Mario Rodríguez Rodríguez
En esta investigación se estudiaran las características de la respuesta sísmica de una estructura de losa plana reticular reparada y reforzada. Esta estructura ha sido ensayada anteriormente en laboratorio ante acciones de tipo sísmicas, llegando a un estado de da&os severos. El procedimiento de rehabilitación de la estructura pretende representar procedimientos que se pueden aplicar o se han aplicado en la rehabilitación sísmica de este tipo de estructuras. El espécimen existente será rehabilitado y posteriormente se le llevara a la falla mediante la aplicación en laboratorio de ciclos de cargas laterales reversibles.
Neftalí Rodríguez Cuevas
El efecto dinámico de los asistentes a la tribuna de un estadio provoca aceleraciones y desplazamientos importantes. Interesa establecer el procedimiento de análisis de estos efectos, con medición de las propiedades dinámicas, sin y con espectadores, para detectar los espectros de aceleración vertical y horizontal, así como funciones de trasferencia.
Se definen las configuraciones modales de manera experimental y analítica, con y sin espectadores y se estableció un criterio para mantener la estabilidad de la tribuna.
Jorge Arturo Avila Rodríguez
A raíz de los sismos de 1985 en la ciudad de México, muchas
estructuras tipo escuela sufrieron daños importantes y algunas
incluso se colapsaron. Entre las razones principales por las que
este tipo de edificaciones de pocos niveles tuvieron problemas, fue
porque no eran suficientemente hábiles para desarrollar ductilidad.
Sin embargo, en aquellas otras de pocos niveles (con períodos
cortos de vibración) que no sufrieron da&os, posiblemente las
reservas de resistencia adicionales disponibles (entre otras causas
fue por contar con muros de mampostería y/o porque en el diseño
rigió la conducción de carga vertical), lo que ayudo para
evitarlos.
Se trata de revisar por que estructuras de este tipo no se comportaron adecuadamente en 1985, durante los sismos intensos. Es por esto que se consideran diferentes estructuraciones, para así entender cual es la que presenta mejor comportamiento sismorresistente. Las diversas opciones de proporcionar rigidez y resistencia lateral a esta clase de edificios se consideran las mas usuales en nuestro medio.
Se estudian cinco tipos de estructuración para edificios bajos de tres niveles, tipo escuela; a saber:
- Marcos de concreto reforzado, ambas direcciones
- Marcos y muros de concreto reforzado, ambas direcciones
- Marcos en la dirección longitudinal y marcos con muros de mampostería en la dirección transversal
- Marcos de concreto reforzado rigidizados con diagonales de acero, ambas direcciones
- Marcos de concreto con diagonales de acero y dispositivos disipadores de energía, ambas direcciones.
Para su diseño se revisa la seguridad estructural ante los estados limite de servicio y falla, según lo especifica el Reglamento de Construcciones del DF, versión 1987. En la parte final del estudio se harán comparaciones, conclusiones y se propondrán recomendaciones de uso practico para estas construcciones.
Jorge Arturo Avila Rodríguez
Después de 1985 se ha revisado la seguridad y estabilidad estructural de todas aquellas construcciones que por su importancia (grupo A) no deberían ser vulnerables ante sismos intensos futuros; para ello, se han utilizado los nuevos requisitos que especifica el código en vigor desde 1987. Dentro de estas estructuras se encuentra el edificio poniente de la estación Juárez, línea 3 del Sistema de Transporte Colectivo (Metro), objetivo del presente trabajo. Es parte del grupo de edificios típicos estudiados posteriormente a los sismos de 1985, para evaluar los métodos de análisis sísmicos actuales y conocer los efectos del comportamiento no lineal de los materiales y de la interacción suelo-estructura, entre otros.
Se calcula la respuesta sísmica inelastica del edificio poniente de la estación Juárez, línea 3 del Sistema de Transporte Colectivo (Metro), en su estado original y rehabilitado. Es uno de los pocos edificios de la ciudad que esta instrumentado para obtener registros sísmicos. Por su importancia parece justificable estudiar su respuesta estructural, tanto en su estado original como en el modificado (la rehabilitación se llevo a cabo en los dos últimos años). Ulteriormente, con los resultados de este estudio será posible calibrar y revisar los registros obtenidos experimentalmente durante temblores intensos.
