La experiencia de sismos recientes ha puesto en evidencia una importante limitación del enfoque implícito en los códigos de diseño sísmico empleados en la actualidad, y esto ha hecho que se impulse una serie de propuestas para la evaluación y diseño de edificaciones basadas en los conceptos de Desempeño Sísmico, donde la aceptación de los diferentes niveles de daños se determinan basado en la frecuencia con los cuales estos daños ocurren y en las consecuencias que tienen sobre los usuarios y la comunidad.
Veamos los conceptos asociados al desempeño sísmico de las edificaciones según las propuestas del comité VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995) para sentar las bases y los criterios de clasificación de la respuesta sísmica de las edificaciones esenciales que permiten la toma de decisiones respecto a su comportamiento esperado durante un sismo, fundamentadas en los conceptos de desempeño sísmico, desde el punto de vista estructural y no estructural, para diferentes niveles de movimiento del terreno.
De manera General, el Diseño basado en el Desempeño Sísmico consiste en la selección de apropiados esquemas de evaluación que permitan el dimensionamiento y detallado de los componentes estructurales, no estructurales y del contenido, de manera que para un nivel de movimiento especificado y con diferentes niveles de confiabilidad, la estructura no debería ser dañada más allá de ciertos estados limites (Bertedero, en SEAOC, 1995). Tiene por objeto el desarrollo de métodos que permitan concebir, diseñar, construir y mantener edificaciones que sean capaces de exhibir un desempeño predecible, cuando son afectadas por sismos. El desempeño se cuantifica en términos de la cantidad de daño sufrido por un edificio afectado por un movimiento sísmico y el impacto que tienen estos daños en las actividades posteriores al evento sísmico.
El Nivel de Desempeño describe un estado límite de daño. Representa una condición límite o tolerable establecida en función de los posibles daños físicos sobre la edificación, la amenaza sobre la seguridad de los ocupantes de la edificación inducidos por estos daños y la funcionalidad de la edificación posterior al terremoto (ATC-40, 1996). Es una expresión de la máxima extensión del daño, donde se considera tanto la condición de los elementos estructurales, como de los elementos no estructurales y su contenido, relacionado con la función de la edificación.
Veamos los conceptos asociados al desempeño sísmico de las edificaciones según las propuestas del comité VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995) para sentar las bases y los criterios de clasificación de la respuesta sísmica de las edificaciones esenciales que permiten la toma de decisiones respecto a su comportamiento esperado durante un sismo, fundamentadas en los conceptos de desempeño sísmico, desde el punto de vista estructural y no estructural, para diferentes niveles de movimiento del terreno.
Diseño Basado en Desempeño
De manera General, el Diseño basado en el Desempeño Sísmico consiste en la selección de apropiados esquemas de evaluación que permitan el dimensionamiento y detallado de los componentes estructurales, no estructurales y del contenido, de manera que para un nivel de movimiento especificado y con diferentes niveles de confiabilidad, la estructura no debería ser dañada más allá de ciertos estados limites (Bertedero, en SEAOC, 1995). Tiene por objeto el desarrollo de métodos que permitan concebir, diseñar, construir y mantener edificaciones que sean capaces de exhibir un desempeño predecible, cuando son afectadas por sismos. El desempeño se cuantifica en términos de la cantidad de daño sufrido por un edificio afectado por un movimiento sísmico y el impacto que tienen estos daños en las actividades posteriores al evento sísmico.
Nivel de Desempeño
El Nivel de Desempeño describe un estado límite de daño. Representa una condición límite o tolerable establecida en función de los posibles daños físicos sobre la edificación, la amenaza sobre la seguridad de los ocupantes de la edificación inducidos por estos daños y la funcionalidad de la edificación posterior al terremoto (ATC-40, 1996). Es una expresión de la máxima extensión del daño, donde se considera tanto la condición de los elementos estructurales, como de los elementos no estructurales y su contenido, relacionado con la función de la edificación.
Propuesta VISION 2000
La propuesta del comité VISION 2000 (SEAOC, 1995) define cuatro niveles de desempeño identificados a través de los siguientes calificadores:
A - Totalmente Operacional. Nivel de desempeño en el cual no ocurren daños. Las consecuencias sobre los usuarios de las instalaciones son despreciables. La Edificación permanece totalmente segura para sus ocupantes. Todo el contenido y los servicios de la edificación permanecen funcionales y disponibles para su uso. En general no se requieren reparaciones.
B - Operacional. Nivel de desempeño en el cual ocurren daños moderados en elementos no estructurales y en el contenido de la edificación, e incluso algunos daños ligeros en elementos estructurales. El daño es limitado y no compromete la seguridad de la edificación que debería permanecer disponible para cumplir con sus funciones normales inmediatamente después del sismo, aunque los daños en elementos no estructurales y contenido, puede interrumpir parcialmente algunas funciones. En general, se requieren algunas reparaciones menores.
C - Seguridad. Nivel de desempeño en el cual ocurren daños moderados en elementos estructurales, no estructurales y en el contenido de la edificación. Degradación de la rigidez lateral y la capacidad resistente del sistema. Interrupción de servicios eléctricos, mecánicos y perturbación de las vías de escape de la edificación. Las instalaciones quedan fuera de servicios y el edificio probablemente requerirá reparaciones importantes.
D - Pre-Colapso. Nivel de desempeño en el cual la degradación de la rigidez lateral y ña capacidad resistente del sistema compromete la estabilidad de la estructura aproximándose al colapso estructural. Interrupción de servicios y vías de escape. La Edificación es completamente insegura para sus ocupantes y la extensión de las reparaciones pueden resultar no factible técnica o económicamente.
La propuesta del comité incluye una amplia descripción de los niveles permisibles o tolerables de daño asociados a los cuatro niveles de desempeño indicados, para los diferentes sistemas y sub-sstemas del edificio, los componentes del sistema resistente a cargas verticales y laterales, asi como los componentes secundarios y no estructurales (arquitectoncos, eléctricos, mecánicos, etc.).
La siguiente tabla resume algunas de las principales características asociadas a estos niveles de desempeño y su relación con los estados de daños.
Estados de Daño y niveles de desempeño (SEAOC, 1995)
El presente artículo está basado en el Trabajo de Investigación (Tesis Doctoral) del Ing. Salvador Safina Melone titulada "Vulnerabilidad Sísmica de Edificaciones Esenciales" de la Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona. Obra bibliográfica que te invitamos a leer si estas interesado en ampliar tus conociemitnos respecto a los temas citados.
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