Sismo y viento

...

Aun cuando pueda ser empleada en forma distinta, la palabra componente aplica a partes de sistemas arquitectónicos, eléctricos, mecánicos, e incluso estructural. Las partes de la estructura, tales como: columnas, vigas, muros estructurales y losas, `referentemente son denominadas miembros, o elementos estructurales. Estos se distinguen claramente de los primeros cuando se alude a los elementos no-estructurales (ventanas, paredes divisoras, equipos de oficina) los apéndices comprenden, entre otros: antepechos, elementos de fachada y anuncios.

Ocasionalmente, la interacción de algunos elementos no-estructurales, tales como las paredes o tabiques de mampostería. Como los miembros de la estructura resistente a sismos puede modificar desfavorablemente la respuesta de esta, en cuyo caso se ha empleado la denominación de elementos no intencionalmente estructurales

Acción sísmica, criterios y métodos de análisis

La acción sísmica se caracteriza mediante espectros de respuesta que toman en cuenta las formas espectrales tipificadas, la condición de amortiguamiento estructural, y la capacidad de absorción y disipación de energía de la estructura mediante factores de respuesta.

En el caso de equipos y componentes importantes de la estructura se puede modelar la acción sísmica mediante espectros de respuesta de piso. La acción sísmica también se puede caracterizar por acelerogramas u otra forma adecuada de representación para cada una de las componentes ortogonales del movimiento, que sea consistente con los espectros de respuesta elásticos. Se exceptúa el caso en que se utilicen dispositivos de aislamiento sísmico o amortiguadores, para los cuales deben establecerse también mayores movimientos sísmicos para ciertas verificaciones. Estos movimientos se definirán a partir de estudios especiales

Los espectros de diseño se han definido a nivel cedente, por tanto el factor de mayoración de solicitaciones a usar es de 1.0, excepto cuando se aplica el factor de sobrerresistencia en las combinaciones especiales de diseño para verificar situaciones potencialmente frágiles.

Los materiales a emplea, así como su calidad de diseño, detallado e inspección, deberán satisfacer las normas vigentes COVENIN y COVENIN-MINDUR vigentes conforme a lo establecido en este artículo y su disposición transitoria

Las estructuras, sus materiales, miembros y conexiones, deberán diseñarse conjuntamente con lo dispuesto en las normas COVENIN-MINDUR de análisis y diseño para cada material según se indica a continuación, tomando en cuenta que las acciones sísmicas se especifican a nivel cedente y que la energía sísmica debe disiparse en forma histretica estable

En la concepción estructural de sistemas no tipificados se seleccionaran aquellas estructuraciones en las cuales, la eventual falla dúctil de alguno de sus miembros, garantice la resistencia al cortante y no amenace la estabilidad de la construcción. En general los miembros y sus conexiones se conceptualizaran para garantizar un comportamiento histeretico estable, previniendo la posibilidad de fallas en las conexiones y en cualquier otro miembro de conducta frágil, mediante factores de sobreresistencia adecuados

Un principio básico que debe cumplirse es el de precisar claramente las zonas de disipación de energía, las cuales deben estar vinculadas a otros elementos que deben mantenerse elásticos. Debe verificarse que la estructura permanece estable bajo la condición inelástica de las zonas de disipación, transmitiendo las a solicitaciones máximas posibles, supuesta una sobrerresistencia razonable

Con las estructuras de concreto prefabricadas deben tenerse cuidados especiales en el detallado de las conexiones. Recientemente. Se han especificado procedimientos de carácter normativo para sus estructuras, que incluyen las opciones de emulación del comportamiento monolítico mediante la adecuada disposición de juntas fuertes lasticas o de ensayos a cargas cíclicas

Requisitos generales, criterios de análisis y verificación de la seguridad

Debido a varias incógnitas e incertidumbres asociadas a la magnitud y característica de las acciones sísmicas, así como a los materiales y sistemas constructivos, es recomendable, como buena práctica ingenieril, suministrar el más alto grado de hiperestaticidad y continuidad posible al sistema resistente a sismos. En los sistemas altamente hiperestáticos, uno o más de los componentes pueden fallar, manteniendo el sistema su integridad y capacidad para resistir las solicitaciones debidas a sismos, aunque con una efectividad y capacidad para resistir las solicitaciones debidas a sismos, aunque con una efectividad reducida. Así se evita, que la falla prematura de unos pocos componentes comprometa la estabilidad de la totalidad de la estructura.

Dirección de análisis

La dirección del movimiento del terreno varía con el tiempo y no guarda relación alguna con la correspondiente a los ejes de la estructura. El movimiento del terreno se produce en todas las direcciones simultáneamente, aunque se ha encontrado que existen tres direcciones principales del movimiento sísmico que se mantienen casi constantes durante la fase fuerte del mismo; una de las direcciones es casi vertical y las otras son casi horizontales, una de ellas apuntando hacia el epicentro del sismo, y la otra ortogonal. Las direcciones principales son tales que sus aceleraciones según ellas no tienen correlación. Una dirección principal horizontal es mas intensa que la otra, pero esta predominancia no permite suponer que actué el sismo en una única dirección horizontal, como en forma simplificada se ha tomado tradicionalmente, pues los movimientos horizontales ortogonales producen típicamente efectos que guardan una relación, aproximada de 60 a 85 por ciento entre y el mayor

La respuesta de la estructura está afectada por las tres componentes sísmicas la cual puede descomponerse según sus direcciones principales y depende, tanto de sus propiedades dinámicas, como de las características de la excitación. La respuesta a las componentes vertical del sismo puede tratarse en forma independiente de las respuesta de los componentes horizontales, aun cuando afecta a distintos modos de vibración, normalmente de periodos pequeños y para los que debe suponerse una conducta elástica.

Se establece que la cuantificación de esta respuesta debe hacerse a partir de los efectos evaluados separadamente según dos direcciones ortogonales; estos incluyen tanto los efectos trasnacionales como los rotacionales, según se requiere. Después