Abstract Motivated by the recent seismic events in México, the seismic environment of the country is reviewed together with the mechanisms and the regions that generate earthquakes. Some of the parameters used to determine the intensity as a difference with the magnitude of earthquakes and the way to make predictions with data coming for seismological stations using attenuation functions are mentioned. It is shown how the structures that collapse after the September 19th, 2017 earthquake in México City are aligned with the transition zone between the old lake region of the Mexican valley and the hill zone. The basic criteria for structural design and how the constructions codes establish the performance level of the structures subjected to actions of different frequency and intensity, are presented. An example is given regarding the relationship that exists between strength, damage and structural performance. Some of the observed damages are presented with ideas regarding some of the aspects that can be improved that have an influence in construction safety.

Resumen Con la motivación de los eventos telúricos recientes, se revisa el ambiente sísmico en el que México está inmerso, así como su sismicidad. Se revisan también los mecanismos y regiones de generación de los temblores. Se mencionan algunos de los parámetros que determinan la intensidad y la magnitud de éstos así como la forma de hacer predicciones mediante las funciones de atenuación con los datos provenientes de las estaciones sismológicas. Se muestra además cómo los colapsos de las estructuras tras el sismo del 19 de septiembre de 2017 en la Ciudad de México se alinean en la zona de transición entre la vieja área lacustre del valle de México y la zona de lomas. En la parte estructural se presentan los criterios básicos de diseño y cómo los reglamentos de construcción intentan establecer cuál debe ser el desempeño de las estructuras ante acciones de distinta intensidad y frecuencia. Se da un ejemplo de la relación que existe entre resistencia, daño y desempeño estructural. Se presentan algunos daños observados y se hacen algunas reflexiones sobre los aspectos que influyen en la seguridad de las construcciones y qué deberían mejorarse.

Abstract Motivated by the recent seismic events in México, the seismic environment of the country is reviewed together with the mechanisms and the regions that generate earthquakes. Some of the parameters used to determine the intensity as a difference with the magnitude of earthquakes and the way to make predictions with data coming for seismological stations using attenuation functions are mentioned. It is shown how the structures that collapse after the September 19th, 2017 earthquake in México City are aligned with the transition zone between the old lake region of the Mexican valley and the hill zone. The basic criteria for structural design and how the constructions codes establish the performance level of the structures subjected to actions of different frequency and intensity, are presented. An example is given regarding the relationship that exists between strength, damage and structural performance. Some of the observed damages are presented with ideas regarding some of the aspects that can be improved that have an influence in construction safety.

Resumen Con la motivación de los eventos telúricos recientes, se revisa el ambiente sísmico en el que México está inmerso, así como su sismicidad. Se revisan también los mecanismos y regiones de generación de los temblores. Se mencionan algunos de los parámetros que determinan la intensidad y la magnitud de éstos así como la forma de hacer predicciones mediante las funciones de atenuación con los datos provenientes de las estaciones sismológicas. Se muestra además cómo los colapsos de las estructuras tras el sismo del 19 de septiembre de 2017 en la Ciudad de México se alinean en la zona de transición entre la vieja área lacustre del valle de México y la zona de lomas. En la parte estructural se presentan los criterios básicos de diseño y cómo los reglamentos de construcción intentan establecer cuál debe ser el desempeño de las estructuras ante acciones de distinta intensidad y frecuencia. Se da un ejemplo de la relación que existe entre resistencia, daño y desempeño estructural. Se presentan algunos daños observados y se hacen algunas reflexiones sobre los aspectos que influyen en la seguridad de las construcciones y qué deberían mejorarse.

ABSTRACT: Finite element modeling of unreinforced and confined masonry walls under axial and lateral loads is presented to estimate the shear strength envelope. Nonlinear contact elements are used at the joints to take into account the masonry's nonlinear behaviour. Two of the most common types of failure were considered at the joints: failure in tension (Mode I) and shear failure (Mode II); in each case softening were taken into account. Consistency of results obtained using contact elements and those obtained using detailed modeling and homogenized model was verified in the elastic range. In the non linear range, the yield surface was charcterized with a trilinear model that does not include a shear strength reduction due to normal stress, unlike other authors. The effect of this consideration was studied by comparing the results obtained with numerical and experimental results reported in the literature. The main differences are discussed. Finally, a confined masonry wall tested in the laboratory was modelled to compare the experimental strength envelope with the one obtained numerically. The results obtained are quite similar.

