Cálculo y diseño sismorresistente de edificios. Aplicación de la norma NCSE-02

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1 CENTRO INTERNACIONAL DE MÉTODOS NUMÉRICOS EN INGENIERÍA Monografías de Ingenería Sísmca Edtor A. H. Barbat Cálculo y dseño ssmorresstente de edfcos. Aplcacón de la norma NCSE-02 H. Barbat S. Oller J. C. Velma Monografa CIMNE IS-56, 2005

2 Monografías de Ingenería Sísmca Edtor A. H. Barbat Cálculo y dseño ssmorresstente de edfcos. Aplcacón de la norma NCSE-02 H. Barbat S. Oller J. C. Velma Monografía CIMNE IS-56, 2005

3 CENTRO INTERNACIONAL DE MÉTODOS NUMÉRICOS EN INGENIERÍA Edfco C1, Campus Norte UPC Gran Captán s/n Barcelona, España MONOGRAFÍAS DE INGENIERÍA SÍSMICA Edtor A. H. Barbat ISSN: CÁLCULO Y DISEÑO SISMORRESISTENTE DE EDIFICIOS. APLICACIÓN DE LA NORMA NCSE-02 Monografía CIMNE IS56 Los autores ISBN: Depósto legal: B

4 Índce Índce Pólogo 1 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco 1.1 Introduccón 1.2 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón Concepto de resgo sísmco Concepto de amenaza sísmca Evaluacón de la vulnerabldad y del resgo sísmco Físco Métodos de evaluacón de la vulnerabldad sísmca Eemplo de aplcacón: Barcelona Mtgacón del resgo sísmco 2 Espectros de respuesta y espectros de dseño 2.1 Introduccón 2.2 Espectros de respuesta elástcos Conceptos teórcos Modfcacón de espectros y espectro medo Espectro normalzado Representacón espectral logarítmca trpartta Influenca de las condcones locales del terreno Observacones fnales sobre los espectros de respuesta 3 Cálculo de la respuesta estructural 3.1 Modelos estructurales típcos utlzados en el cálculo de edfcos: edfco de cortante 3.2 Ecuacones del movmento para edfcos de cortante 3.3 Pórtcos de cortante con grados de lbertad rotaconal: caso general Cálculo del centro de masa y del centro de torsón del nvel Obtencón de la fuerza por traslacón y su correspondente desplazamento en el nvel Obtencón de la fuerza por rotacón y su correspondente desplazamento en el nvel Obtencón de la matrz de rgdez para el pso Cálculo de la rgdez de cada plar del pso. 3.4 Fuerza de nerca traslaconal y rotaconal 3.5 Desacoplamento modal de las ecuacones del movmento v

5 3.6 Respuestas máxmas modales utlzando espectros sísmcos de respuesta Planteamento del problema Característcas modales máxmas Esfuerzos secconales modales 3.7 Cálculo de la respuesta máxma total 4 Aplcacón práctca de la teoría del análss modal en las normatvas de cálculo ssmorresstente 4.1 Aspectos generales 4.2 Espectros sísmcos de respuesta 4.3 Aspectos de cálculo de las fuerzas sísmcas 4.4 Espectros de respuesta nelástcos No lnealdad en el comportamento estructural Fenómeno de ductldad conceptos báscos 4.5 El efecto P- 4.6 El efecto de la torsón global de la estructura 5 La normatva española NCSE Métodos de cálculo según la normatva 5.2 Cálculo de las fuerzas sísmcas 5.3 Determnacón de la aceleracón espectral Cálculo de la aceleracón espectral Cálculo de la fuerza sísmca equvalente 5.4 Eemplo de aplcacón 6 Recomendacones de dseño en las normatvas ssmorresstentes 6.1 Generaldades 6.2 Tpologías de edfcos utlzadas en zonas sísmcas 6.3 Crteros heurístcos de dseño 7. Defectos de confguracón y detallado ssmorresstente 7.1 Detalles de dseño ssmorresstente de edfcos 7.2 Influenca del adecuado dseño ssmorresstente en la respuesta global y local de la estructura 8. Comparacón entre las normatvas NCSE-02, EUROCÓDIGO-8 y Covenn Introduccón 8.2 Factores de reduccón de respuesta Componentes del factor de reduccón de respuesta R Nueva propuesta (ATC 1995) 8.3 Comparacón de factores de reduccón aplcados en dferentes normatvas Factores de reduccón de respuesta en el v

