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GEsDi: Espectros de respuesta en aceleración para el diseño de estructuras.

El LIS ha creado una herramienta llamada Generación de Espectros de Diseño (GEsDi) que permite construir espectros de diseño (no normalizados) según las especificaciones del Código Sísmico de Costa Rica 2010 (CFIA, 2011, 2016). El sistema consiste en una interface gráfica amigable y fácil de usar que reproduce los resultados obtenidos con el CSCR-10 al seguir 3 simples pasos. El espectro resultante de la consulta se muestra en la pantalla de la computadora y puede guardarse en formato PDF o imprimirse. Además de esto, el usuario puede descargar los datos en formato de texto si desea graficarlos en otro tipo de programa como una hoja de cálculo por ejemplo.

El diseño de estructuras sismo resistentes es una práctica reciente dentro de la historia de la ingeniería. Los primeros requisitos de diseño sísmico en Norteamérica se presentaron en la edición de 1927 del Uniform Building Code (Bertero, 1992). Sin embargo, no fue hasta los años 50’s en que se empezaron a utilizar los espectros de respuesta en aceleración para el diseño de estructuras, considerando las propiedades dinámicas en un análisis elástico (Newmark & Hall, 1982).

Los espectros de diseño, forman parte del CSCR desde su primera versión en 1974 (CFIA, 1974), sin embargo, a medida que ha evolucionado el estado del arte, la normativa nacional se ha adaptado para modernizar los criterios de definición en la amenaza sísmica, hasta llegar a los espectros de diseño modernos, empleados desde el CSCR del año 2002 (CFIA, 2002).

Espectros de respuesta tipo código

Fig. 1. Ejemplo de resultados obtenidos en la herramienta.

Un espectro de respuesta en aceleraciones para diseño, muestra una simplificación de la envolvente de múltiples espectros de respuesta obtenidos a partir de registros reales (ver explicación). Cada espectro es una representación gráfica de la máxima respuesta esperada para estructuras con diferentes propiedades dinámicas para una misma señal sísmica, tomando el periodo fundamental de las estructuras como variable. Por lo general, se emplean diferentes percentiles a la hora de definir las envolventes (Dobry et al., 2000; Newmark & Hall, 1982) con el objetivo de garantizar un margen de seguridad apropiado para el diseño de las edificaciones.

GEsDi no es un sustituto del CSCR-10 y la intención de la herramienta es facilitar la obtención, en formato digital, de los espectros de diseño para estructuras nuevas. Su uso queda bajo la responsabilidad de cada profesional, quien debe conocer los parámetros que modifican la demanda sísmica esperada, como la zona sísmica, el tipo de suelo y la ductilidad global esperada ante el sismo de diseño.

 Bibliografía

 Bertero, V. V. (1992). Lecciones aprendidas de terremotos catastróficos recientes y otras investigaciones. Primera Conferencia Internacional Torroja 1989. Madrid, Spain.

CFIA. (1974). Código Sísmico de Costa Rica 1974 (1ra ed.). Cartago, Costa Rica: CFIA.

CFIA. (2002). Código Sísmico de Costa Rica 2002 (3a ed.). Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica.

CFIA. (2011). Código Sísmico de Costa Rica 2010 (4a ed.). Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica.

CFIA. (2016). Código Sísmico de Costa Rica 2010 (Revisión 2014) (5ta ed.). Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica.

Dobry, R., Boroschek, R., Crouse, C. B., Idriss, I. M., Joyner, W. B., Martin, G. R., … Seed, R. B. (2000). New Site Coefficients and Site Classification System Used in Recent Building Seismic Code Provisions. Earthquake Spectra, 16(1), 41–67.

Newmark, N., & Hall, W. (1982). Earthquake Spectra and Design. (M. S. Agbabian, Ed.), EERI Monographs (First). California: EERI.

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