Search

El propósito de este trabajo es mostrar los aspectos de diseño que deben ser considerados para obtener una obra civil segura contra los riesgos que tenga que enfrentar. Es importante notar que esa clase de trabajo, no sólo corresponde a una disciplina, sino a un grupo multidisciplinario. Es necesario reconocer las características de diferentes riesgos como: terremotos, derrumbees, inundaciones etc., y saber también los aspectos geotécnicos del lugar en que se localizan, con el fin de hacer un buen uso de la información obtenida para reducir la posibilidad de riesgo. Adicionalmente, es importante considerar el aspecto urbano de la localización de la obra, como un centro vital cuando ocurre una catástrofe. Asimismo, la distribución interna arquitectónica, industrial o electromecánica debe ser objeto de diseño, considerando la operación bajo condiciones de emergencia y los aspectos no estructurales que podrían hacerla, desde el punto de vista funcional, una obra insegura. Finalmente, es necesario mejorar los Códigos de Diseño Estructural correspondiente a obras civiles importantes para garantizar una respuesta adecuada durante el desastre. Se presenta en este trabajo un orden secuencial de las diferentes actividades y las relaciones necesarias para obtener la seguridad deseada de la obra.

Se presenta una metodología para determinar la resistencia necesaria en marcos de concreto reforzado de manera que se obtengan índices de daño de los elementos en los rangos aceptables. La resistencia se busca entre dos límites para cumplir con la filosofía básica de las normas que requieren comportamiento elástico para sismo moderado, así como sin colapso con daño aceptable para sismo fuerte. Se utilizan como parámetros de diseño el desplazamiento lateral máximo y la energía plástica disipada. Los análisis que se realizan en la estructura son elostoplásticos con carga incrementeda monotómicamente. La metodología los utiliza para buscar parámetros de variación de resistencia, los cuales son optimizados para obtener daño aceptable. Luego la metodología para diseñar una estructura de seis pisos y se verifica el diseño en el rango dinámico no-lineal.

Durante un sismo, la energía que se trasmite del suelo a las estructuras debe ser disipada mediante los mecanismos propios del amortiguamiento y mediante la energía de deformación plástica que está asociada al daño estructural. Este trabajo relaciona esta energía plástica con la energía de entrada, la duración del sismo, el período de la estyructura, el porcentaje de amortiguamiento viscoso y la reistencia de la estructura. Se estudia esta relación en estructuras de un grado de libertad y de diferentes reistencias. El trabajo se realizó para 5 estructuras de período de oscilación iguales a 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, y 3.0 seg. y para un porcentaje de amortiguamiento viscoso del 2%. Se utilizan seis registros sísmicos para realizar los análisis no lineales en el tiempo. Se llega a expresiones sencillas que relacionan la porción e energía d entrada que es convertida en energía plástica, en función de la potencia media del sismo y de la potencia de amortiguamiento viscoso medida a partir de la deformación de cedencia.

se presenta en este trabajo un análisis basado en el método de elemento finito para estimar variaciones de rigidez que sufren las paredes de mampostería no reforzada, confinada por elementos de hormigón armado, sometidos a cargas alterm¡nantes. En cada ciclo de b¡cargas el módulo de elasticidad de los elementos de la malla de elementos finitos, que alcanza la resistencia a la compresión o a la tracción en alguno de sus esfuerzos principales, sufre una reducción del 60%. Posteriormente la rigidez analítica de la pared se ejusta, mediante un parámetro modificador m, a la rigidez experimental de dicho ciclo. No fue posible correlacionar el parámetro modificador m con ninguno de los parámetros etudiados (esbeltez y carga axial); sin embargo, se observó que m es un parámetro que oscila alrededor de 1,0 con un valor promedio de 0,96. Se evaluó un índice de daño para cada ciclo basado en la rigidez analítica inicial y la rigidez experimental del ciclo. El índice de daño varía según el nivel de desplazamiento de la pared. Posteriormente se evaluó la rigidez de la pared utilizando un valor de m cercano al promedio de 0, 93 para todos los ciclos de carga y el error de la rigidez predicha analíticamente con la rigidez experimental presenta un valor promedio de 17%. El índice de daño predicho de esta manera presenta valores con un error promedio del 15%.

