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Parámetros de comportamiento Estructural

Los tres parámetros que son necesarios identificar para comprender los estados límites del diseño son la rigidez, la resistencia y la ductilidad.

Rigidez
Este parámetro relaciona directamente, las fuerzas con los desplazamientos, y sirve principalmente para verificar el estado límite de servicio. En la rigidez global intervienen los módulos de elasticidad de los materiales, las características geométricas de los elementos estructurales y la topología (distribución y conexiones de los elementos) de la estructura en su conjunto. No debe olvidarse de que la estructura no es algo plano sino tridimensional. En el caso de estructuras de hormigón armado y de mampostería, la evaluación de la rigidez con cierto grado de precisión no es tan simple, como lo podría ser para, por ejemplo, una estructura metálica.

Los fenómenos de fisuración y la evaluación de la contribución en tracción del hormigón y los mampuestos suele presentar bastantes incertidumbres.

Resistencia
La resistencia de una estructura está dada por la máxima carga, generalmente expresada a través del esfuerzo de corte en la base, que ésta puede soportar bajo la combinación de cargas verticales y horizontales.

Para evitar una pronta incursión en el rango de comportamiento inelástico, los elementos estructurales deben poseer la resistencia suficiente como para soportar las acciones internas (momentos, cortes, axiales) que se generan durante la respuesta dinámica del edificio. Más adelante se verán diferentes niveles de resistencia que es necesario distinguir para las diferentes etapas del proceso de diseño. La resistencia ideal (la cual designaremos como resistencia nominal), que se corresponde con la que se toma o designa como resistencia de fluencia. El valor de la resistencia por encima de la resistencia nominal se llama sobre-resistencia y se designa con So. El estimar este valor de So durante el proceso de diseño, tiene mucha importancia para poder aplicar el diseño por capacidad.

Ductilidad
Para asegurar que el edificio quede en pie después de un gran sismo, su estructura debe ser capaz de sobrellevar grandes deformaciones sin que su resistencia se vea seriamente afectada. Los desplazamientos a que se vería sometido el edificio pueden estar bastante más allá del que corresponde a la fluencia, y que marcaría en nuestro modelo el límite de comportamiento elástico. La habilidad de la estructura para ofrecer resistencia en el rango no lineal de la respuesta se denomina ductilidad. Esta implica sostener grandes deformaciones y capacidad para absorber y disipar energía ante reversión de cargas y/o desplazamientos, por lo que representa para muchos autores, la propiedad más importante que el diseñador debe proveer al edificio que se vaya a construir en una zona de alto riesgo sísmico.

El límite de la ductilidad de desplazamientos disponible generalmente se asocia a un límite especificado de degradación de resistencia. Aunque muchas veces se relaciona este punto con la falla de la estructura, en la mayoría de los casos se suele poseer una reserva de capacidad para sostener deformaciones inelásticas adicionales sin llegar al colapso estructural. Claro está que las deformaciones permanentes pueden ser significativas lo que lleve a considerar al edificio totalmente fuera de servicio.

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