La ingeniería sismo resistente ha seguido un desarrollo importante en los procedimientos deanálisis sísmico en los últimos años. Uno de los principales factores que sustentan estedesarrollo es la aparición de herramientas computacionales que permiten realizar cálculosmás complejos. Sin embargo, a lo largo de este desarrollo, se han presentado sismos de granmagnitud que nos obligan a cuestionar los métodos empleados y la necesidad de investigarsobre el comportamiento completo de las estructuras ante sismos severos.El análisis sísmico comúnmente empleado se basa en un método elástico lineal, en la cual seamplifican las cargas para llegar a casos de solicitaciones últimas. Por otro lado, el diseño deelementos de concreto armado (y de muchos otros materiales) se realiza en una etapa derotura o de resistencia última. A este procedimiento en conjunto se le conoce como “Diseñoen base a resistencia” o “Diseño por factores de carga y resistencia” (Load and ResistanceFactor Design, LRFD).Sin embargo, este método de diseño, por basarse en fuerzas, no contempla las fallasposibles por deformación que se pueden presentar en el comportamiento no lineal de loscomponentes de la estructura. Por ejemplo, la influencia de tener un piso blando, elcomportamiento de unas columnas cortas o la capacidad de tener suficiente redundancia enla estructura son temas que no pueden ser revisados de manera analítica mediante métodoselásticos. Estas posibles fallas podrían llevar a la estructura a un estado cercano al colapso.En general, la deficiencia de los métodos en base a fuerzas es la de no poder disponer en laevaluación el comportamiento de la estructura luego de superar los límites elásticos de loscomponentes y de los materiales. Si se pudiese disponer de la historia del comportamientoinelástico de la estructura, se podría ajustar el diseño con el fin poder proporcionar a laestructura mayor capacidad, principalmente ante cargas sísmicas. Es por ello que lasdiferentes normas internacionales brindan recomendaciones o lineamientos que intentanevitar fallas o comportamientos no deseados para la estructuras.Por otro lado, el diseño realizado en la etapa de rotura no establece como requisitoindispensable el cálculo de la ductilidad disponible en los elementos y, mucho menos, laverificación de la capacidad de la estructura de formar rótulas plásticas sin alcanzar elcolapso bajo las cargas sísmicas. Para estos casos también existen recomendaciones paraproporcionar a los elementos mayor ductilidad y para disponer de rótulas plásticas máslargas, aunque estas hipótesis no podrán ser evaluadas empleando métodos elásticos deanálisis.Es por ello que los últimos códigos y normas consideran un “Diseño en base adesplazamiento” o “Diseño en base a desempeño”, los cuales requieren del cálculo de laductilidad de los componentes y de la estructura, comparándolos con la ductilidaddemandada por los sismos máximos considerados. Estas exigencias son generalmente aplicadas a edificaciones sumamente importantes o a estructuras con elementos dedisipación de energía, como aisladores o amortiguadores.Cabe mencionar que, a pesar de no haberse mencionado antes, la rigidez de la estructuracumple un rol muy importante al mantener la integridad de los elementos no estructurales yreducir la percepción del movimiento sísmico. Esta rigidez se va degradando conforme laestructura disipe energía mediante la formación de rótulas plásticas. Es por ello que elcálculo y la verificación de los desplazamientos y de las derivas en el rango inelástico es unaparte fundamental en el “Diseño en base a desempeño”.El desempeño exigido para cada estructura puede variar según la funcionalidad y laimportancia que tenga la edificación. Por ejemplo, un hospital, al ser una edificación quedebe mantenerse funcional luego del sismo, debe generar pocas rótulas plásticas en el sismosevero en relación a las que puede ser capaz de presentar. De tal manera, la estructuramantiene niveles bajos de daños, la rigidez se degrada en menor medida y eseconómicamente reparable. Por otro lado, una edificación menor, como una vivienda, puedetener mayor pérdida de rigidez y mayor cantidad de rótulas plásticas, pero manteniendo suestabilidad y evitando el colapso de la estructura.Por motivos económicos y de funcionalidad, es necesario diferenciar los enfoques dedesempeño exigidos para cada tipo de edificación. Es por ello que el Comité VISION 2000 dela Asociación de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC, 1995) definió niveles dedesempeño sísmico exigidos según la importancia de las edificaciones. En resumen, para estructuras que se encuentran en zonas con alta sismicidad, es necesariotener un enfoque basado en fuerzas, en deformaciones y en ductilidad para cumplir con elnivel de desempeño establecido, según sea el caso. Actualmente, existen herramientas que agilizan y simplifican el cálculo considerandopropiedades y métodos no lineales, como el DRAIN-2DX, DRAIN-3DX, PERFORM-3D ySAP2000. (Inel y Baytan, 2006)Muchos de los edificios dañados debido a últimos terremotos ocurridos, han sido diseñadosy construidos bajo los principios de diseño sísmico más modernos. Es probable que estosdaños sean producto de la falta de comprensión del comportamiento de los materialesestructurales bajo cargas dinámicas y el comportamiento inelástico de los diferentessistemas estructurales. (Villaverde, 2007).Se han propuesto diferentes métodos, entre simplificados y complejos, para desarrollaranálisis estáticos y dinámicos no lineales, de los cuales algunos han sido incluidos comoalternativas de análisis en reglamentos y códigos internacionales (Fajfar, 2002). Aun así, esdifícil saber si estas herramientas nos permiten evaluar el desempeño de las estructurasdebido a solicitaciones que producen al colapso. (Villaverde, 2007)En contraparte de estos nuevos procedimientos que pretenden ser más “exactos”, existeuna enorme participación de variables que no pueden tener la misma precisión que estosprocedimientos. El ejemplo inmediato es la amplificación del movimiento del terreno, pueses un valor que varía por una gran cantidad de aspectos. Otro ejemplo claro es elamortiguamiento considerado en la estructura, pues es un parámetro dinámico que tambiénes dependiente del daño de la estructura.Es por todo lo mencionado que es necesario estudiar el concepto del comportamiento de lasestructuras antes de sumergirse en la tarea de buscar número “precisos” y “exactos”. En lossiguientes capítulos se describirá la filosofía actual en la ingeniería sismo resistente y losconceptos necesarios para lograr el comportamiento sísmico requerido de cada estructura.
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