Clasificación de edificaciones según el uso, nivel de diseño, tipo y regularidad estructural

¿Qué cubre este capítulo?

Si el Capítulo 4 mide la amenaza y el 5 el suelo, el Capítulo 6 clasifica a la edificación misma, en cuatro dimensiones que deben fijarse antes de calcular nada:

1. Uso (§6.1): grupos A, B1, B2 y C, con su factor de importancia α.
2. Nivel de diseño (§6.2): ND1, ND2 o ND3, que gradúan la exigencia del detallado sismorresistente.
3. Tipo estructural (§6.3): Tipos I, II, III, IIIa y IV, según cómo se resiste el sismo, con su factor de reducción R (§6.4, Tabla 6.4).
4. Regularidad (§6.5): regular o irregular, con un catálogo de nueve irregularidades verticales y cuatro en planta.

Las cuatro etiquetas entran directamente en los números del diseño: α multiplica el espectro, R lo divide, el ND fija el detallado y la irregularidad activa castigos.

Conceptos clave

Grupos de uso y factor α (§6.1, Tabla 6.1). El Grupo A (α = 1.30) reúne las instalaciones esenciales o de falla catastrófica: hospitales, edificios gubernamentales de importancia, bomberos y policía, centrales eléctricas, depósitos de materiales tóxicos y —detalle que sorprende a muchos— las edificaciones educacionales. El Grupo B1 (α = 1.15) cubre edificaciones densamente ocupadas: más de 3 000 personas o más de 20 000 m² techados, y los centros de salud no incluidos en A. El Grupo B2 (α = 1.00) es el caso corriente: viviendas, apartamentos, oficinas, hoteles, comercios. El Grupo C (construcciones aisladas que no ponen en peligro a las demás) puede eximirse de la norma si se garantiza su estabilidad. Regla práctica de §6.1.2: los usos mixtos se clasifican en el grupo más exigente, y una edificación que pueda poner en peligro a otra de grupo superior se contagia de su clasificación.

Niveles de diseño ND1–ND3 (§6.2). El nivel de diseño es el grado de detallado dúctil exigido por las normas de materiales COVENIN-MINDUR: ND1 no pide nada adicional a lo gravitacional, ND2 pide requisitos intermedios y ND3 los pide todos. La Tabla 6.2 dice cuál usar según grupo y zona: para los grupos A y B1, el ND3 es obligatorio en zonas 3 a 7 (en zonas 1 y 2 se admite ND2). Para el B2 hay más juego: ND1 solo en zonas 1 y 2 y hasta 10 pisos o 30 m; ND2 en zonas 3 y 4 con el mismo límite de altura; en zonas 5 a 7 rige ND3, salvo ND2 para edificaciones de hasta 2 pisos u 8 m. Además, §6.2.2 impone ND3 en el detallado, sin importar la zona, cuando hay irregularidades de la Tabla 6.3 o sistemas Tipo I de redundancia limitada (menos de tres líneas resistentes en una dirección, columnas discontinuas). La Tabla 6.3 precisa hasta dónde llega ese ND3: entrepisos blandos o débiles (a.1, a.2) → el entrepiso y los dos adyacentes; discontinuidades y columnas cortas (a.7, a.9) → los componentes afectados y adyacentes; riesgo torsional elevado (b.2) → toda la estructura; diafragma flexible (b.4) → todo lo vinculado al diafragma.

Tipos estructurales (§6.3.1). Tipo I: pórticos que resisten todo el sismo con vigas y columnas, con ejes de columnas continuos hasta la fundación. Tipo II: combinación pórtico + muros/diagonales donde los pórticos solos resisten al menos el 25 % de las fuerzas sísmicas. Tipo III: muros estructurales o pórticos diagonalizados que toman todo el sismo (incluye combinaciones donde el pórtico no llega al 25 %). Tipo IIIa: subgrupo dúctil del III —muros acoplados con dinteles dúctiles, diagonales excéntricas con eslabones dúctiles— premiado con R más alto. Tipo IV: estructuras sin diafragma eficaz, sustentadas por una sola columna o con losas sin vigas; recibe los R mínimos. Una estructura puede clasificar en tipos distintos en sus dos direcciones ortogonales.