Los análisis y revisiones que se realicen, serán con base en los Reglamentos de Construcción del Distrito Federal de 1966 (RCDF-66), de 1987 (RCDF-87) y sus Normas Técnicas Complementarias. Los análisis sísmicos se harán con modelos tridimensionales e incluyendo los efectos de la interacción suelo-estructura. Para describir en forma mas real la respuesta cuyo comportamiento no se limita al rango elástico-lineal, se incluirán los cambios no lineales en sus propiedades. Se tomaran en cuenta los efectos de las sobrerresistencias.
Mario Rodríguez Rodríguez
En esta investigación se pretende investigar el efecto de las propiedades mecánicas de aceros de refuerzo típicos empleados en México en el comportamiento sísmico de estructuras. En particular se evaluara analíticamente la resistencia, ductilidad y capacidad de absorción de energía de elementos típicos de concreto reforzado.
Se empleara además de la información estadística existente, la que se obtenga de ensayes de barras de acero de refuerzo producidos en México, los que se efectuaran en el laboratorio de estructuras del Instituto de Ingeniaría. Se buscara evaluar no solo los valores comúnmente empleados de esfuerzos de fluencia, sino también las diversas características que definen la curva esfuerzo-deformación de los aceros de refuerzo.
Juan Napier Dyer de León
El objeto del estudio es evaluar el comportamiento sísmico de estructuras con muros de mampostería. Los muros y su conexión con los marcos, se modelaran usando las técnicas disponibles en los programas para computadora SAP-90, ETABS y COMBAT, que permiten modelar la interacción entre muros y marcos.
Los muros se usaran como elementos estructurales rigidizantes ante las solicitaciones laterales. Se analizara el comportamiento estructural de los muros, y su participación en la modificación de períodos de vibración, desplazamientos y distribución de fuerzas internas en elementos estructurales. Se compararan los resultados y se propondrán recomendaciones practicas.
Carlos Javier Mendoza Escobedo
Se pretende determinar la eficiencia de los conectores, en cuanto que permiten que la falla se presente fuera de la conexión, sin deslizamiento relativo entre las barras y el conector, a niveles usuales de carga de servicio.
Se realizaran únicamente pruebas estáticas de tensión. Se ensayaran 30 especímenes con barras del # 8, diez con barras del #10 y diez mas con barras del # 12. Para cada diámetro se instrumentaran 10 barras con strain-gages y, además, se empleara un sistema de medición que permita tomar en cuenta la deformación del conjunto formado por barras y conector.
Mario Rodríguez Rodríguez
En los procedimientos de análisis sísmico de estructuras es necesario conocer el comportamiento dinámico de los materiales. En el caso de estructuras de concreto reforzado la contribución del acero de refuerzo en la respuesta sísmica es importante, por lo que es necesario mejorar su conocimiento.
En este proyecto se efectuaran ensayes dinámicos de barras de refuerzo producidos en México, de los que se obtendrán ciclos histereticos cuyas características se tomaran en cuenta en posibles recomendaciones para el diseño sísmico de estructuras de concreto reforzado. En el estudio se considerara además el efecto de pandeo en barras, el cual se toma en cuenta de manera empírica en los reglamentos de construcción en zonas sísmicas.
Ricardo González Alcorta
Se desarrollara una metodología para determinar parámetros estructurales en edificios instrumentados con aparatos de registro sísmico, incorporando los siguientes aspectos:
1. Presencia del ruido en las señales
2. Variabilidad de los parámetros en el tiempo
3. Leyes constitutivas de los parámetros a evaluar.
Se realizaran las siguientes actividades:
1. Revisión bibliográfica sobre los tópicos a estudiar
2. Simulaciones matemáticas para evaluar la influencia del ruido en la estimación de los parámetros
3. Análisis de la variabilidad de los parámetros en el tiempo al segmentar la señal y estimar sus valores en cada segmento
4. Se establecerán estrategias para la estimación de los parámetros al considerar diferentes leyes constitutivas de su comportamiento.
Se aplicara la metodología desarrollada al edificio Jalapa, analizando la respuesta sísmica durante los sismos de mayo y octubre de 1993. El planteamiento considera exclusivamente comportamiento bidimensional de la estructura, por lo que se despreciaran efectos torsionales.
Roberto Meli Piralla
Se elaborara un manual para uso de los valuadores de seguros, que sirva como guía para calificar el grado de riesgo que representan distintos edificios, a fin de fijar la prima de seguro correspondiente.
