CAPÍTULO 8 REQUISITOS GENERALES, CRITERIOS DE ANÁLISIS Y VERIFICACIÓN DE LA SEGURIDAD #

8.1 GENERALIDADES #

El sistema resistente a sismos debe concebirse de forma tal que la falla prematura de unos pocos elementos no amenace la estabilidad de la edificación.

8.2 DIRECCIONES DE ANÁLISIS #

Las estructuras se analizarán bajo la acción de dos componentes sísmicas horizontales actuando simultáneamente según dos direcciones ortogonales. Estas dos direcciones deberán corresponder a las direcciones asociadas a los planos resistentes significativos del edificio.

8.3 REQUISITOS DE ANÁLISIS #

El análisis de los efectos de las acciones sísmicas debe satisfacer los siguientes requisitos:

8.3.1 HIPÓTESIS PARA EL ANÁLISIS #

Los efectos de las acciones sísmicas se podrán analizar suponiendo comportamiento elástico lineal de acuerdo con los principios de la Teoría de Estructuras.

Las masas se considerarán ubicadas en los correspondientes centros de masa, incorporando los grados de libertad y las propiedades inerciales que sean significativas en la respuesta sísmica.

8.3.2 COMPATIBILIDAD DE DEFORMACIONES #

Se verificará que las deformaciones de los miembros estructurales sean compatibles entre sí, sin exceder su capacidad resistente.

8.3.3 RIGIDEZ DE LOS DIAFRAGMAS #

En los métodos de análisis dados en esta Norma se presupone que los pisos, techos y sus conexiones actúan como diafragmas indeformables en su plano, y están diseñados para transmitir las fuerzas a los elementos verticales del sistema resistente a sismos. Si los diafragmas no poseen la rigidez necesaria deberá considerarse su flexibilidad en el análisis y diseño.

Estos diafragmas deberán estar en capacidad de transmitir en su plano las fuerzas laterales $F_i$ que se obtengan de aplicar los métodos dados en el Capítulo 9, pero no menos de 0.15 veces el peso del piso o del techo.

Los pisos o techos prefabricados podrán aceptarse como diafragmas, siempre que se demuestre la efectividad de la unión entre los diversos miembros.

8.3.4 EFECTOS DE LA TABIQUERÍA #

Se prestará particular atención a la eventual interacción de la estructura portante con la tabiquería. En particular cuando se generen irregularidades como las señaladas en los apartados: a.1, a.2, a.9, b.1, ó b.2 de la Sección 6.5.2

8.4 SUPERPOSICIÓN DE EFECTOS TRASLACIONALES Y TORSIONALES #

Los métodos de análisis indicados en el Capítulo 9 superponen los efectos traslacionales y torsionales debidos a la acción de sismos, así como la torsión adicional, debida a las excitaciones rotacionales del terreno y las incertidumbres en la distribución de masas y rigideces.

8.5 EFECTOS P-$\Delta$ #

Se tomarán en cuenta los efectos P-$\Delta$ cuando en cualquier nivel el coeficiente de estabilidad $\theta_i$, dado en la fórmula (8.1) exceda el valor 0.08.

donde:

$\delta_{ei}$ = Diferencia de los desplazamientos laterales elásticos entre dos niveles consecutivos, en sus correspondientes centros de masa.

$W_j$ = Peso del nivel j de la edificación (Artículo 7.1).

$V_i$ = Cortante de diseño en el nivel i.

$h_i$ = Altura del nivel i.

La estructura deberá ser redimensionada cuando en algún nivel, el valor $\theta_i$ exceda $\theta_{máx}$ dado por la fórmula (8.2).

8.6 COMBINACIÓN DE EFECTOS #

I) Las estructuras deberán diseñarse para la acción simultánea de las dos componentes sísmicas horizontales. En los miembros estructurales, cada solicitación debida a una componente sísmica horizontal, incluidos los efectos de la torsión accidental, se combinará con la misma solicitación debida a la componente sísmica ortogonal, de acuerdo con uno de los criterios de combinación siguientes:

a) La raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las solicitaciones correspondientes a cada dirección del sismo.

b) El valor absoluto de las solicitaciones debidas a sismo en una dirección más 0.30 del valor absoluto de las solicitaciones debidas a sismo en la dirección ortogonal, y viceversa.

c) Opcionalmente, se puede utilizar el criterio CQC3, descrito en la literatura técnica, la cual incorpora la dirección más desfavorable del movimiento sísmico.

Cuando se apliquen los criterios (a) ó (b), ambas componentes ortogonales se tomarán de igual intensidad. En caso de aplicar el criterio (c) se utilizará una relación de intensidades no menor que 0.7.

II) La solicitación se considerará alternadamente con los signos + y -, para efectos de su posterior combinación con las solicitaciones debidas a las cargas gravitatorias según se especifica en la correspondiente norma de diseño.

III) En el caso de miembros cuyo diseño esté gobernado por la acción simultanea de varias solicitaciones, se deberán considerar los signos relativos correspondientes a las distintas solicitaciones máximas, o en su defecto considerar el caso con los signos más desfavorables de las mismas.

IV) En las combinaciones de diseño indicadas en la Sección 11.4.4 de esta Norma y en las Normas de Diseño, se considerará S como la suma del efecto de las componentes sísmicas horizontales combinadas ($S_H$) mas los efectos alternantes de la componente sísmica vertical, como se indica a continuación:

$S = S_H \pm (0.2\alpha\varphi\beta A_0)CP$, tomándose el signo más desfavorable en el diseño. Adicionalmente en los voladizos debe considerarse una acción vertical neta hacia arriba de $(0.2\alpha\varphi\beta A_0)CP$. Este criterio puede sustituirse si se realizan análisis dinámicos de respuesta a la componente vertical y se combinan sus resultados con los de las componentes horizontales.

V) En las combinaciones especiales de las Normas de Diseño que incorporan el factor de sobrerresistencia, puede tomarse $S_H$ como el efecto de la componente sísmica más desfavorable.

8.7 DISPOSITIVOS PARA REDUCIR LA RESPUESTA SÍSMICA #

Se autoriza el empleo de sistemas de control pasivo debidamente justificados, analítica y experimentalmente para reducir la respuesta sísmica, tales como los sistemas de aislamiento sísmico y amortiguamiento.

8.8 EFECTOS DE LA INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA #

En las edificaciones clasificadas como regulares se podrán incorporar los efectos de la interacción suelo–estructura en la determinación de las fuerzas sísmicas y los correspondientes desplazamientos.