varios

Capítulo 3
Desempeño sísmico de edificios:
binomio capacidad-demanda
3.1

Introducción

El diseño de estructuras basado en la resistencia sísmica propuesto en las normativas y códigos corrientes, tiene como objetivos principales que las estructuras sean
capaces de resistir sismos de baja intensidad sin sufrir daños estructurales significativos, sismos moderados con daños reparables y sismosde mayor intensidad sin
que se produzca el colapso. Siguiendo esta filosofía de diseño, el desempeño de las
estructuras, en términos de potencial de daño, no ha sido cuantificado, debido a que
generalmente sólo se considera un nivel del movimiento del terreno para el cual, la
edificación no debería colapsar. Estas previsiones raramente reconocen que pueden
ocurrir daños sustanciales y grandespérdidas asociadas a sismos de naturaleza más
frecuente. En tal sentido, es importante reconocer que la seguridad ante el colapso,
debido a grandes sismos, no implica necesariamente un comportamiento aceptable
de la edificación durante sismos de pequeña y moderada intensidad, como ha podido comprobarse durante sismos recientes (Northridge-USA, 17/01/1994, UmbriaMarche Italia 26/09/1997 y14/10/1997), donde a pesar que muchas estructuras con
diseño sismo resistente no colapsaron, las pérdidas económicas fueron de una gran
magnitud debido a la ausencia de una definición clara de los objetivos de desempeño
de las estructuras ante sismos de diferente intensidad. En el caso de los edificios sin
diseño sismo resistente, tanto los sismos moderados como los de mayor intensidad,
han ocasionadoun gran número de pérdidas de vidas humanas, cientos de miles
de heridos y pérdidas económicas y sociales que han originado verdaderas catástrofes sísmicas (Quindio-Colombia 25-01-99, Izmit-Turquía 17/08/99, Afyon-Turquía
03/02/02, Argelia 21-05-03).
Todas estas deficiencias detectadas en el desempeño de las estructuras cuando
se han visto sometidas a movimientos sísmicos de diferenteintensidad, han originado una tendencia clara a cambiar la filosofía de diseño del concepto de resistencia
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CAPÍTULO 3. DESEMPEÑO SÍSMICO DE EDIFICIOS: BINOMIO CAPACIDAD-DEMANDA

física al concepto más evolucionado y versátil de desempeño estructural. Estos dos
conceptos, han sido considerados frecuente y erróneamente como sinónimos en los
códigos encargados de normalizar los cálculos dediseño sismo resistente, durante
casi 70 años. No obstante, desde hace 25 años aproximadamente, se ha ido modificando paulatinamente esta idea, considerando que no necesariamente un incremento
en la resistencia global de una estructura puede garantizar la seguridad y, por consiguiente, no necesariamente reduce el daño. Los conceptos a partir de los cuales ha
surgido este planteamiento, correspondena los principios de diseño por capacidad,
los cuales fueron introducidos en Nueva Zelanda por Park y Paulay (1975). A partir
de este momento se comenzó a desarrollar una nueva filosofía de diseño, en la cual
la distribución de la resistencia a lo largo de toda la estructura era más importante
que el valor global del cortante basal de diseño. Un importante avance consistió en
identificar queuna estructura aporticada podría comportarse mejor ante una acción
sísmica, si pudiera garantizarse que las rótulas plásticas se formen en las vigas, y no
en las columnas (mecanismo de viga débil - columna fuerte), y si la resistencia de
cortante de los miembros excediera a la correspondiente resistencia a flexión. Estos
dos aspectos pueden ser considerados como el inicio de la nueva filosofía dediseño
basada en el desempeño, por medio de la cual es posible controlar y predecir tanto
el comportamiento de la estructura como el potencial de daño (Priestley, 2000).
En la actualidad, los esfuerzos se concentran en desarrollar métodos de análisis,
evaluación y diseño simples y fáciles de implementar en las diferentes normativas,
que incorporen los conceptos de ingeniería basada en el...