Introducción
ASCE/SEI 41-17—“Evaluación Sísmica y Rehabilitación de Edificios Existentes”—es la norma de referencia del sector para evaluar el desempeño sísmico en estructuras existentes. Aplica principios de diseño basado en desempeño. Por eso, la norma define un proceso de tres niveles: revisión inicial, análisis detallado (lineal y no lineal), y verificaciones de aceptación frente a objetivos de desempeño claros. También abarca enfoques basados en deficiencias y en capacidad. Cimentaciones, pórticos estructurales (acero, hormigón, mampostería, madera, acero conformado en frío), componentes no estructurales y sistemas especializados (aislamiento sísmico, disipación de energía) deben cumplir niveles de seguridad y funcionalidad establecidos ante cargas sísmicas.
Definiciones sísmicas de ASCE 41/17
La norma define cuatro niveles de desempeño: Operacional (1-A), Ocupación Inmediata (1-B), Seguridad de Vida (3-C) y Prevención de Colapso (5-D). También define cuatro niveles de peligro sísmico: BSE-1E, BSE-2E, BSE-1N y BSE-2N. Cada nivel se vincula a una probabilidad de excedencia a 50 años. Los suelos del sitio se clasifican en seis categorías según la amplificación espectral. Se introducen los parámetros espectrales (Ss, S1, SXS, SX1) y un espectro de respuesta horizontal general.
Evaluación de edificios según ASCE 41-17
ProtaStructure utiliza la Evaluación Sistemática de Nivel 3. Requiere una recopilación de datos exhaustiva y estudios de condición. Los ingenieros construyen modelos lineales y no lineales avanzados. Asignan un factor de conocimiento (κ) y definen los objetivos de desempeño. Las relaciones demanda-capacidad (DCR) se calculan para cada componente. Luego se diseñan medidas de refuerzo donde sea necesario.
Procedimientos lineales
El Procedimiento Estático Lineal (LSP) aplica fuerzas estáticas equivalentes según el §7.4.1. El Procedimiento Dinámico Lineal (LDP) utiliza análisis modal o de espectro de respuesta según el §7.4.2.1. Los componentes se clasifican como controlados por fuerza (frágiles) o controlados por deformación (dúctiles). La aceptación exige que las capacidades modificadas superen las demandas:
• Controlado por deformación: mk·QCE > QUD
• Controlado por fuerza: k·QCL > QUF
Procedimientos no lineales
El Procedimiento Estático No Lineal (NSP) usa análisis pushover con curvas envolventes completas y cargas gravitacionales. Luego idealiza estas curvas en aproximaciones bilineales con los factores C0, C1 y C2. El Procedimiento Dinámico No Lineal (NDP) ejecuta simulaciones de historia en el tiempo bajo movimientos sísmicos reales. Ambos métodos incluyen verificaciones de convergencia. Deben cumplir los siguientes criterios de aceptación:
• Controlado por fuerza: γ·χ·(QUF – QG)+QG ≤ QCL
• Controlado por deformación: límites de rotación plástica
Aplicación de ASCE 41-17 en ProtaStructure
Los usuarios definen la geometría del modelo, los materiales y la malla. Ingresan la armadura existente en detalle o mediante relaciones globales o por miembro. Se selecciona ASCE7 [2016] como código sísmico. Luego, los usuarios configuran los parámetros sísmicos (SDS, SD1, Fa, Fv, amortiguamiento). Por último, se asignan factores de reducción de resistencia para columnas, muros de cortante y vigas.
Evaluación de edificios existentes
El Asistente de Evaluación guía a los usuarios en la selección del método (LSP, LDP, NSP, NSP Multi-Mode, NDP). Incluye la asignación del factor de conocimiento y la definición de los objetivos de desempeño. Los usuarios seleccionan y escalan los movimientos sísmicos para el NDP. Luego, el asistente ejecuta los análisis y muestra registros en tiempo real y barras de progreso para cada dirección y modo.
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Recursos adicionales
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