6 EUROCODIGO Factores de reduccón de respuesta en la Normatva NCSE Factores de reduccón de respuesta en la Normatva Covenn Comparacón entre los valores de los factores de reduccón Cálculo smplfcado de las fuerzas sísmcas equvalentes Otras formas de defncón de la accón y de cálculo de la respuesta sísmca Desvacón de pso Establdad Torsón e rregulardades Anexo: Programa para ordenador MODAL Referencas v

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8 Prólogo El ámbto de aplcacón de la mayoría de las normatvas de dseño ssmorresstente, vgentes en los dstntos países del mundo, es el campo de las estructuras de edfcacón. La aparenca de generaldad que a veces se les da a dchas normatvas se refere solamente a la defncón de la ntensdad o aceleracón máxma del terreno en las dferentes zonas sísmcas del país. La ncorporacón de requstos de dseño ssmorresstente en las normatvas de dseño de edfcos data de los años 20 y 30 del sglo XX, cuando se observó claramente la necesdad de nclur en los cálculos los efectos de la accón sísmca. Al no dsponerse de medcones fables de las característcas cnemátcas del movmento sísmco del terreno y de conocmentos sufcentes acerca de la respuesta dnámca de las estructuras, las fuerzas sísmcas de dseño se evaluaban de una manera muy smplfcada. Habtualmente, se adoptaban para la accón sísmca fuerzas estátcas horzontales del orden del 10% del peso total del edfco. Puesto que se utlzaba un cálculo elástco con base en crteros de tensón admsble, las estructuras reales dseñadas tenían una resstenca a fuerzas laterales mayor que la calculada. En el período transcurrdo desde 1940 hasta 1960, se regstraron numerosos acelerogramas de terremotos fuertes, lo que creó las condcones para amplar el estado del conocmento acerca de los movmentos sísmcos del terreno. Asmsmo, al desarrollarse procedmentos de cálculo dnámco cada vez más sofstcados, orentados haca su aplcacón en ordenadores, se puderon realzar estudos mucho más rgurosos de la respuesta sísmca de las estructuras. El crtero de dseño que se utlzaba en las normatvas de aquel tempo requería que no se supere la capacdad de resstenca de la estructura. Sn embargo, años más tarde se pudo comprobar que al dseñar las estructuras utlzando dchas normatvas, no se aseguraba que su límte de resstenca en el campo lneal elástco no se supere durante algunos terremotos fuertes. A pesar de ello, se pudo observar que esta falta de resstenca no sempre llevaba al fallo de la estructura y, muchas veces n squera a daños sísmcos severos. La conclusón fue que

9 Prólogo las estructuras lograban sobrevvr a los terremotos s se conseguía mantener la degradacón de su resstenca por encma de certos límtes durante la fase de deformacón nelástca y en tal caso hasta era posble su reparacón con unos costes razonables. Una vez hecha la observacón de que la resstenca excesva no es esencal y n squera deseable, el obetvo del dseño ssmorresstente sufró un cambo: en vez de asegurar la resstenca de la estructuras a grandes fuerzas laterales, se trataba ahora de evtar el efecto destructvo de dchas fuerzas sobre las estructuras (Paulay y Prestley 1992). Como consecuenca, empezó a utlzarse el cálculo no lneal de las estructuras como una herramenta esencal en la evaluacón del dseño ssmorresstente. Más recentemente, se llegó a la conclusón que el dseño ssmorresstente debe orentarse al uso de edfcos con alta capacdad para deformarse en el campo nelástco, permtendo que esta no lnealdad se concentre en certas zonas preestablecdas de la estructuras. A pesar de la cada vez meor comprensón y conocmento de los factores que nfluyen en el comportamento sísmco de los edfcos, exste actualmente un gran desnvel entre los desarrollos teórcos que se realzan contnuamente en la ngenería sísmca y los conceptos que se aplcan en las normatvas de dseño de muchos países y, obvamente, en el dseño. Este hecho se reflea claramente en el comportamento sísmco muy rregular de los edfcos durante los grandes terremotos ocurrdos en el mundo en los últmos dez años. Es mportante destacar la manera en que la aplcacón de las normatvas de dseño puede llevar a una reduccón del resgo sísmco en las zonas urbanas. En una zona sísmca exsten edfcos construdos en dferentes épocas hstórcas y con tpologías estructurales muy varadas. Obvamente, medante la aplcacón de normatvas se consgue reducr solamente el resgo de los edfcos de nuevo dseño, que son muy pocos en comparacón con la totaldad de los edfcos exstentes en la zona. En consecuenca, dcha aplcacón puede dar resultados solamente a largo plazo. Y es mportante aclarar que es muy dfícl tomar meddas que tengan un resultado nmedato. Por eemplo, aplcar un plan de evaluacón del estado de los edfcos, unto con uno de reparacón o rehabltacón de los edfcos que lo requeran, tambén puede dar resultados sólo a largo plazo. Las normatvas hacen recomendacones referentes a las cargas sísmcas que se deben utlzar, a los métodos smplfcados de cálculo de estructuras, a los crteros que deben aplcarse para asegurar un buen comportamento global de las msmas así como a los detalles de dseño ssmorresstente que se deben ncorporar. Los procedmentos de análss estructural prevsto en todas las normatvas del mundo están fundamentados en conceptos generalmente utlzados en el cálculo estátco y dnámco de estructuras. Sn embargo, al consderarse en las normatvas la posbldad de utlzar procedmentos smplfcados de cálculo dnámco y fórmulas aproxmadas para la determnacón de las característcas dnámcas de los edfcos, los menconados conceptos no aparecen explcados de una manera clara. Por eemplo, en los cálculos dnámcos, en la mayoría de las normatvas se desarrollan relacones aplcables úncamente al cálculo de estructuras modeladas como edfcos de cortante, las cuales, aunque ntroducen mportantes smplfcacones, proporconan resultados satsfactoros en certas tpologías estructurales. Este hecho puede tener como consecuenca que algunos v

