Indicadores

• Aceleración máxima (A_máx) de los componentes horizontales del terreno o en su defecto de la base del edificio.
• Intensidad de Arias (I_Arias) de los componentes horizontales del terreno o en su defecto de la base del edificio.
• Distorsiones de entrepiso (DE) en los componentes trasversal (T) y longitudinal (L) del edificio.
• Variaciones de las frecuencias (VF) fundamentales de vibración de los componentes T y L.
• Estimación del coeficiente sísmico (C_s) con base en las aceleraciones registradas en la estructura.

Los dos primeros son relativos a la intensidad del sismo. La aceleración máxima (A_máx) es un indicador de severidad frecuentemente empleado, aunque tiene algunas limitaciones. La intensidad instrumental horizontal de Arias (I_Arias) ha mostrado ser un buen indicador de la severidad de un sismo (Arias, 1970). Emplear los dos en un sitio dado permite conocer la relación que guardan.

La distorsión de entrepiso (DE) es un muy buen indicador de daño (Alcocer et al., 1999; Park y Paulay, 1996; Meli y Reyes, 2002), pero hay que tener en cuenta que los desplazamientos en edificios instrumentados con acelerógrafos, se obtienen de una doble integración de las aceleraciones registradas. Este procedimiento puede conducir a errores en su estimación, sobre todo cuando la estructura del edificio incursiona en el intervalo no lineal y ocurren desplazamientos permanentes; tal fenómeno no está contemplado por el proceso de integración numérica adoptado en este trabajo. Sin embargo, se considera aceptable emplearlo para respuestas de sismos de intensidad pequeña o moderada. Para los sismos severos hay que recurrir a los otros indicadores de respuesta. Otro aspecto a considerar es que los desplazamientos calculados incluyen los correspondientes a la flexión lateral general, cuando los que interesan son los debidos a cortante por ser los que causan daño. Los debidos a la flexión general son importantes en edificios muy esbeltos y si en tal caso se incluyen, puede sobrestimarse la distorsión.

La variación de las frecuencias (VF) fundamentales de los componentes trasversal (T) y longitudinal (L) de un edificio ante un evento sísmico se calcula con respecto a los valores de referencia obtenidos bajo un sismo de pequeña intensidad o las estimadas a partir de pruebas de vibración ambiental. Este parámetro se ha empleado frecuentemente (Dipascuale y Cakmak, 1988; Murià-Vila, 2007) pero hay que tener en cuenta que abarca el deterioro o daño de elementos estructurales y no estructurales, las posibles variaciones por las condiciones climáticas, y las posibles no linealidades del suelo donde esté cimentada la construcción, que ocurran a corto y largo plazo. Para ello se requiere determinar la fase intensa de los registros, así como las fases inicial y final de baja intensidad, y en cada una, identificar las frecuencias y establecer el valor de referencia. La VF de la fase final e intensa se calculará con respecto a la fase inicial, y también con respecto a los valores de referencia. Para la determinación de los tramos de las fases intensa y de baja intensidad de los registros de un evento sísmico se recurre a la variación de la Intensidad de Arias en el tiempo y a la raíz cuadrada del valor cuadrático medio (RVCM). En sismos de baja intensidad la VF se calcula entre la frecuencia identificada con la señal completa, y la de referencia. En eventos donde no es posible identificar adecuadamente la fase inicial del evento, ésta se toma como la fase final de un evento previo. En la alerta se reportará la VF con respecto a los valores de referencia establecidos, y los demás valores VF se conservan para que el personal encargado confirme la alerta emitida.

El coeficiente sísmico (C_s) que se genera en la estructura por un evento sísmico, se obtiene a partir de las aceleraciones registradas en cada nivel instrumentado y sus masas. Con estos datos se calculan las fuerzas de inercia en dichos niveles y con un método de interpolación se calculan las fuerzas de los otros niveles. Para ello se emplea el método de interpolación de Newton, que permite estimar con una buena aproximación dicha respuesta, siempre y cuando se tengan al menos tres niveles instrumentados (azotea, nivel a media altura y la base). Con estas fuerzas se calcula el cortante que actúa en la base del edificio como la suma de las fuerzas en cada piso y se divide entre el peso total de la estructura para obtener el C_s, valor que se compara con el de diseño. Este procedimiento se detalla en Aldama (2009).