Requisitos de Seguridad en caso de sismos

Conceptos Explícitos.

Este código modelo está previsto para ser utilizado en el diseño y construcción de nuevas edificaciones en regiones sísmicas, así como en la readaptación de edificaciones existentes; Las estructuras que no son edificaciones, tales como puentes, tanques, diques, y estructuras más allá de la línea costera, están fuera del alcance de este documento.

El código modelo contiene únicamente previsiones que deben ser observadas para el diseño de estructuras en regiones sísmicas, en adición a las previsiones de otros códigos de construcción y diseño estructural relevantes aplicables en cada país.

Objetivos del Desempeño.

El propósito del código es asegurar que en caso de sismos:

 Se protejan vidas humanas.

 Se limite el daño.

 Que estructuras de importancia para la protección civil, se mantengan en operación.

Las estructuras en regiones sísmicas serán diseñadas y construidas de tal manera que los siguientes requisitos específicos se cumplan, cada uno con un nivel adecuado de confiabilidad:

Requisitos de Seguridad

Requisito de no-colapso: La estructura, incluyendo dispositivos de aislamiento sísmico y disipación si están presentes, será diseñada y construida para soportar la acción sísmica de diseño definida en la sección 3 sin colapso local o global, reteniendo por lo tanto su integridad estructural y una capacidad de soporte de carga residual después de los eventos sísmicos.

Requisito de límite de daño: La estructura, incluyendo equipo relevante para el funcionamiento de la edificación, será diseñada y construida para soportar una acción sísmica que tenga mayor probabilidad de incidencia que la acción sísmica de diseño, sin la ocurrencia de daño y limitaciones asociadas de uso, cuyos costos serían desproporcionadamente altos en comparación con los costos de la estructura misma. Para categorías particulares de edificaciones, las cuales deben mantenerse totalmente en operación aún después de sismos violentos, los valores de la acción de diseño pueden ser incrementados, refiriéndose a probabilidades de ocurrencias similares o las más cercanas a aquellas que rigen el requisito de no-colapso.

Para satisfacer el requisito de seguridad de no-colapso serán seguidas las previsiones presentadas en este código, en particular en lo que se refiere a:

 La selección de la acción sísmica de diseño con respecto a la zonificación sísmica y la clasificación de tipos de suelo descritos en 2.5.

 La adopción de un modelo mecánico de la estructura capaz de describir con precisión su respuesta bajo excitación dinámica.

 La selección de un método de análisis apropiado para las características de la estructura, como se indica en 5.2.

 La comprobación de aceptable compatibilidad en cuanto a resistencia y desplazamiento.

 La adopción de todo lo que detallan las reglas que aseguren los recursos de ductilidad adecuados a los elementos estructurales y a la construcción en su conjunto, como se considere apropiado para cada material de construcción.

Zonificación Sísmica (Calidad de Datos).

Para la implementación de este código, el territorio nacional de un País será subdividido en zonas sísmicas, dependiendo del riesgo local. Por definición, cada zona se caracteriza por un riesgo constante, cuantificado por un valor diferente del parámetro ag, aceleración de referencia horizontal máxima del terreno en suelo de tipo A (definido en 2.5).

La aceleración de referencia máxima del terreno seleccionada por las Autoridades Nacionales para cada zona sísmica, generalmente corresponderá a un período de referencia de recurrencia de la acción sísmica igual a 475 años para el requisito de no-colapso, o equivalentemente a una probabilidad de referencia de excedencia de 10% en 50 años.

Se asigna al período de referencia de recurrencia de 475 años un factor de importancia YII igual a 1.0. Se introducirán diferentes valores de YII para clasificar las estructuras en diferentes clases de importancia, asociadas a diferentes requisitos de confiabilidad.

Para períodos de recurrencia distintos al de referencia, la aceleración del terreno del diseño en suelo de tipo A es igual a ag YII. La aceleración de referencia máxima del terreno en suelo tipo A, ag, para uso en un País o en partes de éste, será derivada de mapas de zonificación que representan los valores de ag en suelo de Tipo A para el período de recurrencia de referencia de 475 años.

Niveles de Intensidad Sísmica.

Se consideran tres niveles de intensidad sísmica, a pesar de que no está explícitamente establecido, a una ocupación normal se le asigna un nivel de intensidad sísmica, a una ocupación especial se le asigna un 20% de incremento sobre la dicha intensidad y a las facilidades esenciales y peligrosas se les asigna un 50% de incremento sobre la mencionada intensidad sísmica.

