INFLUENCIA DE LA CONFIGURACIÓN DE MUROS DE CORTE EN LA FRAGILIDAD SÍSMICA DE EDIFICIOS CON SISTEMA DUAL DE CONCRETO REFORZADO

Abstract

Los muros de corte, integrados en sistemas convencionales de marcos resistentes a momento de concreto reforzado, han demostrado ser efectivos como elementos de protección sísmica al mejorar la estabilidad lateral y reducir la fragilidad estructural de las edificaciones. No obstante, el impacto de diferentes configuraciones en la respuesta sísmica ha sido poco explorado utilizando modelos tridimensionales avanzados. Este estudio adopta un enfoque probabilístico para analizar la fragilidad sísmica de cinco edificios de ocho niveles con variaciones en la disposición de muros de corte en planta utilizando modelos en 3D. Para lograr los objetivos del presente trabajo, en primer lugar, se evalúa la capacidad estructural de las edificaciones mediante Análisis Dinámicos Incrementales (ADI). Para los análisis sísmicos se consideraron registros sísmicos representativos del suelo blando de la Ciudad de México, los cuales fueron escalados para distintos niveles de intensidad. En segundo lugar, se obtienen las curvas de fragilidad sísmica para todos los edificios considerando las diferentes configuraciones en planta de los muros de corte. Finalmente, a partir del análisis de los resultados se observa que la disposición simétrica de los muros en el exterior de la edificación reduce significativamente la fragilidad sísmica al minimizar efectos de torsión, especialmente en las columnas exteriores. En contraste, la ubicación de muros de corte en el centro, aunque común para alojar elevadores o instalaciones, resulta menos eficiente desde el punto de vista estructural, exigiendo mayores secciones en los marcos para alcanzar un comportamiento comparable con las otras configuraciones en términos de fragilidad. Por lo tanto, es de gran relevancia que exista una planificación estratégica en el diseño de sistemas duales.Shear walls, integrated into conventional reinforced concrete moment-resisting frame systems, have proven to be effective seismic protection elements by enhancing lateral stability and reducing the structural fragility of buildings. However, the impact of different configurations on seismic response has been insufficiently explored using advanced three-dimensional models. This study adopts a probabilistic approach to analyze the seismic fragility of five eight-story buildings with variations in the in-plane distribution of shear walls using 3D models. To achieve the objectives of this work, the structural capacity of the buildings was first assessed through Incremental Dynamic Analysis (IDA). Seismic analyses considered representative ground motion records from the soft soils of Mexico City, which were scaled to different intensity levels. Subsequently, fragility curves were developed for all the buildings, taking into account the varying in-plane configurations of the shear walls. The results reveal that a symmetrical arrangement of shear walls along the building's exterior significantly reduces seismic fragility by minimizing torsional effects, particularly in exterior columns. Conversely, placing shear walls at the center of the building, a common practice for accommodating elevators or utility installations, proves less efficient structurally, requiring larger frame sections to achieve comparable fragility levels. Consequently, strategic planning in the design of dual systems is crucial to optimizing seismic performance.