uno de los niveles del edificio.

Este sistema de piso esta soportado por trabes secundarias que descargan a las trabes primarias y éstas a su vez sobre

las columnas que conforman los marcos resistentes. Las dimensiones de estas trabes secundarias son de 15 cm x 30

cm para los niveles uno a cinco, y de 25 cm x 50 cm para el nivel de estacionamiento.

La cimentación está constituida por un cajón de cimentación del cual se desconoce el nivel de desplante, así como

también las dimensiones de los elementos que lo conforman.

PROGRAMA DE PRUEBAS DE VIBRACIÓN AMBIENTAL

Para la instrumentación del inmueble se emplearon cinco sensores, los cuales se concibieron en cuatro arreglos

diferentes para medir la respuesta dinámica tanto a nivel de planta y en elevación, tal como se aprecia en la figura 5.

La disposición de los sensores en los arreglos 1 y 3 obedeció a la intención de medir posibles modos de vibración por

torsión; mientras que el arreglo 2 tuvo por objetivo medir la amplificación de movimiento de la estructura a

diferentes alturas; en tanto el arreglo 4 sirvió como referencia para el cálculo de cocientes espectrales de la partes alta

del edificio (azotea, nivel 3) con respecto a la base, así como para comparar el movimiento de la cimentación con el

de campo libre.

Se empleó equipo Kinemetrics el cual consta de dos adquisidores de datos y cinco acelerómetros traxiales; los

equipos cuentan con cable blindado de comunicación entre adquisidores y acelerómetros de 30 m de longitud (figura

6). Los acelerómetros son de tipo triaxial EpiSensor FBA ES-T con rangos de grabación de ±0.25 g a ±4.00 g. Las

salidas son regulables que van desde los ±2.5 V hasta ±20 V. Sus dimensiones son: 13.3 cm de diámetro y 6.2 cm de

alto.

Los adquisidores de datos son Makalu. Proveen una resolución de 24 bits y son compatibles con los sensores

EpiSensor FBA ES-T con una salida a ±20 V. También tienen integrada la opción de GPS. Soportan hasta seis



canales cada uno y cuentan con una capacidad de muestreo de 100 muestras por segundo. Los adquisidores pueden

trabajar con energía eléctrica o con baterías. El formato nativo de grabación es con una extensión “.EVT” y la

grabación de datos se realiza en memorias PCMCIA extraíbles o directamente con una interconexión.

Arreglo 1. Vista en planta, Azotea

Arreglo 2. Vista en elevación

Arreglo 3. Vista en planta , nivel 3

Arreglo 4. Vista en planta, nivel de calle

Figura 5 Arreglos para las pruebas de vibración ambiental

Figura 6 Equipo utilizado para las pruebas de vibración ambiental

Campo libre


TEORÍA DEL ANÁLISIS DE SEÑALES

Procesamiento de señales

Se puede decir que una señal es cualquier perturbación en un medio, capaz de ser perceptible, y que se puede

manifestar como un movimiento mecánico o vibración, emisión de luz, sonido u otro tipo de energía (Silva, 2009).

El análisis matemático involucrado en el tratamiento de señales digitales pueden simplificarse si se realiza a través de

funciones de valor continuo y variable discreta, llamadas usualmente señales en tiempo discreto, por representar la

variable independiente generalmente instantes de tiempo definidos. Ésta fue la naturaleza de las señales estudiadas

en este trabajo.

Previo al análisis de las señales para determinar las propiedades de un sistema, es conveniente realizar una

adecuación de los registros de manera que permitan la identificación de las propiedades del sistema, eliminando al

máximo posibles errores o alteraciones en la toma de datos, las condiciones de la muestra o la configuración propia

de los equipos, para ello se requiere previamente realizar una corrección de línea base y filtrado de señales.

Para que los acelerómetros registren la señal sin afectar su forma, la respuesta amplitud-frecuencia debe ser plana en

el rango de las frecuencias de la señal de entrada; en este sentido la corrección de la línea base es un algoritmo que

permite destacar la señal con respecto a señales indeseables (ruido) y ajustarle una línea de referencia o de

aceleraciones nulas a cada componente del registro (Mendoza, 1993).

En el filtrado de señales se selecciona un rango de frecuencias por las que la señal va a pasar, si la frecuencia de esa

señal es mayor o menor en ese rango, la frecuencia de la señal se corta; es importante seleccionar un rango específico

y correcto para cada señal y para la frecuencia requerida para la estructura que se va a analizar.

