Aplicacion de la normativa de construcción sismorresistente

Aplicación de la normativa de construcción sismorresistente
Luis Manuel Villa García

Proceso de aplicación, a través de un ejemplo de cálculo, y otras cuestiones de interés de la norma de construcción sismorresistente NCSE-02, en la actualidad vigente en España

El ámbito de aplicación de la Norma de Construcción Sismorresistente NCSE-02, así como los métodos de cálculo que indica, serefieren a estructuras de edificación. Esta norma establece el análisis de la estructura mediante espectros de respuesta como método de referencia para el cálculo sísmico (apartado 3.6.2 de la norma), y requiere la combinación ponderada de las solicitaciones provenientes de cada modo de vibración de la construcción. También se permite el estudio dinámico por integración de los registros de aceleración(apartado 3.6.1 de la normativa). El estudio dinámico, realizado en el dominio del tiempo o de la frecuencia, debe hacerse a partir de acelerogramas representativos del movimiento del suelo. Para ello, se requiere escalar convenientemente los acelerogramas elegidos –en el tiempo y en amplitudes– de forma que sean compatibles con la información sísmica del capítulo 2 de la norma NCSE02; enconcreto lo ha de ser con el espectro de respuesta elástica y con la aceleración sísmica de cálculo. Pueden realizarse tanto acelerogramas reales modulados como artificiales, justificando en todo caso su estructura en el dominio del tiempo, su contenido en frecuencias y su duración, de acuerdo con las características del sismo de cálculo. En el caso de que el técnico se decante por la primera opción, porel análisis de la estructura mediante espectros de respuesta, la secuencia de pasos que es necesario efectuar a lo largo de la aplicación de la citada normativa se indica en la figura 1. Así mismo, la aplicación de la misma se ilustra mediante el siguiente ejemplo de cálculo. Considérese una estructura como la que se muestra en la figura 2 construida en hormigón armado, muy compartimentada, condos ejes de simetría en planta ortogonales y con excentricidad de masas respecto al centro de torsión, inferior al 10% de la dimensión en planta. Para el citado edificio sometido a una aceleración sísmica a(t), cuyo espectro sísmico de respuesta corresponde al de la normativa española, se requiere calcular el desplazamiento máximo en cada grado de libertad. El modelo de vibración en cada una de lasdimensiones principales puede analizarse mediante dos modelos planos ortogonales independientes –y en este caso iguales– reduciendo el movimiento horizontal a un solo grado de libertad por planta (apartado 3.6.2.1 de la norma y figura 2). La construcción se va a realizar en la

ciudad de Cádiz, por lo que en función de su ubicación en el mapa de peligrosidad sísmica le corresponde (anejo 1 dela normativa) una aceleración sísmica básica ab = 0.07 / g (valor característico de la aceleración horizontal en la superficie del terreno) y un coeficiente de contribución K = 1.3 (coeficiente que tiene en cuenta la influencia de los distintos tipos de terremotos esperados en la peligrosidad sísmica de cada punto); para construcciones de importancia normal el coeficiente adimensional de riesgoadopta un valor unidad ρ = 1 (coeficiente función de la probabilidad aceptable de que se exceda la aceleración sísmica de cálculo a c en el periodo de vida para el que se proyecta la construcción). Como se acaba de mencionar, la aceleración sísmica de diseño está dada por un mapa de peligrosidad sísmica y por una lista de poblaciones incluidas

en la normativa. Su valor máximo es de 0.25 g, unvalor relativamente bajo en comparación con otras regiones del globo. Sin embargo debe recordarse que el daño potencial de un sismo no solo es función de la aceleración máxima del mismo, tal como es evidente observando el tremendo daño material y humano ocasionado por el terremoto de México en 1984, con solamente una aceleración máxima del suelo de 0.2 g en la ciudad de México. Se considera un...