Este trabajo muestra los resultados de los ensayos de elementos viga, de elementos columna y de marcos de concreto reforzado de dos niveles, construidos a escala 1/3. Fueron ensayados bajo un sistema de desplazamientos laterales cíclicos alternantes. Las características de los elementos ensayados corresponden a las de los mismos elementos de los marcos. Las dimensiones de los marcos son de 2 m de ancho por 2,26 m de alto, 1,13 m por cada nivel. Los elementos ensayados son en realidad medios elementos, bajo el supuesto de que su punto de inflexión se encuentra a la mitad de su longitud. Se calcula para cada espécimen ensayado y en cada ciclo de carga el índice de daño de Park y Ang, el desplazamiento relativo y la energía plástica disipada. Se observó que los elementos individuales mostraron mayor capacidad de deformación lateral que los marcos. Se pudo observar que los índices de daño para el daño leve, entendido este como agrietamiento menor a 1 mm, no superan el valor de 0,28 y que el daño severo, que contiene agrietamientos mayores a 3 mm y desprendimiento del concreto, empieza a presentarse para índices de daño mayores a 0,60. El daño severo se presenta para valores de desplazamiento relativo mayor al 4 %, mientras que el daño moderado se presenta para valores del orden del 2 %. Un 1 % o menos de desplazamiento relativo implica daño leve. La energía plástica disipada normalizada a la energía máxima plástica estática, alcanzó valores de 2, para condiciones de daño severo y valores menores que 1, para condiciones de daño moderado. Para predecir el comportamiento elástico inicial de los marcos debió utilizarse un EIeq = 0,65 Ec Ig en las secciones de columnas y un EIeq = 0,27 Ec Ig en las secciones de vigas. Un análisis tipo push-over que utiliza los valores iniciales de la rigidez antes mencionados predice la envolvente de la curva histerética carga-desplazamiento con valores menores a los reales en el orden de un 30 %.

En este trabajo se determinó el potencial destructivo de algunos sismos a partir de registros obtenidos en Costa Rica y en otros países, usando el índice de daño de Park y Ang. Se trabajó con estructuras de un grado de libertad definidas para tres periodos fundamentales, tres fracciones de amortiguamiento critico y seis niveles de resistencia. Las estructuras fueron sometidas a los registros sísmicos. Se utilizaron parámetros sísmicos para correlacionar el daño, los cuales fueron: aceleración pico del terreno aceleración espectral, energía de entrada por unidad de masa y la Intensidad de Arias. Se logró establecer las correlaciones entre el índice de daño que se provoca m las estructuras y los parámetros sísmicos. Los resultados demostraron que el índice de daño se correlaciona bastante bien con la aceleración espectral y con la energía de entrada. Sin embargo, presenta malas correlaciones con la aceleración pico del suelo y con la intensidad de Arias. En todos los casos, al aumentar la resistencia las correlaciones mejoraron ,además de que los valores de índice de daño disminuyeron. Para todas las estructuras de este análisis, son los registros extranjeros los que producen mayores índices de daño, lo que indica que los registros costarricenses no alcanzan el potencial destructivo de los registros internacionales considerados.

Se presenta una descripción de los daños sufridos en el sistema hospitalario de El Salvador durante los sismos del 13 de enero y del 13 de febrero del 2001. Se enfatiza que el daño se concentró básicamente en los aspectos no estructurales, lo cual se produjo por la alta flexibilidad de las estructuras. Este daño y la falta de conocimiento de la verdadera resistencia de las estructuras, dejaron fuera de servicio a los hospitales, Provocando incertidumbre hacia la respuesta estructural ante próximos sismos. El Hospital Santa Teresa es una muestra de esta situación, pues sufrió daño no estructural leve durante el primer sismo y daños no estructural y estructural severo durante el segundo sismo. Además, se presenta un análisis de las deformaciones laterales, del Hospital Santa Teresa durante los dos sismos, a efectos de establecer el límite de desplazamiento donde los daños no estructurales empiezan a ser importantes, asi como la estrategia de recuperación hospitalaria propuesta al gobierno salvadoreño. Se valoran el tiempo y los costos de dicha recuperación.