Los valores de la aceleración máxima horizontal en suelo de tipo A ag, expresados como una fracción de la aceleración de la gravedad g (= 9.81 m/s2), a ser adoptados en las zonas sísmicas serán de manera indicativa los siguientes:

Zona sísmica Aceleración máxima horizontal del terreno con 10 % de probabilidad de excedencia en 50 años Valor de ag

1 > 0.30 g 0.35 g

2 0.20-0.30 g 0.25 g

3 0.10-0.20 g 0.15 g

4 <0.10 g 0.05 g

Consideraciones de Falla Cercana.

Edificaciones de las clases de importancia I, II, III, generalmente no serán levantadas en la vecindad inmediata de fallas tectónicas reconocidas como sísmicamente activas en documentos oficiales emitidos por autoridades nacionales competentes. La ausencia de movimiento en la última parte del Cuaternario puede ser utilizada para identificar fallas no activas para la mayoría de estructuras que no son críticas para la seguridad pública; se llevarán a cabo investigaciones geológicas especiales para propósitos de planificación urbana y para estructuras importantes a ser levantadas cerca de fallas potencialmente activas en áreas de sismicidad alta y moderada (zonas sísmicas 1 y 2), para determinar el riesgo resultante en términos de ruptura del terreno y severidad del temblor de tierra.

Requerimientos de Sitio.

Por lo tanto, se llevarán a cabo suficientes investigaciones in situ para asegurar que el sitio de construcción y los suelos presentes en el mismo estén en general libres de riesgos de inestabilidad de taludes y deslizamiento de tierra, así como de asentamientos permanentes y fenómenos de ruptura local causados por licuefacción o por asentamientos excesivos en la eventualidad de un sismo.

Una verificación de la estabilidad del terreno será llevada a cabo para estructuras a ser levantadas sobre o cerca de taludes naturales o artificiales, para verificar que la seguridad y/o capacidad de servicio de las estructuras sean preservadas bajo el sismo de diseño.

Dependiendo de la importancia del tipo de estructura y las condiciones particulares del proyecto, deberían ser hechas investigaciones del terreno y/o estudios geológicos para clasificar los suelos de cimentación según los tipos de suelo y para la determinación resultante de la acción sísmica.

Clasificación de Sitio.

Las definiciones de sitio y coeficientes asociados se dan de la siguiente manera.

El suelo A, B, C, D, y E, descritos por los perfiles y parámetros dados a continuación, serán utilizados para representar la influencia de las condiciones locales del suelo sobre la acción sísmica (las profundidades están medidas a partir del nivel inferior de los cimientos):

 Roca, formaciones similares a roca, o suelos muy rígidos homogéneos aglutinados con valores de velocidad promedio de onda de cortante Vs30 mayores que 800 m/s, incluyendo como máximo 5 m de material más blando en la superficie.

 Depósitos de arena/grava muy densa o de arcillas rígidas, como mínimo varias decenas de metros de espesor, caracterizados por un incremento gradual de las propiedades mecánicas con profundidad, y por valores de Vs30 entre 360 m/s y 800 m/s (o resistencia normal de penetración NSPT > 50, o resistencia de cortante no agotada cu>250 kPa).

 Depósitos de arena/grava densa o medianamente densa o de arcillas rígidas, con espesor desde varias decenas a muchos cientos de metros, y valores de Vs30 entre 180 y 360 m/s (15 < NSPT < 50, 70 <cu<250 kPa).

 Depósitos de suelo flojo a medianamente no cohesivo (con o sin algunas capas cohesivas suaves), o predominantemente de suave a firmemente cohesivo, con valores de Vs30 < 180 m/s (NSPT < 15, cu<70 kPa).

 Perfiles de suelo de aluvión superficiales, con valores de Vs30 similares a los de tipos C o D y con espesor entre aproximadamente 5 m y 20 m, recubriendo una formación más rígida de suelo de tipo A.

Ocupación e Importancia.

Las edificaciones están clasificadas en 4 clases de importancia, dependiendo de las consecuencias del colapso para la vida humana, de su importancia para la seguridad pública y protección civil en el período inmediato post-sismo, y de las consecuencias sociales y económicas del colapso.

Las clases de importancia se caracterizan por factores de importancia diferentes YII. Donde quiera que sea factible este factor debería

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