INTRODUCCION
Los terremotos producen movimientos del suelo horizontales y verticales que sacuden la base de una estructura. Debido a que el movimiento del resto de la estructura es resistido por la masa de ésta (inercia), el sacudimiento del suelo crea deformaciones que producen fuerzas en la misma. Los movimientos del terremoto producen cargas sísmicas en las estructuras, aun en aquellas que no son parte del sistema resistente a las cargas laterales. Estas fuerzas pueden ser horizontales y verticales y pueden someter a los elementos estructurales a fuerzas axiales, momentos y fuerzas cortantes cuyas magnitudes dependen de muchas de las propiedades de la estructura, tales como su masa, rigidez y ductilidad. También es importante el periodo de vibración de la estructura (el tiempo que le toma vibrar lateralmente en ambos sentidos).
El diseño sísmico de las estructuras de concreto reforzado es abordado por las disposiciones generales de diseño del ACI 318 y también por las disposiciones especiales de diseño sísmico del capítulo 18 del mismo código.
Los requisitos del capítulo 18 del ACI 318 se basan en la hipótesis de que una estructura de concreto reforzado responde inelásticamente.
El comportamiento inelástico se caracteriza por la fluencia del acero de refuerzo. Los miembros estructurales cuyo acero de refuerzo fluye pueden disipar algo de la energía impartida a la estructura por un terremoto y las fuerzas que se desarrollan en estos miembros durante un terremoto son menores que lo que serían si la estructura respondiera elásticamente.
En términos generales, la intensidad de un terremoto depende de las aceleraciones, velocidades y desplazamientos del movimiento del suelo que aquél produce.
Las cargas de diseño sísmico están prescritas en Minimum Design Loads for Buildingsand Other Structures (ASCE/SEI 7-10). En ese documento, la severidad del movimiento del terremoto de diseño para una estructura de concreto se describe en términos de la categoría de diseño sísmico de la estructura (SDC: Seismic Design Category), que depende de la ubicación geográfica de la estructura y también del suelo sobre el cual está construida.
TERREMOTO MAXIMO CONSIDERADO
Una gran parte de ASCE 7-10 está dedicada a determinar las fuerzas de diseño sísmico. Estas fuerzas se basan en el “terremoto máximo considerado” (MCE: Maximum Considered Earthquake), el cual es un terremoto extremo, que se considera que ocurre sólo una vez cada 2500 años.
La severidad de la sacudida del suelo al nivel de MCE se describe en términos de los parámetros de aceleración de la respuesta espectral Ss y S1, cuyos valores se dan en mapas de curvas de isovalores suministrados con el ASCE 7 y también están disponibles en el sitio de la Red del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS: United States Geological Survey) (www.usgs.gov).
Parámetros de respuesta espectral (Ss y S1)
El parámetro Ss es una medida de la intensidad con que el MCE afecta a las estructuras con un periodo corto (0.2 seg).
El parámetro S1 es una medida de la intensidad con que el MCE afecta a las estructuras con un periodo más largo (1 seg).