Edificios de concreto reforzado siguiendo la NSR-10 vs sismo de Quetame registrado en Bogotá D.C.

Reinforced Concrete Buildings Following NSR-10 vs Quetame Earthquake Registered on Bogotá D.C.

Se presenta el análisis no lineal dinámico en tres direcciones de 6 edificios de concreto reforzado de 5, 12 y 20 pisos, diseñados con la NSR-10 y la zonificación de respuesta sísmica de Bogotá del año 2010. Estos 6 edificios, con planta típica idéntica, fueron sometidos a 78 señales sísmicas del sismo de Quetame (año 2008) registradas por 26 estaciones de la red de acelerógrafos de Bogotá (RAB). Para el diseño de los edificios se utilizaron los espectros de respuesta de aceleración absoluta para las zonas: «Piedemonte-B» y «Lacustre500» de la microzonificación sísmica de Bogotá. Posteriormente, se calcularon las rótulas plásticas para cada elemento estructural de los 6 edificios, y en el caso de las columnas, también sus diagramas de interacción. Luego, las edificaciones tridimensionales fueron sometidas simultáneamente a los registros contra el tiempo norte-sur, este-oeste y vertical. Para cada edificio sometido a las señales de cada estación, se obtuvieron las demandas de deriva, los desplazamientos de la cubierta, el cortante en la base y los niveles de daño según estimadores internacionalmente aceptados. Finalmente, se generaron mapas de demandas de deriva y aceleración por edificio en la ciudad de Bogotá D.C. Los resultados sugieren que los edificios diseñados con la amenaza sísmica de la nueva microzonificación de Bogotá y con las estipulaciones de la NSR-10, presentarán daños excesivos asociados a estados límites como son los de «seguridad de vidas» para un sismo de baja magnitud como fue el de Quetame, que equivalió a solo una fracción de aquel que corresponde al comportamiento real bajo el escenario de diseño.

1 INTRODUCCIÓN

Desde el sismo de Michoacán⁵, registrado fuertemente en la Ciudad de México durante 1985, ha quedado demostrada la complejidad de la respuesta sísmica de edificaciones en el suelo blando, así como sus efectos en sistemas con periodos estructurales intermedios. Es por esta razón que en un sitio donde se presentan suelos más blandos y más profundos como es Bogotá, se han propuesto estudios de microzonificación sísmica desde 1997, [18], en donde se subdividió la ciudad en diferentes zonas, las cuales tienen espectros de respuesta de aceleración absoluta disímiles, de acuerdo al comportamiento dinámico de cada tipo de suelo, y de acuerdo con su profundidad y características geotécnicas y dinámicas. El establecimiento de una microzonificación sísmica en Bogotá por medio del Decreto 074 de 2001, [18], que posteriormente fue modificado por el Decreto 193 de 2006, significó en principio un avance en el conocimiento del comportamiento dinámico de los diferentes perfiles de suelo de la ciudad de Bogotá, con fines de la planeación urbana del caso, así como una medida para la mitigación del riesgo asociado a los movimientos fuertes de suelo.

Sin embargo, desde el mismo momento de su adopción, estas medidas tuvieron gran cantidad de debates a propósito de la validez de los resultados de este primer estudio de microzonificación.