El trabajo será subcontratado a la firma Alonso García y Asociados. Su ejecución y el planteamiento de los criterios generales serán supervisados por el autor.
Se preparara un sistema de computo para la operación del método de evaluación de manera automatizada; dicha parte también será subcontratada.
Mario Rodríguez Rodríguez
En esta investigación se pretende evaluar la capacidad de los terremotos para producir da&os en estructuras. Aun cuando en la literatura es posible encontrar parámetros para medir los perjuicios, en la mayoría de los casos dichos parámetros llevan a resultados que no son congruentes con los da&os observados en terremotos.
Se analizaran algunos registros de aceleraciones obtenidos en terremotos importantes que han ocurrido en México y en otros países. En este análisis se consideran las características de la respuesta dinámica no lineal de modelos analíticos que representan singularidades típicas de estructuras durante temblores. Los resultados se relacionaran con las peculariedades globales de da&os en estructuras observados en los sismos en estudio. Como resultado de esta investigación se pretende proponer una medida de la capacidad destructiva de macrosismos.
David Muria Vila
El Instituto de Ingeniería ha contratado a través de la Comunidad Económica Europea y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología un proyecto para verificar modelos de análisis de efectos sísmicos locales, interacción suelo-estructura y respuesta sísmica de edificios.
La duración total del proyecto será de cuatro años; las actividades sobre instrumentación y análisis de la respuesta del edificio se desarrollaran principalmente en México y la parte relativa a efectos locales mayormente en Milán. El programa del Instituto de Ingeniería se divide en proyectos anuales tanto de instrumentación como de análisis y se han concluido las actividades del primero y segundo año (proyectos 1712 y 2561).
En este tercer año los objetivos y alcances serán:
- Procesar y analizar los tres eventos sísmicos registrados en el edificio con el fin de determinar sus propiedades dinámicas, los efectos de interacción suelo-estructura y parámetros estructurales.
- Establecer modelos matemáticos del sistema suelo-estructura para reproducir la respuesta de los sismos registrados.
- Estimación de la respuesta estructural del edificio sometido a sismos intensos. Para ello, se desarrollaran modelos que representen la respuesta estructural mas allá del intervalo lineal que definirá su respuesta ante sismos de gran intensidad, así como el deterioro que sufre la estructura. Se recurrirá a la generación de acelerogramas sintéticos de magnitud 8.
Abraham Roberto Sánchez Ramírez
A solicitud de la Secretaria de Desarrollo Social (SEDESOL), el
Instituto de Ingeniería realizara diversas actividades con objeto
de apoyar, como en a&os anteriores, el desarrollo del proyecto de
rehabilitación de la Catedral y Sagrario metropolitanos en el campo
de la ingenieria estructural. Estas actividades se dividen en tres
áreas principales: Análisis de la respuesta estructural y
verificación de la seguridad; instrumentación y estudios
experimentales en sitio y laboratorio y asesoría en problemas
diversos de ingenieria estructural.
Se ampliaran y mejoraran los modelos de elemento finito utilizados para los análisis estáticos y dinámicos. En particular; se harán análisis de los efectos de las correcciones de hundimientos sobre modelos planos y tridimensionales. Además, se harán análisis seudolineales, mediante la modificación de la rigidez de los elementos que se prevé estén agrietados de las partes criticas de la estructura. Se desarrollara un modelo de elementos finitos del Sagrario.
Se supervisara la instalación y operación de la instrumentación adquirida por la SEDESOL para el monitoreo continuo de la Catedral y el Palacio Nacional.
Se evaluaran los efectos de la subexcavación. Para ello, se procesaran los resultados del monitoreo para su interpretación desde el punto de vista estructural. Se hará un seguimiento directo de las condiciones de la edificación para detectar síntomas de comportamiento inadecuado. Se elaborara un informe trimestral de la evaluación de resultados con recomendaciones sobre acciones a tomar.
Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro
Se instalara la nueva mesa vibradora del Instituto donada por la empresa Kajima Corporation. El proyecto consiste en la coordinación de un equipo multidisciplinario integrado por investigadores y técnicos de las coordinaciones de estructuras y materiales, mecánica aplicada, geotecnia, instrumentación y sismología.
Asimismo, se coordinaran y supervisaran: el diseño de la mesa (de tipo estructural, geotécnico y de instalaciones); la licitación y ejecución de la obra civil; la licitación y compra de los equipos y programas de control y adquisición de datos; el acondicionamiento de las instalaciones y la instalación y calibración de los equipos.
