Slenderness in Wall-frame Systems: Corrective factors for the Valley of Mexico

• Berruecos Licona, Sergio Omar ^[1] ; Esteva Maraboto, Luis ^[1] ; García Benitez, Silvia Raquel ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: INGE CUC, ISSN 0122-6517, ISSN-e 2382-4700, Vol. 19, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: (Julio-Diciembre); 97–118)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Esbeltez en Sistemas Marco Muro: Factores correctivos para el Valle de México
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• Resumen
  • español

    Introducción— Las metodologías y procedimientos utilizados en el diseño de edificaciones que muestra el Reglamento de Construcciones de la Ciudad de México 2017 están basadas en técnicas de confiabilidad y desempeño, sin embargo, los factores que se aplican en esta norma para sistemas irregulares tienen fundamento en la práctica ingenieril.

    Objetivo— El objetivo de esta investigación es la obtención de factores correctivos aplicables a la normatividad de mexicana para el diseño de estructuras de concreto con características de esbeltez y con sistema marco-muro.

    Metodología— Se realizó el análisis, diseño y comparativa de dos familias de edificios de concreto con sistema dual, la primera familia se caracteriza por cumplir con los requisitos de regularidad delimitadas en la normativa, la segunda familia irrumpe con el requisito de esbeltez, ambas familias están formadas por edificios de 11, 15 y 20 niveles. De cada edificio se creo una muestra con un mínimo de 50 edificios mediante el método de Montecarlo variando sus propiedades mecánicas, geométricas, cargas vivas, cargas muertas y acciones sísmicas representativas. Las muestras fueron evaluadas mediante un análisis de confiabilidad y posteriormente comparadas.

    Resultados— Se dan recomendaciones para la obtención de factores basados en confiabilidad y desempeño asociadas a una aceleración específica del terreno y diferentes grados de esbeltez.

    Conclusiones— El reglamento de Construcciones de la Ciudad de México contempla únicamente el factor de irregularidad por esbeltez cuando la relación altura/base es mayor a 4 y además se cuente con otra irregularidad en la edificación. Este estudio muestra que los edificios con relaciones de esbeltez mayores que 4 deben ser consideradas como irregulares y debe aplicarse un factor correctivo de acuerdo con su grado de esbeltez, esto a su vez sin haber infringido alguna otra irregularidad.

  • English

    Introduction— The methodologies and procedures used in the design of buildings shown in the Mexico City Building Regulations 2017 are based on reliability and performance techniques, however, the factors applied in this standard for irregular systems are based on engineering practice.

    Objective— The aim of this research is to obtain corrective factors applicable to the Mexican standards for the design of concrete structures with slenderness characteristics and with frame-wall system.

    Methodology— The analysis, design and comparison of two families of concrete buildings with dual system, the first family is characterized by complying with the requirements of regularity delimited in the regulations, the second family breaks with the requirement of slenderness, both families are formed by buildings of 11, 15 and 20 levels. For each building, a sample of at least 50 buildings was created using the Montecarlo method, varying their mechanical and geometric properties, live loads, dead loads and seismic actions. The samples were evaluated by means of a reliability analysis and then compared.

    Results— Recommendations are given for obtaining reliability and performance based factors associated with specific ground acceleration and different degrees of slenderness.

    Conclusions— The Mexico City Building Regulations only considers the slenderness irregularity factor when the height/base ratio is greater than 4 and there is also another irregularity in the building. This study shows that buildings with slenderness ratios greater than 4 should be considered as irregular and a corrective factor should be applied according to their degree of slenderness, this in turn without having infringed any other irregularity.