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40 MONOGRAFÍA 5 Tabla 2.22 Factores de reducción de respuesta en la norma neozelandesa NZS 1170.0:2000. además, los valores dependen del grado de ductilidad que sea preciso desarrollar en cada nivel del edifi cio. La norma considera valores del factor de reducción que dependen del material de la estructura, asignando mayores valores de reducción a las estructuras de acero en comparación con los de las estructuras de hormigón armado. En las tablas 2.23 y 2.24 se muestran los valores previstos, que también dependen de la tipología estructural predominante en el edifi cio, así como también del nivel de ductilidad que el proyectista dispone para los elementos de cada nivel. Los factores mostrados en estas tablas indican que la norma japonesa tiene como criterio el de proyectar los edifi cios para ductilidades bajas, lo que conduce a estructuras más rígidas, con períodos propios más bajos que los de los edifi cios proyectados mediante otras normas sismorresistentes del mundo. También es necesario indicar que la norma contempla la penalización de la reducción de las fuerzas sísmicas mediante la aplicación de factores que valoran la regularidad en planta y elevación de la estructura. Acero estructural Material predominante en la estructura Hormigón armado 2.3.10 Comparación de los factores R correspondientes a diferentes normas sismorresistentes Confi namiento y ductilidad de los edifi cios de hormigón armado Hormigón pretensado Mampostería reforzada Estructuras con respuesta elástica 1,25 1,25 1,00 1,25 Estructuras con ductilidad limitada Estructuras dúctiles Pórticos diagonalizados Cedencia en tensión y compresión 3,00 - - - Cedencia en compresión solamente 3,00 - - - Pórticos resistentes a momentos 3,00 3,00 2,00 2,00 Muros 3,00 3,00 - 2,00 Muros cargados en voladizo - 2,00 - 2,00 Pórticos diagonalizados 6,00 - - - Pórticos resistentes a momentos 6,00 6,00 5,00 4,00 Muros - 5,00 - 4,00 Pórticos con diagonales excéntricas 6,00 - - - El primer aspecto a resaltar es que sólo en el EC-8 existe una referencia explícita a un factor básico de ductilidad que depende de la ductilidad global que puedan desarrollar las estructuras correctamente diseñadas. En las normas españolas (NCSE-02) y venezolana (Covenin 1756-98) los factores de reducción tienen un factor componente que depende exclusivamente de la ductilidad R μ , para la cual se fi jan niveles de diseño que no son más que un marco de especifi caciones mínimas que se deben cumplir en la etapa de proyecto. Los dos factores componentes del factor R del Eurocódigo 8 (EC-8) que dependen de la reserva de resistencia y del amortiguamiento, se incorporan mediante coefi cientes multiplicadores que varían en función de la redundancia estructural R R y del amortiguamiento de los materiales de la estructura R ζ . En la norma no se realiza una referencia directa a este último coefi ciente pero sí se utilizan coefi cientes de seguridad diferentes para las estructu-
Tabla 2.23 Factores de reducción de respuesta para edifi cios de acero en la JBSL 2004. Ductilidad Edifi cios de acero Pórtico resistente a momentos Otro tipo de pórtico Pórtico con barras a compresión Excelente 0,25 0,30 0,35 Buena 0,30 0,35 0,40 Regular 0,35 0,40 0,45 Pobre 0,40 0,45 0,50 Tabla 2.24 Factores de reducción de respuesta para edifi cios de hormigón armado en la JBSL 2004. Ductilidad Edifi cios de hormigón armado Pórtico resistente a momentos Otro tipo de pórtico Pórtico con barras a compresión Excelente 0,30 0,35 0,40 Buena 0,35 0,40 0,45 Regular 0,40 0,45 0,50 Pobre 0,45 0,50 0,55 ras de acero, porticadas de hormigón armado y con pantallas a cortante. La NCSE-02 es la única de las normas revisadas que hace una referencia directa a la infl uencia del amortiguamiento en el cálculo de los factores de reducción. Sin embargo, recomienda el valor promedio para el comportamiento de las diferentes estructuras, clasifi - cadas de acuerdo con sus materiales, sin hacer referencia a valores que dependan de los muros divisorios no estructurales, que se ha demostrado que alteran los valores esperados del amortiguamiento de las estructuras. En la Norma Covenin 1756-98 no se señala la participación del amortiguamiento estructural en la determinación de los factores de reducción R; sólo es posible seleccionar valores de R ligeramente superiores en el caso de las estructuras porticadas de acero. La consideración de la amplifi cación de las acciones sísmicas cuando atraviesan distintos tipos de suelos se encuentra de forma explícita en el EC-8 y en la Norma Covenin 1756-98, al incluir ambos valores de factores de amplifi cación dinámica β que dependen MONOGRAFÍA 5 Confi namiento y ductilidad de los edifi cios de hormigón armado de las características geotécnicas, generalmente representadas por la velocidad de ondas de cizallamiento y por los espesores de los estratos. La NCSE-02 considera la misma amplifi cación independientemente del tipo de suelo, variando únicamente el rango de períodos para el cual el espectro es constante. Es decir, se varían los valores de T A y T B de la Figura 2.3, con el resultado que puede verse en la Figura 2.11. En cuanto a los valores de los factores R, es interesante notar que sólo el EC-8 presenta limitaciones a las aceleraciones para las estructuras con períodos largos (superiores a los 2 s), limitando explícitamente la aceleración a considerar en el cálculo inelástico a un valor mínimo de 0,2 veces la aceleración espectral normalizada. Este último aspecto hace que el espectro de factores de reducción tenga cuatro ramas bien diferenciadas: la de los períodos cortos que se calcula a partir de la regla de igual energía; la de los períodos intermedios con aceleraciones constantes; una tercera rama decreciente, de desplazamientos constantes, proporcional a la rama decreciente del espectro elástico; y una última rama que no decrece de la misma forma que la tercera, consecuencia de la cota inferior de las aceleraciones de diseño. El período característico para el cual se produce la transición entre la rama creciente dependiente del período y la rama horizontal dependiente de la ductilidad, presenta cierta uniformidad en los tres códigos analizados. Estos valores se encuentran entre 0,2 s y 0,4 s, y corresponden a períodos típicos de los espectros de respuesta obtenidos con registros sobre suelos rocosos o muy duros. Sin embargo, trabajos recientes han demostrado que el período característico depende del período del suelo. Finalmente, se puede observar la importancia que se da en las normas analizadas a la relación que existe entre el valor de la ductilidad estructural y la exigencia del detalle de armado que debe considerarse en el proyecto de la estructura. Por ejemplo, la norma NCSE-02, por permitir ciertas irregularidades de la estructura y detalles de armado menos rigurosos para los elementos estructurales y los nudos, establece niveles máximos de ductilidad que se encuentran por debajo de los valores máximos especifi cados en el EC-8. 41
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