Amenaza: Probabilidad de que ocurra un evento que afecte una estructura, ya sean naturales como sismos, o antrópicos, causados por la actividad industrial humana.

Vulnerabilidad: Susceptibilidad de una estructura o infraestructura a sufrir daños ante eventos adversos, como desastres naturales, fallas estructurales o condiciones extremas. Por ejemplo, una edificación en una zona sísmica con materiales deficientes tendrá una alta vulnerabilidad ante terremotos.

Riesgo: Posibilidad de que ocurran eventos adversos que afecten la seguridad, calidad o éxito de un proyecto de construcción. Se calcula como: Amenaza (probabilidad de ocurrencia) X Vulnerabilidad (probabilidad condicionada) X Costos (discretización de la función de utilidad) ± Incertidumbres.

Resiliencia: Capacidad de resistir, adaptarse y recuperarse ante eventos adversos (desastres naturales, cambios climáticos, antrópicos). Se mide en el tiempo que tarda la estructura en recuperarse.

Objetivos: Minimizar pérdidas de vida, lesionados y heridos, la interrupción de los sistemas importantes, reducir pérdidas de calidad de vida y la economía en caso de desastres.

Durabilidad (del concreto): Capacidad que este tiene de comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas, químicas y electroquímicas durante la vida de servicio de la estructura. (Ref: Concreto. Durabilidad).

Norma del concreto. Durabilidad: Objeto: Establece los requisitos que debe tener el concreto como material de construcción para alcanzar durabilidad, frente a las condiciones de exposición al medio ambiente.

Vida útil (de la estructura): Período en el cual la estructura conserva los requisitos del proyecto sobre seguridad, funcionalidad y estética sin costos inesperados de mantenimiento.

Resistencia: Máximas tensiones que puede soportar una estructura, miembro estructural o elemento estructural ante una condición prevista (cedente, agotamiento, nominal, de diseño, de servicio) (a flexión, a corte, a momento, a compresión, a tracción).

Rigidez: Oposición de un material o elemento a ser deformado. Es la tensión o fuerza que se necesita para producir una deformación o desplazamiento de una estructura, miembro estructural o elemento estructural.

Ductilidad: Capacidad que posee una estructura o los componentes de un sistema estructural para hacer incursiones alternantes en el dominio inelástico, sin pérdida apreciable en su capacidad resistente.

Tenacidad: Capacidad de disipar energía manteniendo un comportamiento histerético estable.

Cedencia: Es el punto en el que un material comienza a deformarse de manera permanente bajo una carga, sin llegar a fracturarse. Se observa en la curva esfuerzo-deformación y marca la transición entre el comportamiento elástico y plástico del material.

Fluencia: Es la deformación progresiva de un material cuando se somete a una carga constante durante un período prolongado. Es común en materiales expuestos a altas temperaturas o esfuerzos sostenidos, como en turbinas o estructuras sometidas a presión. En resumen, la cedencia ocurre cuando un material supera su límite elástico y empieza a deformarse plásticamente, mientras que la fluencia es un proceso de deformación lenta y continua bajo carga constante.

Comportamiento dúctil: Alta capacidad de disipar energías, alta capacidad de deformación inelástica, comportamiento histerético estable (tenacidad), daño controlado, deformación remanente.

Comportamiento frágil: Baja capacidad de disipar energía, baja capacidad de deformación inelástica, comportamiento histerético inestable, falla súbita al iniciarse el daño.

Estructura isostática: Aquella que puede ser analizada únicamente con las ecuaciones de equilibrio estático, sin necesidad de ecuaciones adicionales. Esto significa que el número de incógnitas (fuerzas y reacciones) es igual al número de ecuaciones disponibles para resolverlas. Son más fáciles de analizar y calcular, pero pueden ser menos resistentes ante cargas imprevistas.

Estructura hiperestática: Tiene más incógnitas que ecuaciones de equilibrio, lo que significa que requiere métodos adicionales para su análisis, como el método de compatibilidad de deformaciones. Son más rígidas y resistentes, ya que distribuyen mejor las cargas. Si el número de incógnitas es mayor, la estructura es hiperestática (más rígida y difícil de analizar). Si es menor, la estructura es inestable.