10 Prólogo usuaros de las normatvas, que no tenga sufcente base teórca en la dnámca de estructuras, puedan no entender el orgen de los procedmentos o de las fórmulas de cálculo que deben aplcar. Por este motvo, en la monografía se analza el contendo de las normatvas de dseño ssmorresstente en lo referente a los métodos de cálculo que proponen, explcando los conceptos de cálculo de estructuras que se aplcan en cada caso, con especal referenca a la normatva española en vgor, NCSE-02. Además, la monografía trata aspectos concretos del así llamado dseño conceptual, el cual proporcona descrpcones cualtatvas de las solucones de dseño a partr de la experenca del proyectsta; dcho dseño tene como fnaldad asegurar un buen comportamento sísmco global de los edfcos. La necesdad de este obetvo se debe al hecho de que en muchas normatvas el dseño conceptual se concreta en reglas que no se ustfcan en el texto de la normatva. Hay que menconar que la fase de dseño conceptual de un edfco es muy mportante, puesto que durante ella se elgen, por eemplo, la tpología estructural, las formas en planta de la estructura, la dstrbucón en altura de las masas y de la rgdeces, se especfca la organzacón del sstema resstente, etc. Todo esto mplca tomar decsones determnantes en fases ncales del dseño de estructuras, que condconan el comportamento sísmco de las msmas hasta tal punto que todos los cálculos posterores así como los detalles de dseño que se aplquen, pueden no tener el efecto esperado. Para facltar la aplcacón del análss dnámco de edfcos, se ha ncorporado un programa elaborado en Matlab, el cual se puede obtener de la págna web: unto con los archvos de datos y resultados que están descrtos en el Anexo de la presente monografía. Cabe ndcar que el uso del programa está restrngdo a fnes académcos. x

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12 Capítulo 1 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco 1.1 INTRODUCCIÓN Las pérddas económcas y de vdas humanas que se producen como consecuenca de los terremotos están relaconadas, en la mayoría de los casos, con un comportamento defcente de las estructuras (Bertero 1992b; Comartn et al. 1995). Numerosas estructuras realzadas de acuerdo con normatvas de dseño y construccón actualmente en vgor sufreron daños mportantes durante terremotos ocurrdos en los últmos 20 años. Así es el caso de los terremotos de Chle y Méxco (1985), de Armena (1988), de Calforna (1989 y 1994), de Japón (1995), de Turquía e Inda (1999), de Irán (2003), Japón (2004), etc. Es ndudable el gran avance de la nvestgacón en los métodos de cálculo y dseño ssmorresstente en los últmos años, pero quzá no es tan evdente el avance de la práctca, con partcular referenca a las normatvas de dseño. Prueba de ello son los efectos de los de Northrdge (1994) y de Kobe (1995). El terremoto de Northrdge, que es consderado como el terremoto más destructvo en la hstora de Estados Undos, ocasonó un número de 57 víctmas y unas pérddas económcas entre y mllones de dólares (Bonacna et al. 1994). El terremoto de Kobe provocó 5470 víctmas y pérddas económcas de mllones de dólares (Comartn et al. 1995). Para poder comparar adecuadamente estos datos, debe aclararse prmero que en la zona

