Un método de calificación sísmica de edificios PERFIL BIO SISMICO Un método de calificación sísmica de edificios Tomás Guendelman UTFSM OCTUBRE 2014

¿POR QUÉ ES NECESARIA LA CALIFICACION SISMICA DE EDIFICIOS? La norma NCh433, en sus distintas versiones, permite el uso de un modelo lineal de análisis, que no brinda certeza respecto del cumplimiento de la filosofía que inspira a dicha normativa. El estudio formal del comportamiento sísmico de una estructura requeriría el uso de modelos teóricos no lineales. Sin embargo, con el apoyo de la experiencia acumulada, es posible, a partir de los análisis normativos, detectar aspectos que han originado un satisfactorio comportamiento de los edificios chilenos en sismos pasados. 2 2

¿COMO SE REALIZA? A través de “indicadores sísmicos”. Algunos de ellos están relacionados entre sí, sin embargo no se han eliminado, debido a que detectan, con diferente sensibilidad, diversos problemas de estructuración. Los valores de los indicadores sísmicos provienen del análisis sísmico normativo. Los rangos de valores de dichos indicadores se obtuvieron de la experiencia chilena, a partir de una muestra constituida por 585 edificios reales construidos en el país, que generaron 1170 casos de estudio. Trabajos posteriores confirmaron la factibilidad de utilización de rangos en edificios de gran altura (rascacielos). 3 3

PERFIL BÍO-SÍSMICO DE EDIFICIOS INDICADORES DEL PERFIL BÍO-SÍSMICO DE EDIFICIOS BASE DE DATOS INDICADORES SISMICOS de Rigidez de Acoplamiento de Redundancia Estructural y Demanda de Ductilidad

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RASCACIELOS EN CHILE Y EN EL MUNDO Taipéi 101, Taiwán Torres Petronas, Kuala Lumpur Torre 2 Costanera Center, Santiago Torre Jin Mao, Shanghái Central Plaza, Hong Kong Edificio Titanium, Santiago 6 6

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INDICADORES Y SUS RANGOS

SUGERENCIAS RIGIDEZ Verificar que el cuociente H/T sea igual o superior a 30 m/seg. El rango de valores característico de la construcción chilena se ubica en torno a H/T = 70 m/seg. Verificar que el momento volcante basal debido al efecto P-∆ sea inferior, o a lo sumo igual, al 10% del momento volcante basal debido a las solicitaciones sísmicas.

ACOPLAMIENTO Lograr estructuraciones que separen los modos fundamentales de manera tal que el cuociente entre períodos fundamentales se aleje de la unidad, en alrededor de un 20%. Procurar que el periodo torsional sea menor que los periodos traslacionales. Lograr estructuraciones que originen efectos indirectos menores o iguales al 50% de los efectos directos. Lograr que, en cualquier piso, la excentricidad dinámica no supere el 50% del radio de giro del mismo piso.

REDUNDANCIA Y DUCTILIDAD Disponer de no menos de tres líneas resistentes en cada dirección de análisis. Valores de R** iguales o inferiores a 3, no requieren estudios complementarios al análisis normativo. Valores de R** comprendidos entre 3 y 7, podrán requerir el estudio del desempeño estructural mediante procedimientos no lineales aproximados tipo "push-over". Valores de R** superiores a 7, podrán requerir el estudio del desempeño estructural mediante procedimientos no lineales refinados. Verificar que el valor resultante de R** sea efectivamente provisto en el diseño.

DENSIDAD DE MUROS Comprobar que, en cada piso, la superficie transversal de los elementos resistentes sea mayor o igual al 2% de la superficie de la losa de cielo de dicho piso. Comprobar que, en cada piso, la superficie transversal de los elementos resistentes sea mayor o igual al 1‰ de la superficie de losas de cielo superiores acumuladas hasta dicho piso. En edificios de hormigón armado, se debe verificar que el desplazamiento lateral en el techo, δu=1.3Sde(Tag), sea inferior, o a lo sumo igual, al 7‰ de la altura total del edificio. En edificios de materiales que no aceptan agrietamiento, la expresión se modifica a δu=1.3Sde(T), pero se mantiene el requisito que limita este valor al 7‰ de la altura total del edificio.

REFERENCIAS T.Guendelman, M. Guendelman, J. Lindenberg, "Perfil Bío-Sísmico de Edificios”, VII Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica y Primer Congreso Iberoamericano de Ingeniería Sísmica, La Serena, Chile,1997. R. Henoch, J. Lindenberg, T. Guendelman y M. Guendelman, “PERFIL BIO-SISMICO DE RASCACIELOS”, X Congreso Chileno de Sismología e Ingeniería Antisísmica, Santiago, Mayo 2010.