Factor de reducción R (§6.4, Tabla 6.4). R condensa la ductilidad y sobrerresistencia esperadas: divide las fuerzas elásticas del espectro. Para concreto armado con ND3: R = 6.0 (Tipo I), 5.0 (II), 4.5 (III), 5.0 (IIIa) y apenas 2.0 (IV); con ND2 y ND1 los valores caen fuerte (Tipo I: 4.0 y 2.0). Acero y mixtas tienen tablas propias con notas particulares (celosías, conexiones PR, muros con planchas). Si en una dirección conviven dos sistemas, rige el menor R (§6.3.2), salvo que uno soporte ≤ 10 % del peso total.

Puntos críticos de aplicación

El catálogo de irregularidades (§6.5.2) y sus consecuencias (§6.4.1). Basta una de estas características, en alguna dirección principal, para que la edificación sea irregular:

• Verticales: a.1 entrepiso blando (rigidez < 0.70 la del piso superior o < 0.80 el promedio de los tres superiores); a.2 entrepiso débil (igual criterio en resistencia); a.3 masa de un piso > 1.3 la del contiguo; a.4 masas que crecen con la altura; a.5 dimensión horizontal de un piso > 1.30 la del adyacente; a.6 esbeltez > 4; a.7 discontinuidad del sistema resistente (columnas o muros que no continúan, reducciones > 20 % de ancho, desalineamientos > ⅓); a.8 miembro vertical no conectado al diafragma; a.9 columna corta por restricciones no estructurales.
• En planta: b.1 gran excentricidad (> 20 % del radio de giro inercial); b.2 riesgo torsional elevado (rₜ < 0.50·r, o excentricidad > 0.30·rₜ); b.3 sistemas no ortogonales; b.4 diafragma flexible (rigidez menor que losa de 4 cm, entrantes > 40 %, aberturas > 20 % del área, plantas con largo/ancho > 5).

Las consecuencias son dos: para a.4, b.1, b.2 (y Tipo I con columnas articuladas en base) el R se multiplica por 0.75 (nunca menor que 1.0); para a.1, a.2, a.7, a.8 y a.9 las solicitaciones se multiplican por 1.3 en el entrepiso de la irregularidad y en todos los inferiores. A eso se suma, cuando aplica la Tabla 6.3, la extensión del detallado ND3.

La prohibición que define la práctica venezolana: en las zonas 3 a 7 no se permiten pisos sin vigas ni pisos donde todas las vigas sean planas del mismo espesor de la losa (§6.3). Las losas planas sin vigas descolgadas quedan vetadas en casi todo el territorio de amenaza intermedia y alta; donde existan, la estructura es Tipo IV con R ≤ 2.0.

La tabiquería cuenta. En la verificación de entrepiso blando y débil (a.1, a.2) se incluye la contribución de la tabiquería. El clásico edificio con planta baja libre para estacionamientos y pisos superiores llenos de paredes es el caso de manual: la mampostería rigidiza los pisos altos y convierte la planta baja en entrepiso blando, uno de los patrones de colapso más repetidos en los terremotos latinoamericanos.

Relación con otros capítulos

• Capítulo 4 (Zonificación): la zona sísmica es la entrada de la Tabla 6.2 (nivel de diseño) y de la prohibición de losas sin vigas en zonas 3 a 7.
• Capítulo 7 (Espectros de diseño): α y R salidos de este capítulo entran directamente en la ordenada espectral: α amplifica la demanda, R la reduce.
• Capítulos 8 y 9 (Requisitos generales y métodos de análisis): la regularidad definida aquí condiciona qué método de análisis se permite, y los castigos de §6.4.1 (×1.3, R×0.75) se aplican dentro de ese marco de verificación.
• Normas de materiales COVENIN-MINDUR (1753 concreto, 1618 acero): los niveles ND2 y ND3 remiten al detallado de esas normas; la nota (3) de la Tabla 6.4 cita expresamente la COVENIN 1618-98.

Análisis editorial no oficial. Consulte siempre el texto de la norma.