David Muria Vila
El Instituto de Ingeniería ha instrumentado tres edificios a fin de registrar su respuesta ante movimientos sísmicos y evaluar las hipótesis que se plantean en el análisis y diseño estructural. Uno de dichos edificios esta ubicado en la calle de Jalapa a un lado de la estación Insurgentes del Metro.
En 1992 se determinaron sus propiedades dinámicas con pruebas de vibración ambiental. A principios de 1993 se concluyo la instrumentación y durante ese año se registraron varios eventos sísmicos.
Con el propósito de calibrar el modelo matemático representativo del comportamiento lineal y de valuar las propiedades dinámicas del sistema edificio-suelo, se emprende la segunda campaña de medición de vibración ambiental.
Se pretende identificar experimentalmente, con pruebas de vibración ambiental, las frecuencias y modos de vibrar del edificio, así como la estimación de las fracciones de amortiguamiento critico correspondientes a los modos fundamentales. Para ello, se empleara un nuevo dispositivo experimental que permite medir simultáneamente en ocho puntos diferentes de la estructura.
El edificio es ejemplo de estructura con cimentación con pilotes de fricción; por tanto, se considera interesante estimar a partir de las mediciones de vibración ambiental y con un modelo simplificado de la estructura, los coeficientes de rigidez asociados a los efectos de interacción suelo-estructura y comparar estos con los obtenidos con las expresiones propuestas en las normas de construcción.
Carlos Javier Mendoza Escobedo
Mediante pruebas a mediano plazo y aceleradas se pretende determinar la potencialidad de la reactividad álcali-agregado entre los materiales componentes del concreto comúnmente empleados en la ciudad de México. De ser el caso, se darían medidas preventivas que eviten la expansión y deterioro del concreto.
Se pretende:
- Caracterizar desde el punto de vista petrográfico andesitas y basaltos usados en la ciudad de México para determinar la presencia sílice activa.
- Mediante un muestreo aleatorio y determinación de sus características químicas, determinar los alcalis presentes en los cementos frecuentemente disponibles en la ciudad.
- Con la prueba en barras de mortero (ASTM 227) establecer la potencialidad de la reacción en pruebas a mediano plazo (tres meses): seis agregados y tres cementos.
- Por medio de pruebas aceleradas precisar el mismo efecto y calibrar el método.
- De acuerdo con los resultados dar recomendaciones que permitan inhibir las reacciones álcali-agregado.
David Muria Vila
En la ciudad de México, a partir de los sismos de 1985, se incrementaron sustancialmente las pruebas dinámicas en edificios, principalmente las de vibración ambiental. La información obtenida abarca una muestra representativa (mas de 50 estructuras) de varias de las edificaciones típicas de la ciudad. Se considera oportuno recopilar dicha información con el fin de analizarla en conjunto.
Su objetivo es dar recomendaciones para la medición de las propiedades dinámicas de edificios, y destacar las ventajas y imitaciones de las pruebas dinámicas.
Discutir las relaciones obtenidas del período fundamental de vibrar en función del numero de niveles, altura del edificio y altura-densidad de muros de los edificios medidos.
Plantear las consideraciones de análisis para lograr modelos analíticos representativos de estructuras.
David Muria Vila
Con apoyo del DDF y CONACyT, el Instituto de Ingeniería ha instrumentado tres edificios a fin de registrar su respuesta ante movimientos sísmicos y evaluar las hipótesis que se plantean en el análisis y diseño estructural. Uno de los edificios instrumentados es el acceso poniente de la estación Juárez del Metro.
El edificio se reforzó recientemente, incorporando muros de concreto y elementos de contraventeo. Se han determinado experimentalmente las propiedades dinámicas del edificio original y restructurado con pruebas de vibración ambiental. Se cuenta con varios registros sísmicos obtenidos antes y después de la estructuración.
El objetivo de este estudio es realizar el análisis de la respuesta del sistema suelo-estructura ante los sismos registrados, a fin de identificar sus parámetros estructurales.
La elaboración de modelos analíticos representativos del edificio a partir de criterios convencionales de análisis estructural, con base en técnicas de identificación de sistemas. Se discutirán los resultados obtenidos con ambos métodos.
La evaluación de la instrumentación existente.
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