RESUMEN: Se presenta la modelación de muros de mampostería simple y confinada sometidos a carga axial y lateral con el método de los elementos finitos para obtener la envolvente de resistencia a corte. Se utilizan elementos de contacto en las juntas para tomar en cuenta el comportamiento no lineal en la mampostería. Se tomaron en cuenta los dos tipos de falla más comunes: la falla en tensión (Modo I) y la falla a cortante (Modo II); en ambos casos se consideró el ablandamiento. En el rango elástico, se corroboró la consistencia de los resultados obtenidos con el modelo de elementos de contacto con los producidos con un modelo detallado y un modelo homogeneizado. En el rango no lineal, se utilizó un modelo trilineal de la superficie de fluencia que no incluye una reducción de la resistencia por el esfuerzo normal, a diferencia del esquema propuesto por otros autores que si la toman en cuenta. El efecto de esta consideración se estudió mediante la comparación de los resultados obtenidos con el modelo propuesto y los resultados numéricos y experimentales reportados en la literatura. Se comentan las principales diferencias. Finalmente, se modela un muro confinado ensayado en el laboratorio para comparar la envolvente de resistencia a corte experimental con la obtenida numéricamente. Los resultados obtenidos son bastante similares.

Results from an experimental program of seven full-scale confined masonry walls with height-to-length aspect ratios (H/L) from 0.3 up to 2.2 are summarized. The potential change of lateral stiffness, before the first inclined cracking, with vertical load was investigated. Lateral stiffness and strength degradation of walls with cyclic lateral loads was studied. Results showed that neither the level of axial stress nor the aspect ratio had a significant effect on lateral stiffness. Also, the inelastic behavior of the walls, characterized by normalized stiffness degradation with ductility demand, can be estimated with good accuracy with a bilinear function for a ductility demand up to 4.5. A substantial increase in shear cracking strength, normalized relative to the nominal strength, with a reduction of aspect ratio, was observed. An expression to estimate the normalized cracking shear strength, as a function of aspect ratio, was developed. Results from this expression are in good agreement with the experimental results. A new expression for cracking shear strength is proposed for design.

Se presentan los resultados de un estudio experimental consistente en el ensayo de siete muros de mampostería confinada de barro a escala natural con relaciones de aspecto (H/L) que van desde 0.3 hasta 2.2. Se investigó el posible cambio de la rigidez lateral, antes del primer agrietamiento, con la carga vertical, y la degradación de la rigidez y resistencia laterales de los muros ante carga lateral cíclica. Los resultados muestran que la carga vertical y la relación de aspecto no tuvieron un efecto significativo en la rigidez lateral relativa a la teórica. Asimismo, que el comportamiento inelástico de los muros, caracterizado por medio de la degradación de la rigidez normalizada contra la demanda de ductilidad, puede estimarse, con buena precisión, con una función bilineal para valores de demanda de ductilidad hasta de 4.5. Se observó un incremento sustancial de la resistencia al agrietamiento normalizada con respecto a la resistencia nominal, con la reducción de la relación de aspecto. Se dedujo una expresión para estimar la resistencia al agrietamiento en función de la relación de aspecto, que coincide razonablemente con los resultados experimentales. Se propone una nueva expresión para el cálculo de la fuerza cortante de agrietamiento para diseño.

It is the contention in this study that the presence of flexural moment on confined masonry walls has an effect in the shear force that produces the first diagonal cracks due to tension. A hypothesis that relates distortion with cracking was proposed a priori and based on it a mathematical expression was developed that predicts the cracking shear force in a wall when a flexural moment is applied on its top. Afterwards, the results of a pilot experimental study consisting of two full scale confined masonry walls is presented: one tested with only lateral and axial loads, used as reference and a second one tested with flexural moment, axial force and increasing shear force. It was found, in the latter case, a reduction of the diagonal tension cracking shear load in good agreement with the prediction of the proposed mathematical model. Some observations and recommendations for an ampler study are given.

En este estudio se establece que la presencia de momento flexionante en muros de mampostería confinada tiene un efecto en la fuerza cortante que produce el primer agrietamiento por tensión diagonal. Se propone a priori una hipótesis que relaciona la distorsión lateral con la aparición del agrietamiento y con base en ella se desarrolla una expresión matemática que predice el cortante que produce el agrietamiento por tensión diagonal cuando se aplica un momento flexionante en el extremo superior del muro. Posteriormente se presentan los resultados de un estudio experimental piloto consistente en dos muros de mampostería confinada a escala natural: uno probado con fuerza cortante y carga axial, que sirvió de referencia y otro probado con momento, carga axial y fuerza lateral creciente. Se encontró, en el segundo caso, una reducción en la fuerza cortante que produjo el agrietamiento por tensión diagonal, en buen acuerdo con lo predicho por el modelo matemático propuesto. Se hacen algunas observaciones y se dan recomendaciones para la realización de un estudio más amplio.