En años recientes se ha visto la necesidad de contar con códigos de diseño sísmico que generen estructuras sismorresistentes que cuenten con un desempeño sísmico aceptable, esto es, estructuras que sean capaces de no sufrir ciertos niveles específicos de daño frente a la acción de diferentes niveles de excitación sísmica que podrían afectar la estructura durante su vida útil. Típicamente se establecen como objetivos que los edificios de importancia normal se mantengan operacionales ante sismos frecuentes de intensidad moderada y que garanticen la seguridad de las personas ante sismos poco frecuentes de intensidad alta. Estas afirmaciones han quedado sustentadas luego de revisar las experiencias vividas debido a sismos de magnitud moderada tales como Northridge 1994 y Kobe 1995, en los cuales estructuras diseñadas de acuerdo a códigos actuales de esa época, si bien frente a los eventos sísmicos mencionados cumplieron con un objetivo de desempeño orientado a la seguridad de vidas, sufrieron la pérdida de operación completa, lo cual se tradujo en pérdidas económicas que alcanzaron límites inaceptables. Estas circunstancias son indicativas del mal desempeño sísmico de tales estructuras, y evidenciaron el cambio que debía implementarse en el enfoque perseguido por los códigos de diseño sísmico de esa época.

Ante esta situación, el Código Hondureño de Construcción (CHOC-08), el cual fue creado por una comisión técnica nombrada por el Colegio de Ingenieros Civiles de Honduras, ofrece un contexto normativo en el cual se visualizan las siguientes debilidades:

Las prescripciones para la determinación de fuerzas sísmicas son tomadas del Uniform Building Code (UBC-94). Se sabe que los procedimientos de diseño por sismo de dicho código siguen una metodología basada en fuerzas; no obstante, esta metodología arroja un panorama incierto sobre la respuesta sísmica actual de la estructura. Adicionalmente a esto y, dentro del ámbito del diseño de estructuras sismorresistentes de acero, el código permite que se diseñen en las zonas hondureñas de mayor peligro sísmico marcos rígidos de acero ordinarios, es decir, sin ninguna provisión especial de ductilidad. De esta manera el uso del código no garantiza diseños de este tipo de estructuras con desempeño sísmico aceptable. Esta posibilidad de riesgo sísmico contrasta con la necesidad del entorno urbano regional de contar con estructuras sismorresistentes con desempeño sísmico aceptable. Es importante mencionar que el Código Hondureño de Construcción no contiene provisiones sísmicas para estructuras sismorresistentes de acero, solamente indica el efecto que tienen este tipo de estructuras en la determinación de las fuerzas sísmicas de diseño y señala su uso en determinadas condiciones.

Debido a lo anteriormente mencionado y, ante la falta de estudios que aborden la problemática en cuestión de forma directa, es de importancia particular realizar evaluaciones de desempeño sísmico de estructuras diseñadas de acuerdo a normativas vigentes, con el objetivo de obtener resultados que evidencien el grado de confiabilidad que la normativa hondureña actual ofrece para generar diseños de estructuras con desempeño sísmico aceptable. En vista de ello, el objetivo general de esta investigación es realizar este tipo de evaluaciones. En esta ocasión particular el trabajo se centra en una edificación esencial (un hospital) de cinco niveles cuyo sistema sismorresistente consta de marcos rígidos de acero. El hospital es diseñado en la zona hondureña de mayor peligro sísmico. La demanda sísmica es calculada empleando los lineamientos del UBC-97. La estructura es diseñada siguiendo los lineamientos del Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC-05). Se realizan dos diseños. Uno, empleando marcos rígidos ordinarios y otro empleando marcos rígidos especiales. En ambos se realiza análisis estático no lineal y se evalúa su desempeño sísmico siguiendo los lineamientos del Concilio de Tecnología Aplicada de Estados Unidos (ATC-40) y la Agencia de Administración Federal de Emergencias de Estados Unidos (FEMA-356). Los resultados obtenidos indican que los edificios compuestos de marcos rígidos ordinarios no tienen un desempeño sísmico aceptable, por consiguiente, se debe modificar el CHOC-08 para que se prohíba su uso para edificios diseñados bajo las circunstancias consideradas en este estudio. En cambio, los marcos especiales tienen un desempeño sísmico aceptable, por lo tanto, es importante modificar el CHOC-08 para que refleje normativas similares a las empleadas en este diseño, ya que permiten generar estructuras con un grado de seguridad más alto y más confiable.

 

Fuentes:

AISC. (2010). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. Chicago, Illinois: AISC.

ASCE. (2010). Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. Virginia: ASCE.

ATC-40. (1996). Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. Technical report. Redwood City, California: Applied Technology Council.

Bertero, R., & Bertero, V. (2002). Performance-based seismic engineering: The need for a reliable conceptual comprehensive approach. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 627-652.

Bruneau, M., Uang, C.-M., & Whittaker, A. (1998). Ductile Design of Steel Structures. New York: McGraw-Hill.

CICH. (2008). Código Hondureño de la Construcción. Tegucigalpa: CICH.

FEMA. (2000). Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Washington: ASCE.

SEAOC. (1999). Recommended Lateral Force Requirements and Commentary (7th ed.). California: SEAOC.