Redundancia estructural: Es la capacidad de una estructura para redistribuir cargas en caso de que uno de sus elementos falle. Una estructura con alta redundancia tiene múltiples caminos para soportar cargas, lo que significa que si un elemento se daña, otros pueden compensar su función.

Sobrerresistencia: Capacidad de una estructura para soportar cargas mayores a las previstas en su diseño sin sufrir daños significativos. Se debe a factores como la calidad del material, el diseño estructural y la redundancia en los elementos de soporte.

Niveles de diseño:

• ND1: Grandes fuerzas de diseño en el dominio elástico bajo sismos menores, proporciona a la estructura una baja capacidad para incursionar de manera estable en el rango inelástico.
• ND2: Incursiones en el dominio inelástico bajo sismos moderados, proporciona a la estructura una moderada capacidad para incursionar de manera estable en el rango inelástico, disipando energía sin pérdida de su capacidad portante.
• ND3: Gran disipación de energía en el dominio inelástico bajo sismos muy severos, proporciona a la estructura una elevada capacidad para incursionar de manera estable en el rango inelástico, disipando energía sin pérdida de su capacidad portante.

10 Mandamientos: El edificio debe ser:

1. Liviano.
2. Simple, simétrico y regular.
3. Uniforme y continuo en masa, rigidez, resistencia y ductilidad.
4. Con luces cortas y volados reducidos.
5. Con sus componentes no estructurales separados de la estructura o incorporados al diseño.
6. Con detallado que permita el control y jerarquía del comportamiento inelástico.
7. Redundante, con suficientes sub-sistemas interconectados.
8. Equilibrado en la rigidez-resistencia de los componentes estructurales.
9. Compatible en la rigidez-resistencia de la superestructura y la cimentación.
10. Cumplir simultáneamente todas las anteriores.

Geometría de columnas y vigas: Debe prever minimizar los conflictos de las cabillas en los nodos, es muy conveniente evitar que las caras de columnas y vigas coincidan.

Intensidad: Asociada a la percepción en el sitio, se refiere a los efectos que produce en la superficie terrestre, en las personas y en las estructuras, varía según la distancia al epicentro y las características del suelo.

Magnitud: Asociada a la energía liberada en la zona de ruptura. No depende de los niveles de las sacudidas del terreno. Depende del momento sísmico cuyo valor únicamente depende de los factores que causan la ruptura a lo largo de la falla.

Acelerograma: Registro gráfico que muestra cómo varía la aceleración del suelo durante un sismo. Se obtiene mediante un acelerógrafo, un instrumento que mide los movimientos sísmicos en términos de aceleración.

Masa: Representa la cantidad de materia de la estructura y afecta su inercia. Cuanto mayor sea la masa, mayor será la fuerza sísmica que actúe sobre ella.

Amortiguamiento: Es la capacidad de la estructura para disipar la energía del sismo y reducir las vibraciones. Se logra mediante materiales con propiedades disipativas, conexiones flexibles, que ayudan a controlar las oscilaciones y mejorar la estabilidad estructural.

Frecuencia: Es el número de oscilaciones o ciclos que ocurren en un segundo. Se mide en Hertz (Hz) y depende del tipo de onda sísmica. Las ondas de alta frecuencia suelen causar daños en estructuras pequeñas, mientras que las de baja frecuencia afectan más a edificios altos.

Período: Es el tiempo que tarda una onda en completar un ciclo. Se expresa en segundos y es inversamente proporcional a la frecuencia: cuanto mayor es el período, menor es la frecuencia.

Espectro de respuesta: Describe cómo una estructura responde a un terremoto en función de su período de vibración. Se utiliza para evaluar la aceleración, velocidad o desplazamiento máximo que experimentará una estructura bajo una excitación sísmica.

Espectro de diseño: Se obtiene a partir de múltiples espectros de respuesta individuales y se usa en normativas sísmicas para el diseño estructural.

Espectro de respuesta elástica: Si se conocen las propiedades dinámicas del sistema, se pueden obtener los valores máximos de desplazamiento, velocidad y aceleración a partir de los espectros de respuesta.

