Desempeño sísmico de edificios de acero con sistemas de contraventeos excéntricos con diferente configuración ante secuencias sísmicas

Abstract

El desempeño sísmico de estructuras civiles construidas en regiones de alta sismicidad no solo depende de un evento sísmico único, sino de los efectos de secuencias sísmicas; conformadas por un evento principal y réplicas. A través de los años, se ha documentado que el problema del comportamiento sísmico de las edificaciones se deriva de los desplazamientos laterales desproporcionados al interactuar con intensos movimientos del suelo y que, la réplica sísmica incrementa estos desplazamientos, ocasionando un daño adicional al previamente generado por el evento principal. Para minimizar la problemática de la estabilidad lateral se han propuesto diversos sistemas estructurales sismo-resistentes como los marcos con contraventeo excéntrico (MCE), los cuales se caracterizan por su alta rigidez lateral y su capacidad de disipar grandes cantidades de energía. El contraventeo dentro de un sistema MCE tiene como ventaja de que puede posicionarse de distinta manera influyendo directamente al desempeño estructural; sin embargo, las diferentes configuraciones de contraventeo excéntrico han sido poco estudiadas. El objetivo de esta investigación es evaluar el comportamiento estructural de edificios de acero de 5, 10 y 15 niveles con cuatro diferentes arreglos de contraventeo excéntrico sometidos a 20 registros sísmicos y a tres conjuntos de secuencias sísmicas artificiales. Para ello, se evalúa la respuesta sísmica en términos de las distorsiones máximas de entrepiso, distorsiones máximas residuales de entrepiso y rotaciones plásticas del elemento eslabón. Con base en los resultados obtenidos se demuestra que: el desempeño sísmico varía significativamente entre los diferentes arreglos de contraventeo, la réplica sísmica influye de manera importante en cada uno de los parámetros de respuesta evaluados y los modelos donde el contraventeo está unido por lo menos a una columna tuvieron un mejor comportamiento estructural ante los eventos sísmicos seleccionados.