Análisis en el dominio de la frecuencia

Dentro del análisis de Fourier se cuenta con una poderosa herramienta matemática conocida como transformada de

Fourier (TF) la cual relaciona una función en el dominio del tiempo con una función en el dominio de la frecuencia

cuya representación gráfica se conoce como espectro de frecuencia o de Fourier, que matemáticamente está dada por:

dtetfjf tj

)()( (1)

o bien

dtejFtf tj

)(2

1)( (2)

donde, f (t) es la señal en dominio del tiempo y F(jω) es la cantidad correspondiente en el dominio de la frecuencia.

Tras el proceso matemático se obtienen básicamente dos elementos de importancia: el espectro o contenido de

frecuencias de la señal y el ancho de banda, como medida cuantitativa del rango de frecuencias donde se concentra la

potencia o energía de una señal.

Se han ideado varios métodos para caracterizar la información recabada y aplicarla al conocimiento de una

estructura. Quizá el más ampliamente usado en el gremio de la ingeniería civil es el conocido como método de

selección de picos en el que las frecuencias características del sistema se establecen simplemente como los picos de

los espectros de Fourier. La ventaja principal del método es su velocidad, las desventajas son la selección subjetiva

de frecuencias características, la carencia de estimaciones de amortiguamiento exactas y la determinación no

sistemática de formas modales. (Doebling et al, 1996).



No obstante, para tener una mejor identificación de los picos asociados a las frecuencias de vibración de la

estructura, se puede hacer mediante el usos de cocientes espectrales H(f), el cual se obtiene del cociente de funciones

de densidad espectral entre pares de señales acelerográficas, esto es:

)(

)()(

2

1

fX

fXfH (3)

donde, X1(f) y X2(f) son los espectros parciales de cada una de las señales.

Por otro lado, para conocer las propiedades dinámicas del terreno con base en mediciones de vibración ambiental, se

recomienda el uso de la técnica de Nakamura, también conocida como técnica de cocientes espectrales H/V, es uno

de los métodos indirectos más utilizados para la estimación del periodo dominante de vibración del suelo. Se ha

observado que con el análisis de microtremores se obtienen periodos predominantes similares a los observados con

movimientos sísmicos fuertes (Jaramillo et al., 2012), por lo tanto, de esto se deriva que las mediciones y análisis

efectuados para pruebas de vibración ambiental son adecuadas para definir satisfactoriamente las características

dinámicas del suelo.

Software utilizado

Para el análisis de las señales se usó el programa Degtra A4, desarrollado por el Instituto de Ingeniería de la UNAM

(Ordaz et al, 2005). El Degtra A4 se utiliza para visualizar señales y manipularlas; también para usar filtros básicos y

avanzados, evaluar la coherencia, correlación cruzada, integrar, derivar, calcular espectros de amplitudes de Fourier,

evaluar cocientes espectrales a partir de espectros de Fourier, mostrar en forma de odograma los registros sísmicos

de componentes diferentes, rotar, sumar, restar, corregir línea base, entre otros aspectos que interesan a sismólogos e

ingenieros. Asimismo, el programa permite calcular espectros de respuesta lineal y no lineal, respuesta de

osciladores de un grado de libertad, intensidad de Arias, espectros de resistencia y desplazamiento de un oscilador de

comportamiento bilineal.

RESPUESTA MEDIDA EN EL EDIFICIO

Registros

Se realizaron registros de tres minutos de vibración ambiental en cada uno de los arreglos anteriormente descritos.

En las figuras 7, 8 y 9 se muestran parte de las señales obtenidas en azotea (N Azotea), nivel 3 (N3) y en la base del

edificio (Base), respectivamente, como se podrá notar en cada uno de los puntos de medición se realizó en las

direcciones longitudinal (L, lado largo del edificio), transversal (T, lado corto del edificio) y vertical (V).

Cabe comentar que para el filtrado de las señales se uso un filtro pasa banda con un rango de frecuencias de 0.10 Hz

a 10 Hz (10 s a 0.1 s) debido a que la información de interés (la respuesta estructural) tiene una alta probabilidad de

que se encuentre en este rango. Frecuencias mayores o menores al rango seleccionado no son de interés.

Espectros de amplitudes de Fourier

Para todos los registros se calcularon los espectros de amplitudes de Fourier. En las figuras 10, 11 y 12 se muestran

los espectros correspondientes a los puntos medidos en Az (Azotea), N3 y Base, para las direcciones longitudinal,

transversal y vertical, respectivamente.