(Si las edificaciones son bien concebidas, analizadas, diseñadas, construidas y mantenidas, dispondrán de un equilibrio en la geometría, masa, rigidez, resistencia y ductilidad de los distintos miembros estructurales y no estructurales del sistema.)

Procedimiento general de análisis y diseño estructural: Se parte de la base de unas acciones sísmicas y un desempeño del edificio tipificables, empleando numerosas simplificaciones. A estas simplificaciones, se suman las incertidumbres sobre las características del movimiento que inducirá el sismo en la base del edificio y sobre las respuestas que tendrán sus componentes en forma individual y como sistema.

Factores que alteran los modelos (configuración arquitectónica y estructural): Pórticos sin vigas sísmicas, columnas con doble altura excéntrica (vulnerable a torsión), estructuras irregulares “h”, columna corta, paredes de mampostería que restriguen la deflexión dúctil de la columna generan deformación en columna. Estructura irregular con concentración de rigideces excéntricas. PB libre, calidad de los materiales, pesos excesivos (mantos asfálticos, sobrepisos), condiciones geotécnicas mal estimadas. La mayoría de las veces el mal desempeño de un edificio no tiene respuesta en una causa aislada, sino más bien a la superposición de múltiples defectos o deficiencias. La realidad ineludible es que los terremotos son unos inspectores implacables que siempre revelarán los defectos o deficiencias del proyecto, construcción, del uso y del mantenimiento del inmueble.

Normativa Venezolana

COVENIN-MINDUR 2002 – 88 Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones

Validez: Estas Normas establecen los criterios y requisitos mínimos de las acciones a considerar en el proyecto, fabricación, montaje y construcción de las edificaciones que se ejecuten en el territorio nacional. Estas Normas se aplicarán tanto a las edificaciones nuevas como a la modificación, ampliación, refuerzo, reparación y demolición de las edificaciones existentes. Las obras temporales o provisionales también deberán cumplir con estas disposiciones.

Alcance: En lo que sea procedente, estas Normas se aplicarán en el proyecto de otras estructuras, como puentes, silos, elevadores de granos, tanques, depósitos, etc., siempre y cuando no colidan con normas y criterios técnicos específicos para las acciones sobre dichas construcciones. En las edificaciones que emplean sistemas constructivos no tradicionales, además de las acciones aquí establecidas, se tomarán en cuenta las que fueran particulares del sistema empleado.

Objetivos:

1. Ofrecer a la comunidad nacional la posibilidad de obtener el máximo rendimiento de los bienes o servicios que requiere, ya sea para su uso personal o para el bienestar colectivo.
2. Asegurar la calidad del producto que se fabrica o de los servicios a prestar.
3. Proporcionar beneficios tangibles a las empresas productoras.

COVENIN 1756-1:2019 (2da. Revisión) Construcciones Sismorresistentes

Objetivos:

1. Establecer criterios y procedimientos mínimos para el análisis, diseño y evaluación de edificaciones tipificadas sujetas a la acción de movimientos sísmicos.
2. Especificar acciones sísmicas para aplicación a todo tipo de construcciones según su desempeño esperado.

Alcance:

1. Está dirigida a edificaciones de vivienda, oficinas, comercios, naves industriales, hangares, escuelas, hospitales, teatros, iglesias, entre otras, de comportamiento tipificable, construidas con los materiales permitidos señalados empleando las normas de diseño respectivas y cuyo desempeño sísmico previsto corresponda al indicado.
2. Comprende la evaluación, modificación, adecuación o reparación de edificaciones existentes según lo establecido en el Capítulo 12.
3. Esta norma puede extenderse a construcciones industriales similares a edificios proyectados junto con las previsiones de sus normas particulares y las acciones sísmicas dadas en esta norma.
4. No están permitidas las construcciones de naturaleza frágil, en las cuales no exista un sistema sismorresistente dúctil, tales como las constituidas por paredes de mampostería sin suficiente refuerzo dúctil interno o externo, piedra, tapia, concreto simple o cualquier otro material de carácter frágil.
5. Se presentan recomendaciones generales para estructuras con aisladores sísmicos o disipadores de energía, las cuales deben demostrar su idoneidad mediante estudios especiales incluyentes de ensayos y ser diseñadas para sus particulares criterios de desempeño, con las acciones sísmicas previstas en esta norma.
6. El diseño de edificaciones innovadoras o basadas en sistemas patentados deberá cumplir como mínimo con los Fundamentos Básicos, verificados mediante estudios especiales y ensayos experimentales y presentando un conjunto de procedimientos de análisis y diseño aplicables con las acciones sísmicas previstas en esta norma, para aprobación de la autoridad competente.