13 2 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco sísmca de Calforna las normatvas, que se actualzan contnuamente, a medda que ocurren nuevos terremotos en la zona, tenen en cuenta todos los datos dsponbles referentes a la pelgrosdad. Al contraro, en la regón de Kobe hubo un fallo en la predccón de la accón: dcha regón estaba ncluda entre las 18 zonas de Japón con una pelgrosdad sísmca moderada, debdo a la smple casualdad de que en los 30 años anterores no se habían producdo terremotos mportantes en la zona. No es, pues, una paradoa, sno la pura realdad, que las zonas de mayor resgo son las de Ssmcdad aparentemente moderada, en las cuales el período de retorno de un terremoto fuerte es largo (Barbat et al. 1995; Bozzo y Barbat 1995b). Es obvo que los avances que se realzan en el campo del dseño de estructuras pueden aplcarse solamente a las estructuras nuevas. Sn embargo, el número de éstas es muy pequeño en comparacón con el número total de estructuras exstentes en una zona. Consecuentemente, para reducr las pérddas debdas a los ssmos es necesaro meorar tambén el comportamento de las estructuras antguas. Esta necesdad ha sentado las bases de los estudos de vulnerabldad sísmca de las estructuras. El obetvo de tales estudos es el de predecr los daños esperados en una estructura, en un grupo de estructuras o en una zona urbana completa, en el supuesto de un terremoto de una certa magntud. Partendo de la menconada predccón de daños, pueden defnrse las solucones de reduccón de la vulnerabldad estructural y, en consecuenca, de las pérddas esperadas (Yépez, Barbat y Canas 1995; Yépez, Barbat y Canas 1996a). Desde un punto de vsta del cálculo de estructuras, el ngenero calculsta espera que la ssmología le proporcone los datos necesaros para la defncón de la accón sísmca. La totaldad de los procedmentos analítcos, expermentales y numércos que pueden conducr dcha defncón de la accón para su utlzacón en el cálculo de las estructuras son obeto de una matera relatvamente nueva, denomnada Ingenería Ssmológca. Obvamente, la operacón de defncón de la accón tene un carácter de predccón de los parámetros de los terremotos, con todas las mplcacones probablstas que dcha operacón requere (Barbat y Canet 1994). Por otra parte, la defncón de la accón está drectamente relaconada con el tpo de análss estructural que se pretende realzar. En el caso de estructuras con comportamento lneal, se suele partr del desacoplamento modal de las ecuacones del movmento y defnr la accón medante espectros sísmcos de respuesta, lo que permte sólo el cálculo de la respuesta máxma de la estructura; sn embargo, dcha respuesta máxma es el dato más mportante en el que se fundamenta el dseño estructural. Esta forma de defncón de la accón es la que se utlza tambén en las normatvas de dseño ssmorresstente. En el caso de estructuras con comportamento no lneal, se suelen utlzar procedmentos de ntegracón numérca de las ecuacones dferencales del movmento sendo necesara, en consecuenca, una defncón de la accón sísmca medante acelerogramas. Los procedmentos de ntegracón menconados permten el cálculo de la hstora completa de la respuesta estructural, pero ésta tene escaso valor práctco en el dseño de estructuras por la complcacón que luego ntroduce el postproceso de la nformacón obtenda del cálculo. Además de esto, dcho cálculo consume más tempo de ordenador y al msmo tempo requere un conocmento prevo detallado

