Por: Dr. Amador Terán Gilmore. La Norma Técnica Complementaria para el Diseño por Sismo en Ciudad de México (NTC-Sismo) se actualizó varias veces desde 1985, conservando en este proceso su formato de diseño basado en fuerzas y ductilidad.
Hacia finales del siglo XIX y principios del XX surgió una nueva generación de sistemas estructurales. Durante la primera mitad del siglo XX varios de estos sistemas colapsaron durante sismos intensos.
Con el tiempo se encontró que la mejor opción para promover su supervivencia era aportarles estabilidad global, entendida como la aptitud para mantener su capacidad resistente lateral ante grandes deformaciones laterales (véase figura 1).
Para cuantificarla, se introdujo el concepto de ductilidad y se desarrollaron estrategias, como el uso de un detallado refinado y el enfoque de diseño basado en capacidad, para hacerla posible.
Figura 1. Balance entre demanda y capacidad de deformación lateral.
Aunque hoy en día la ductilidad sigue siendo fundamental para la supervivencia de los sistemas estructurales, se empieza a tener claridad en cuanto a las consecuencias de permitir que estos desarrollen su capacidad dúctil durante los sismos: daños de todo tipo que resultan en pérdidas inaceptables en términos monetarios, sociales y ambientales.
Como consecuencia, a partir de las últimas décadas del siglo XX se propuso complementar la estabilidad global con el control de la deformación lateral (figura 1). Esto ha dado lugar a la necesidad de usar sistemas estructurales con mayor capacidad de controlar su respuesta lateral
La Norma Técnica Complementaria para el Diseño por Sismo en Ciudad de México (NTC-Sismo) se actualizó varias veces desde 1985, conservando en este proceso su formato de diseño basado en fuerzas y ductilidad.
Fue hasta 2017 que se dio la posibilidad de usar dispositivos de control y se requirió del análisis no lineal para la revisión de edificios de gran altura.
Debido al rápido crecimiento de las capacidades técnicas de la ingeniería estructural mexicana, en su edición 2023 esta norma ofrece un formato más transparente y flexible, que es enfático en cuanto al control de la deformación lateral de ciertos sistemas estructurales, y la necesidad de demostrar que los sistemas estructurales innovadores, especiales, altos, complejos y excesivamente irregulares exhiben una estabilidad global adecuada y son capaces de tener el desempeño requerido.
La NTC-Sismo 2023 incluye la matriz de objetivos de diseño presentada en la tabla 1
Para edificaciones de ocupación estándar resueltas con estructuraciones convencionales, se deben satisfacer limitación de daño no estructural y seguridad de vida, respectivamente, para las intensidades sísmicas frecuente y base de diseño.
En cuanto a estructuraciones convencionales que alojen instalaciones esenciales o importantes, se usa un enfoque de diseño más estricto que implica satisfacer ocupación inmediata y seguridad de vida, respectivamente, para las intensidades base de diseño e infrecuente.
Los requerimientos para sistemas estructurales con disipadores de energía y aislamiento sísmico contemplan ocupación inmediata, respectivamente, para las intensidades base de diseño e infrecuente.
Tabla 1. Matriz de objetivos de diseño
cinco rubros en los que la NTC-Sismo 2023 exhibe cambios importantes
En lo que sigue se describen cinco rubros en los que la NTC-Sismo 2023 exhibe cambios importantes en relación con versiones anteriores:
Control de la deformación lateral
Se hace mayor énfasis en el control de la deformación lateral en casos de interés, como lo son los sistemas estructurales irregulares y aquellos que alojan instalaciones esenciales e importantes.
En particular, se reducen las distorsiones límite como alternativa al incremento de las fuerzas laterales de diseño.
Análisis no lineal
Se introdujeron requerimientos para un análisis estático no lineal con objeto de estimar, de manera optativa, parámetros globales de diseño.
Además, se estableció una variedad de casos en que el sistema estructural debe ser revisado con una evaluación basada en desempeño.
Personalización
Se introdujeron nuevos requisitos de modelado para tomar en cuenta las particularidades del sistema estructural.
Además, se introdujeron requerimientos personalizados para el análisis y diseño de sistemas estructurales con dispositivos de control.
Ocupación inmediata
Se hace énfasis en ocupación inmediata con el fin de reducir las consecuencias de los sismos.
Es posible notar en la Tabla 1 más situaciones que requieren ocupación inmediata que aquellas para las que se considera seguridad de vida.
Contenidos, instalaciones y elementos no estructurales
Debido a la importancia que tiene el control de daño en los elementos no estructurales, contenidos e instalaciones, se introdujo un nuevo capítulo para su revisión y diseño.
En un contexto general en que los requerimientos de diseño se han hecho más estrictos con el objetivo de reducir las consecuencias de los sismos para los habitantes de la Ciudad de México, han surgido varios retos y oportunidades que se deben superar y aprovechar por todos aquellos profesionales que desarrollan su actividad en el ámbito de la industria de la construcción mexicana.
CASALCO organizó el congreso edificaciones en altura y retos para la ingeniería sísmica
El congreso reunió a destacados expertos locales, así como de México, quienes analizaron los últimos avances en ingeniería sísmica y brindaron su experiencia de cómo enfrentar los desafíos de la construcción en altura en un país sísmicamente activo como el nuestro.