g) No se incluyen en esta norma los criterios y procedimientos para construcciones industriales distintas a edificios o para estructuras especiales tales como puentes y subestaciones eléctricas, cuyo análisis y diseño se guiará por sus normas propias excepto en cuanto a la definición de las acciones sísmicas para su desempeño deseado.

h) Esta Norma no contempla los casos de construcciones que:

1. Presenten riesgos elevados de contaminación ambiental.
2. Interactúen con grandes masas de agua u otros fluidos.
3. Tengan fundaciones muy alejadas entre sí.
4. Respondan principalmente a velocidades o desplazamientos impuestos por el terreno.
5. Construcciones cuya falla pueda ocasionar daños significativos a la sociedad.

Quedan así excluidas construcciones tales como, pero no limitadas a: presas, plataformas costa-afuera marinas, puertos, grandes puentes colgantes o atirantados o en arco, acueductos, oleoductos, gasoductos, reactores nucleares, grandes tanques de almacenamiento, túneles, y cualquier otra estructura cuya respuesta dinámica dependa de otros parámetros del fenómeno sísmico, adicionales al espectro de aceleraciones definido en esta norma.

i) Esta Norma no considera el diseño de estructuras ante eventos especiales tales como desplazamientos de fallas geológicas, ruptura del terreno, avalanchas, tsunamis o maremotos, inundaciones, incendios, entre otros.

FONDONORMA 1753:2006 Proyecto Construcción Obras Concreto Estructural

Objeto: Esta Norma establece los requisitos para el proyecto y la ejecución de edificaciones de concreto estructural que se proyecten o construyan en el territorio nacional. Aplica a todos los aspectos relativos al proyecto, construcción, inspección, supervisión, mantenimiento, evaluación, adecuación o reparación, así como también a las propiedades y aseguramiento de calidad de los materiales. Las obras temporales o provisionales deben cumplir con las disposiciones de esta Norma.

Alcance: Cuando sea procedente, esta Norma o alguna de sus partes, se aplica al proyecto, construcción, inspección, supervisión y mantenimiento de estructuras para silos, elevadores de granos, depósitos, estructuras a pruebas de explosivos, y otras obras civiles, sin perjuicio de otros criterios técnicos específicos para los fines de cada obra.

Quedan excluidas de esta Norma:

1. Los concretos con pesos unitarios inferiores a 1400 kgf/m3.
2. Los concretos con resistencia especificada en compresión mayores 600 kgf/cm2
3. Los miembros expuestos a temperaturas superiores a los 100 °C.
4. Las estructuras o miembros de concreto pre o postensado.
5. Los sistemas estructurales constituidos por miembros prefabricados.

El concreto utilizado en las construcciones mixtas acero–concreto cumplirá con las disposiciones de esta Norma. Los miembros mixtos de acero-concreto no incluidos dentro de esta Norma son objeto de la Norma Venezolana 1618.

Se incluyen dentro del alcance de la presente Norma los siguientes miembros de estructuras mixtas acero–concreto:

1. Las columnas mixtas acero–concreto cuando el área del perfil de acero estructural es menor de 4% del área total de la columna mixta.
2. Las losas de concreto vaciadas sobre láminas de metal acanaladas (sofito metálico) proyectadas y construidas sin considerar la acción conjunta acero – concreto.

FONDONORMA 4015:2012 CONCRETO-DURABILIDAD

Objeto: En esta norma se establecen los requisitos que debe tener el concreto como material de construcción para alcanzar durabilidad, frente a las condiciones de exposición al medio ambiente. Adicionalmente, se presentan indicaciones a seguir durante la ejecución de la obra para garantizar que la misma sea satisfactoria durante el tiempo de vida útil pre establecido, de acuerdo al ambiente de exposición.

Etiquetas: Diseño sísmico, ingeniería estructural, sismorresistencia, vulnerabilidad sísmica