En la figura 10 se distingue una zona de máxima amplificación para los tres puntos de medición entre periodos de 0.9

s y 2 s, sin embargo se observa un pequeño pico para un periodo de 0.25 s, por lo que se puede establecer que en la

zona de mayor amplificación probablemente represente el movimiento del terreno ya que son periodos relativamente

largos con respecto al de una estructura rígida como la que se está analizando, por lo que es de suponer que para la

región del espectro en donde se observa el pequeño pico se pueda relacionar con la respuesta de la estructura en la


dirección L. En la figura 11 se aprecia similar situación, aunque se observan pequeños picos entre 0.3 s y 0.7 s, que

pueden estar referido al movimiento del edificio en la dirección transversal. Mientras que en la figura 12, que se

refiere al movimiento en la dirección vertical, sigue casi el mismo patrón de comportamiento, sin embargo se

visualiza un pequeño pico para un periodo de 0.45 s, que probablemente pueda estar acoplado con el movimiento

transversal de la estructura, en el cual se aprecia un pico alrededor de este periodo (figura 11), y en consecuencia se

tenga un modo de vibrar bajo el efecto de interacción suelo-estructura.

a) Longitudinal b) Transversal c) Vertical

Figura 7 Registro de aceleraciones en N Azotea


Figura 8 Registro de aceleraciones en N 3


Figura 9 Registro de aceleraciones en la Base

Cocientes espectrales

Para tener una mejor apreciación de los periodos de vibración de la estructura se calcularon cocientes espectrales de

las estaciones Az y N3 con respecto a la estación Base, para las tres direcciones ortogonales (L, T y V), tal como se

muestra en las figura 13, 14, 15 y 16.

En la figura 13 que corresponde al cociente espectral de Az/Base se observa que para la dirección longitudinal se

tienen dos picos en los periodos de 0.32 s y 0.15 s, los cuales se pueden relacionar a dos formas modales de

vibración; en tanto en la dirección transversal se aprecia un pico entre 0.5 s y 0.6 s, que define claramente la forma

modal en esta dirección; en la dirección vertical no se aprecia de manera precisa algún pico de amplificación. En la

figura 14 que se refiere al cociente espectral N3/Base, se observa cierta consistencia con los picos identificados

anteriormente, pese a no tener la amplificación de los cocientes de la figura 13, debido a que una parte inferior con

respecto a la azotea.

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

L

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

T

-0.2

-0.2

-0.1

-0.1

0.0

0.1

0.1

0.2

0.2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

V

-0.2

-0.2

-0.1

-0.1

0.0

0.1

0.1

0.2

0.2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

L

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

T

-0.2

-0.2

-0.1

-0.1

0.0

0.1

0.1

0.2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

V

-0.1

-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

L

-0.1

-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

T

-0.2

-0.1

-0.1

0.0

0.1

0.1

0.2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

gal

t (s)

Aceleraciones

V



Figura 10 Espectros de amplitudes de Fourier, Dirección L

Figura 11 Espectros de amplitudes de Fourier, Dirección T

Figura 12 Espectros de amplitudes de Fourier, Dirección V

Az N3 Basez

Az N3 Basez

Basez

N3 Az


Figura 13 Cocientes Espectrales Azotea/Base para las tres direcciones ortogonales

Figura 14 Cocientes Espectrales N3/Base para las tres direcciones ortogonales

En las figuras 15 y 16 se hace una comparación de los cocientes espectrales de Az/Base y N3/Base, para las

direcciones longitudinal y transversal, respectivamente, con el propósito de verificar el nivel de amplificación que se

presenta en la respuesta del edificio a diferentes alturas para las dos direcciones horizontales.

En la dirección longitudinal se aprecia claramente que el periodo de vibración fundamental es de 0.32 s, ya que en

ambos cocientes se presenta esta amplificación para dicho periodo, con una relación de amplificación entre la azotea

(Az) y el entrepiso 3 (N3) de dos (figura 15); adicionalmente se identifica otro periodo de vibración de la estructura

en esta dirección con un periodo de 0.15 s, lo cual coincide con lo observado en los espectros de amplitudes de

Fourier.

Para el caso de la dirección transversal, en la figura 16 se aprecia que en ambos cocientes se define un pico que

oscila entre 0.5 s y 0.6 s, con una relación de amplificación entre azotea y el tercer entrepiso de 2.5, por lo que el

periodo de vibración de la estructura en esta dirección es mayor que el de la dirección longitudinal lo cual se atribuye

a la menor rigidez que ofrece el inmueble sobre esta dirección.

Periodo dominante del sitio

Para obtener el periodo dominante del sitio se aplicó la técnica de Nakamura, para ello se tomaron en consideración

los registros de la estación campo libre (CL) y se procedió a calcular el cociente de las dos componentes horizontales

con respecto a la vertical, obteniendo las gráficas que se muestran en la figura 17. En dicha figura se observa que el

Az/Base T Az/Base L Az/Base V

Az/Base T Az/Base L Az/Base V



periodo dominante del sitio es de 2 s, aproximadamente, valor que resulta ser del orden de lo que indican las NTC-

Sismo (2004).

