Optimización del Diseño Estructural en Edificios de Acero Basada en los Espectros de Diseño Específicos del Sitio de las Regulaciones Sísmicas de México
Autores: Ramos-Sánchez, Juan Antonio; Díaz, Sergio A.; Mora-Ortiz, René Sebastián; Polanco-Sotomayor, Gabriel; Magaña-Hernández, Francisco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Gestión del riesgo sísmico
Peligro sísmico
Normas de diseño sísmico
Espectros de diseño
Estudios geotécnicos
Registros de vibraciones ambientales
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La gestión del riesgo sísmico en áreas urbanas requiere una predicción precisa del peligro sísmico esperado. Las normas de diseño sísmico en el mundo proporcionan los espectros de diseño sísmico (DS). Estos son cruciales para estimar las fuerzas sísmicas en una estructura, y generalmente se derivan de modelos teóricos en estudios de peligro sísmico deterministas o probabilísticos, especialmente para suelos de roca madre. Caracterizar las frecuencias o períodos de amplificación dinámica del suelo es necesario para establecer espectros de diseño específicos del sitio (DS). Los estudios geotécnicos y geofísicos, junto con los registros de vibración ambiental, determinan las características de la estratigrafía del suelo y su frecuencia o período dominante. Estos parámetros mejoran nuestra comprensión del comportamiento de las ondas sísmicas desde la roca madre hasta el suelo superficial durante los terremotos. Este artículo detalla la utilización de estudios geotécnicos, geofísicos y registros de vibración ambiental para estimar el DS de acuerdo con la normativa sísmica mexicana y examina los aspectos de costo-beneficio de utilizar el DS en la optimización del diseño estructural de un edificio de acero de mediana altura en el sureste de México, caracterizado por suelo blando y un peligro sísmico moderado. El estudio de caso demuestra un ahorro del 18% en los elementos estructurales del edificio al emplear el DS con ordenadas espectrales más racionales para el sitio de estudio.
Descripción
La gestión del riesgo sísmico en áreas urbanas requiere una predicción precisa del peligro sísmico esperado. Las normas de diseño sísmico en el mundo proporcionan los espectros de diseño sísmico (DS). Estos son cruciales para estimar las fuerzas sísmicas en una estructura, y generalmente se derivan de modelos teóricos en estudios de peligro sísmico deterministas o probabilísticos, especialmente para suelos de roca madre. Caracterizar las frecuencias o períodos de amplificación dinámica del suelo es necesario para establecer espectros de diseño específicos del sitio (DS). Los estudios geotécnicos y geofísicos, junto con los registros de vibración ambiental, determinan las características de la estratigrafía del suelo y su frecuencia o período dominante. Estos parámetros mejoran nuestra comprensión del comportamiento de las ondas sísmicas desde la roca madre hasta el suelo superficial durante los terremotos. Este artículo detalla la utilización de estudios geotécnicos, geofísicos y registros de vibración ambiental para estimar el DS de acuerdo con la normativa sísmica mexicana y examina los aspectos de costo-beneficio de utilizar el DS en la optimización del diseño estructural de un edificio de acero de mediana altura en el sureste de México, caracterizado por suelo blando y un peligro sísmico moderado. El estudio de caso demuestra un ahorro del 18% en los elementos estructurales del edificio al emplear el DS con ordenadas espectrales más racionales para el sitio de estudio.