14 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 3 de certas característcas de la estructura que en un cálculo prelmnar no suelen defnrse (Ln y Mahn, 1985; Barbat et al. 1994). En las normatvas exstentes en los dstntos países del mundo, la teoría de los espectros sísmcos de respuesta ha sdo aplcada tambén al análss no lneal de estructuras. Aunque la aplcabldad de dchos espectros al análss no lneal de estructuras no está completamente fundamentada desde un punto de vsta teórco (Ln y Mahn, 1985), han sdo desarrollados para tal caso espectros para sstemas con comportamento no lneal. Éstos se representan gráfcamente en funcón de los períodos propos correspondentes al sstema lneal elástco y de coefcentes de reduccón que tenen en cuenta la capacdad de ductldad de la estructura, la cual se defne y analza en los capítulos 4 y 6. Cualquer normatva de dseño ssmorresstente debe dar recomendacones referentes a tres temas prncpales: 1. las cargas sísmcas y la probabldad de que éstas sean superadas, 2. los crteros que deben aplcarse para un buen comportamento global de la estructura durante los terremotos, 3. los detalles de dseño ssmorresstente. Además, las normatvas suelen dar algunas ndcacones acerca de los procedmentos de cálculo de estructuras sometdas a fuerzas estátcas horzontales, representando las fuerzas sísmcas equvalentes (véase el capítulo 4). Estas ndcacones pueden consderarse como nnecesaras dentro del más amplo nvel de conocmento de los calculstas de estructuras. Los aspectos concretos que suelen ser tratados detalladamente en una normatva de cálculo sísmco, dentro del marco de los temas antes menconados, son los sguentes (Barbat y Hurtado 1996): 1. Tpos de estructuras a los que es aplcable la normatva. 2. Mapa de pelgrosdad sísmca de la zona. 3. Defncón de la accón en forma de espectro sísmco de respuesta, para la zona sísmca. 4. Método de cálculo de las fuerzas sísmcas equvalentes, con base en la superposcón modal. Las normatvas ncluyen sempre procedmentos de cálculo smplfcados de dchas fuerzas, cuya presenca es hoy en día obsoleta debdo al uso generalzado de ordenadores. 5. Indcacones acerca de los procedmentos de cálculo de los esfuerzos secconales modales y los métodos de superposcón modal de dchos esfuerzos. Es convenente notar que esta metodología es rgurosamente ustfcada sólo bao el cumplmento de las hpótess de la lnealdad de la respuesta estructural (véase el apartado 4.4.1). Es por esta condcón de lnealdad que aún se contnua escalando las accones elástcas medante factores de reduccón, para obtener accones nelástcas equvalentes. 6. Indcacones referentes a las formas en planta de las estructuras más adecuadas a una zona sísmca y la dstrbucón con la altura de las masas y rgdeces de las msmas. Asmsmo, para cada tpo de estructura contemplado en la normatva,

15 4 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco deben especfcarse los sstemas más adecuados de organzacón del sstema resstente. 7. Recomendacones para los detalles de dseño que se deben utlzar para cada una de las tpologías estructurales contempladas por la normatva. En la presente monografía se hará un análss de todos los aspectos menconados en los puntos anterores, dentro del marco de los conceptos de cálculo de estructuras que se deben aplcar en cada caso. Para centrar el tema en un marco más amplo, en este capítulo se examna la posbldad de reducr el resgo sísmco en una zona meorando las normatvas de dseño ssmorresstente exstentes. Se parte del problema de la relacón entre la pelgrosdad sísmca y el potencal destructvo de los terremotos. Luego se analza la modaldad en que el estudo de la vulnerabldad sísmca de las estructuras de una zona puede proporconar datos para la mtgacón de los efectos destructvos de los terremotos y el papel de las normatvas de dseño en este contexto. 1.2 LA VULNERABILIDAD, EL RIESGO SÍSMICO Y SU REDUCCIÓN Se ha observado durante los terremotos ocurrdos en el pasado que certas estructuras, dentro de la msma tpología, expermentan un daño más severo que otros, a pesar de estar ubcadas en la msma zona. Al grado de daño que sufre una estructura, ocasonado por un ssmo de determnadas característcas, se le denomna vulnerabldad. Por ello, a los edfcos se les puede clasfcar en más vulnerables o menos vulnerables frente a un msmo evento sísmco. S se observa la fgura 1.1, la respuesta de la estructura X 4 es consecuenca de la convolucón del movmento en la cmentacón por la funcón de transferenca D. La vulnerabldad frente a un ssmo de determnadas característcas es una propedad ntrínseca de cada estructura y, por tanto, ndependente de la pelgrosdad del emplazamento. Esto quere decr que una estructura puede ser vulnerable pero no estar en resgo s no se encuentra en un sto con una certa pelgrosdad sísmca. En los últmos años se ha ntentado defnr el resgo sísmco para poder realzar su gestón con el obetvo de evtar o mtgar los desastres económcos, socales y ambentales que puedan producrse. La reduccón del resgo es el mecansmo preventvo que meor permte cumplr con este obetvo y cualquer accón orentada haca su reduccón debe partr de su correcta evaluacón. En dcha evaluacón es necesaro tener en cuenta, desde un punto de vsta multdscplnar, no solamente el daño físco esperado, el número de víctmas o las pérddas económcas, sno tambén factores socales, organzaconales e nsttuconales, relaconados con el desarrollo de las comundades. A escala urbana, por eemplo, la vulnerabldad como factor nterno de resgo debe relaconarse no solamente con la exposcón del contexto materal o su susceptbldad físca de ser afectado, sno tambén con las fragldades socales y la falta de reslenca de la comundad propensa. La falta de organzacón nsttuconal y comuntara, las debldades en los preparatvos para la atencón de emergencas, la nestabldad polítca y la falta de salud económca de un área geográfca contrbuyen a tener un mayor resgo. Por lo tanto, las consecuencas potencales no sólo están