Figura 15 Comparación de cocientes espectrales, dirección longitudinal

Figura 16 Comparación de cocientes Espectrales, dirección transversal

Figura 17 Cocientes de Nakamura H/V

Az/Base L N3/Base L

Az/Base T N3/Base T


MODELO ANALÍTICO DEL EDIFICIO

Para la modelación y análisis del edificio bajo estudio se utilizó el programa ETABS (Extend Three dimensional

Analysis of Building Systems), versión 2013. El modelo considera un comportamiento elástico de primer orden y se

realizó un análisis modal para la determinación de las propiedades dinámicas del edificio. Se consideró sistema de

piso rígido.

Se contemplaron las propiedades mecánicas del concreto y de la mampostería conforme a las respectivas Normas

Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto (NTC-Concreto, 2004) y de

Mampostería (NTC-Mampostería, 2004). En la tabla 1 se resumen las propiedades mecánicas de dichos materiales.

Tabla 1 Propiedades mecánicas de los materiales PROPIEDAD MECÁNICA CONCRETO MAMPOSTERÍA

Pieza maciza MAPOSTERÍA Pieza hueca

Resistencia a la compresión f´c (kg/cm2) 250 15 40 Módulo de elasticidad E (kg/cm2) 221359.4 5250 14000

Relación de Poisson μ 0.2 0.25 0.25 Módulo de cortante G (kg/cm2) 101036.3 2100 5600

Peso volumétrico γ (kg/m3) 2400 1300 1700

El sistema de marcos del edificio se modeló con elementos barra, mientras que los muros se discretizarón con

elementos placa. Se consideraron las cargas vivas instantáneas y muertas conforme a las Normas Técnicas

Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones (NTC-Acciones, 2004).

En la figura 18 se muestra el modelo del edificio bajo análisis.

Para el análisis dinámico de la estructura se consideraron dos modelos: base rígida y con resortes, este último para

considerar los efectos de interacción suelo-estructura. En la tabla 2 se reportan los periodos de vibración estimados

con el modelo y se comparan con los obtenidos de las pruebas de vibración ambiental. Como se podrá notar los

periodos del modelo con resortes muestran una consistencia mayor con las mediciones realizadas tanto en el sentido

longitudinal como en el transversal, lo cual pone de manifiesto que este tipo de edificaciones desplantadas en terreno

blando deben ser analizadas bajo la consideración de los efectos de interacción suelo-estructura.

Figura 18 Modelo matemático del edificio



Tabla 2 Periodos de vibración analíticos y medidos Modo Modelo base rígida

T(s) Modelo con resortes

T (s) Vibración ambiental

T (s)

Dirección Longitudinal 0.24 0.41 0.32

Dirección transversal 0.26 0.60 0.50 - 0.60

Torsión 0.22 0.32 0.15

CONCLUSIONES

En el presente estudio se analizó la respuesta dinámica medida de un edificio destinado a vivienda con base en

pruebas de vibración ambiental, ubicado en la zona de lago, en donde, los movimientos del terreno se caracterizan

por periodos predominantemente altos, del cual se obtuvieron las conclusiones que a continuación se describen.

Los periodos fundamentales de vibración medidos en el edificio fueron de 0.32 s y del orden de 0.6 s en las

direcciones longitudinal y transversal, denotando que el edificio es más flexible sobre la dirección transversal debido

a la reducida de rigidez que ofrece el inmueble sobre dicha dirección en comparación con la longitudinal.

En tanto el periodo fundamental del sitio medido mediante la técnica de Nakamura fue de 2 s. Al comprar este

periodo con los de la estructura en sus dos direcciones horizontales, se infiere una respuesta del inmueble cercana a

la de un cuerpo rígido, debido a su bajo periodo fundamental en combinación con las características del suelo en

donde está desplantado, que dio como resultado un periodo alto.

Lo anterior lleva a reflexionar sobre la posibilidad de considerar que la distribución de fuerzas laterales tiende a ser

uniforme en vez de triangular, lo cual estaría influyendo en la ecuación que propone el Reglamento para el cálculo de

las fuerzas de inercia y en consecuencia de los cortantes de entrepiso.

AGRADECIMIENTO

Se agradece a la Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la UNAM (DGAPA) el apoyo recibido

para el desarrollo de este trabajo de investigación como parte del proyecto PAPIIT IT101513 “Riesgo sísmico del

municipio de Naucalpan”.

REFERENCIAS

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mechanical systems from changes in their vibration characteristics: A literature review, Los Alamos National Lab.

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Ingeniería A. C., México, D.F.


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las Edificaciones, Gaceta Oficial del Distrito Federal.

NTC-Concreto (2004). Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto,

Gaceta Oficial del Distrito Federal.

NTC-Mampostería (2004). Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de

Mampostería, Gaceta Oficial del Distrito Federal.

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