16 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 5 relaconadas con el mpacto del suceso, sno tambén con la capacdad para soportar el mpacto y las mplcacones del mpacto en el área geográfca afectada Concepto de resgo sísmco El marco conceptual de la vulnerabldad surgó de la experenca humana en stuacones en que la propa vda dara normal era dfícl de dstngur de un desastre. La gran mayoría de las veces exstían condcones extremas que hacían realmente frágl el desempeño de certos grupos socales, las cuales dependían del nvel de desarrollo alcanzado, así como tambén de la planfcacón de ese desarrollo. Se empezó a dentfcar entonces en los grupos socales la vulnerabldad, entendda como la reduccón de la capacdad a acomodarse a determnadas crcunstancas. Dcha vulnerabldad ha sdo defnda de dferentes maneras, entre las que se puede ctar la sguente: Grado de pérdda de un elemento o grupo de elementos en resgo como resultado de la probable ocurrenca de un suceso desastroso, expresada en una escala desde 0 (sn daño) a 1 (pérdda total). La UNDRO y la UNESCO promoveron una defncón que se sntetza a contnuacón a partr de los sguentes conceptos (Sand 1983): Amenaza, pelgro o pelgrosdad, H. Es la probabldad de ocurrenca de un suceso potencal-mente desastroso durante certo período de tempo en un sto dado. Vulnerabldad, V. Es el grado de pérdda de un elemento o grupo de elementos bao resgo como resultado de la probable ocurrenca de un suceso desastroso, expresada en una escala desde 0 o sn daño a 1 o pérdda total. Elementos en resgo, E. Son la poblacón, los edfcos y obras cvles, las actvdades económcas, los servcos públcos, las utldades y la nfraestructura expuesta a una amenaza en un área determnada. Resgo total, R t. Se defne como el número de pérddas humanas, herdos, daños a las propedades y efectos sobre la actvdad económca debdo a la ocurrenca de un desastre, es decr el producto del resgo específco, y los elementos en resgo, E. Con estas defncones, la evaluacón del resgo total puede llevarse a cabo medante la sguente fórmula general: Rt = H V E (1.1) El concepto de amenaza se refere a un pelgro latente o factor de resgo externo de un sstema expuesto que se puede expresar matemátcamente como la probabldad de exceder un nvel de ocurrenca de un suceso con una certa ntensdad, en un sto específco y en un período de tempo determnado. La vulnerabldad puede entenderse como un factor de resgo nterno, correspondente a su predsposcón ntrínseca de ser

17 6 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco susceptble a sufrr un daño, expresado como la factbldad de que el sstema expuesto sea afectado por el fenómeno que caracterza la amenaza. Así como en tempos anterores se utlzó el térmno resgo para referrse a lo que hoy se denomna amenaza, actualmente se utlza a veces la palabra vulnerabldad con el sgnfcado de resgo. Pero los conceptos son dferentes y su defncón es esencal para dsponer de un enfoque que permta dentfcar las posbldades de reduccón del resgo: en general no es posble actuar sobre la amenaza pero es posble reducr el resgo dsmnuyendo la vulnerabldad de los elementos expuestos. El concepto de vulnerabldad global (Wlches-Chaux 1989) caracterza la vulnerabldad y el resgo no sólo desde una perspectva físca, sno que tambén ntegra varas otras dmensones que caracterzan el contexto del problema tenendo en cuenta varas otras perspectvas tales como la económca, socal, educatva, polítca, nsttuconal, ambental, cultural e deológca. El planteamento de una vulnerabldad global permte su vsualzacón desde dversas perspectvas del conocmento y faclta su evaluacón como un proceso dnámco acumulatvo de fragldades, defcencas o lmtacones (Cardona y Barbat 2000) Concepto de amenaza sísmca Se entende por amenaza o pelgrosdad sísmca de una zona cualquer descrpcón de los efectos provocados por terremotos en el suelo de dcha zona (Udías y Mézcua 1986; Bertero 1992). Estos efectos pueden representarse como aceleracón, velocdad o desplazamento sísmco del terreno o por la ntensdad macrosísmca de la zona. Por eemplo, la pelgrosdad sísmca podría defnrse de manera probablsta, como la probabldad de ocurrenca, dentro de un período específco de tempo y dentro de un área dada, de un movmento sísmco del terreno de una ntensdad determnada. Para su evaluacón es necesaro analzar los fenómenos que ocurren desde la emsón de ondas sísmcas en el foco hasta que dchas ondas alcancen la zona estudada. En la Fgura 1.1 puede observarse el mecansmo de propagacón de la energía de un ssmo desde el epcentro hasta un punto de una estructura. Puede observarse que, al ocurrr un terremoto con unas certas característcas focales (profunddad, mecansmo focal, magntud, etc.), parte de la energía dspada se converte en ondas sísmcas.

18 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 7 Fgura 1.1. Propagacón de la energía sísmca desde el epcentro hasta la estructura (Bertero 1992). Al propagarse por la terra, las ondas sísmcas se reflean, se refractan, se atenúan o se amplfcan, hasta llegar al basamento rocoso que se encuentra debao del emplazamento de una estructura como una exctacón X 1. Las ondas sufren un nuevo fltrado a través de las capas de suelo que se encuentran entre el basamento y la superfce, que tenen una funcón de transferenca, obtenéndose la señal X 2. Debdo al fenómeno de nteraccón suelo-estructura descrto por una funcón de transferenca A, la señal sufrrá nuevos cambos hasta obtenerse la señal, que será la exctacón en la base del edfco. La respuesta de la estructura X 3 es el resultado de la convolucón de la señal a través de la funcón de transferenca de la estructura. La evaluacón de las funcones de transferenca I y D es un problema de ngenería estructural, mentras que el cálculo de la funcón de transferenca A y la evaluacón de la exctacón X 1 deben soluconarse medante estudos de pelgrosdad sísmca. En otras palabras, un estudo de pelgrosdad tene como obetvo estmar el movmento del terreno en un lugar determnado como consecuenca de los terremotos o, como mínmo, de proporconar una evaluacón del tamaño del terremoto en el lugar en cuestón (Barbat, Canas y Canet 1988; Canas 1994 et al.; Canas y Barbat 1995). Los estudos de pelgrosdad sísmca a nvel regonal, tambén conocdos como estudos de macrozonfcacón, se drgen a estmar el parámetro X 1, mentras que los estudos de pelgrosdad a nvel local -mcrozonfcacón- tenen como obetvo el de evaluar la funcón de transferenca A y por ende la señal X 2. Para realzar estos estudos se requere nvestgacones detalladas en varos campos tales como la Geofísca, la Geología y la Geotécnca. X 4 X 3

19 8 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco La evaluacón de la pelgrosdad sísmca en una regón completa puede realzarse medante varas metodologías. Algortmos conocdos, como los de Cornell y McGure (1977), son generalmente los utlzados para realzar la menconada evaluacón. Varos otros métodos, como el propuesto por Egozcue et al. (1991), utlzan técncas bayesanas para soluconar el problema de la falta de datos en regones de ssmcdad moderada o baa. En las normatvas de dseño sísmco de estructuras se adopta una severdad de la accón de acuerdo con el período de vda de la estructura, llamado tambén tempo de exposcón; durante este tempo se espera que la accón de dseño no sea excedda para un determnado nvel de probabldad de ocurrenca (Yépez, Barbat y Canas 1994; Barbat, Yépez y Canas 1995). El menconado tempo de exposcón puede varar según la mportanca de la estructura y, por ello, es de gran nterés relaconarlo con el período de retorno de los terremotos, que es el tempo medo transcurrdo entre la ocurrenca de ssmos con la msma característca específca. Cuando la menconada característca es, por eemplo, la aceleracón máxma, al período de retorno se le puede denomnar T a ). S t es el tempo de exposcón, la probabldad de excedenca en t años de un ( r max ssmo de tamaño asocado al período de retorno dado, puede expresarse de la sguente manera (Barbat y Mquel Canet 1994): t ( ) P a max = 1 1 T r 1 ( a ) max t (1.2) De esta manera pueden obtenerse mapas de pelgrosdad sísmca de toda una regón o de un país para terremotos con dstntas ntensdades esperadas (o dstntas aceleracones máxmas), asocadas a un período de retorno determnado. Aunque, tradconalmente, la fuerza destructva de un terremoto ha sdo expresada en funcón de la aceleracón máxma del terreno, exsten otras característcas de los ssmos, tales como la ntensdad, el contendo de frecuencas, la duracón, el número, la secuenca de los choques, etc., que tenen una nfluenca mportante en el daño sufrdo por las estructuras. Obvamente, a efectos de cálculo de estructuras, el factor más mportante a tener en cuenta al elegr un procedmento de descrpcón de la fuerza de los terremotos sería ustamente la capacdad de cuantfcar el daño estructural. Sn embargo, sempre ha exstdo una certa dualdad en la caracterzacón de la volenca de los terremotos: por una parte, la tendenca de los ssmólogos ha sdo de utlzar los regstros de los movmentos del terreno y, por otra parte, los ngeneros han consderado más útl la nformacón relaconada con la respuesta de las estructuras (Ln y Mahn, 1985). Por eemplo, se han utlzado, además de los valores máxmos de la aceleracón, velocdad y desplazamento del terreno, el espectro de ampltudes de Fourer, el espectro de seudo-velocdades, la ntensdad espectral propuesta por Housner (1947) (ver seccón 2.2), el valor medo cuadrátco de las aceleracones correspondentes a la fase fuerte de un acelerograma, la ntensdad en dferentes escalas macrosísmcas, etc.

20 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 9 La utlzacón de dcha ntensdad mplca la sguente contradccón: Por una parte las escalas macrosísmcas -que son escalas de efectos- son utlzadas en las normatvas para defnr la propa accón. A partr de dcha accón puede calcularse el daño sufrdo por una estructura medante métodos de la mecánca aplcada. Por otra parte, estas msmas escalas descrben, por su propa defncón, los efectos de los terremotos; uno de estos efectos es ustamente el daño sufrdo por la estructura. Sería nteresante comprobar s este daño concde con el obtendo a partr de la accón. Se ha puesto de manfesto en los últmos años que, a pesar de los avances en la Ingenería Sísmca y en la Ingenería Estructural, el resgo debdo a los terremotos ha ncrementado. Un eemplo puede proporconarlo la comparacón de las pérddas producdas por el terremoto de San Francsco del año 1906, que tuvo una magntud de 8.3, con las del terremoto de Loma Preta, del año 1989, de magntud 7.1. Las pérddas económcas drectas, debdas úncamente al daño o colapso de las estructuras, fueron parecdas: 8000 mllones de dólares (Astaneh 1989; Benuska 1990). Sn embargo, s se compara la energía lberada durante los dos terremotos, se observa que en el caso del terremoto del año 1906 ésta fue 63 veces mayor. Surge una paradoa: con el paso del tempo, el potencal de destruccón de los ssmos va aumentando, a pesar de que la ssmcdad de una zona permanece constante. La explcacón de este hecho la da Bertero (1992), mostrando que la posbldad que se produzca un desastre por terremoto se ncrementa cuanto mayor y más cercano a un centro urbano sea el ssmo, cuanto mayor sea la poblacón y el desarrollo económco y cuanto menor sea el grado de preparacón antsísmca de la poblacón. Sn embargo, debe añadrse otra causa a las anterores: la exstenca de estructuras antguas muy vulnerables en las zonas sísmcas. Muchas de éstas fueron construdas sn dseño ssmorresstente alguno, o utlzando normatvas de los tempos cuando la Ingenería Sísmca aún estaba en sus comenzos; otras sufreron ya el efecto de algún terremoto con el consguente daño, que, a veces, no se apreca a smple vsta. Además de todo esto, es mportante dear claro que, a pesar de que las normatvas de dseño se están meorando contnuamente y son cada vez más exgentes, aún no son nfalbles (Bertero 1992) Evaluacón de la vulnerabldad y del resgo sísmco físco El concepto de resgo sísmco está sempre relaconado con la predccón de pérddas futuras y está íntmamente lgado a la pscología personal o colectva, razón por la que, obvamente, es dfícl darle obetvdad. Por este motvo es tan complea la evaluacón del resgo, aun cuando se trate solamente de su dmensón físca. Cuando, además, a esta dmensón se le añaden las relaconadas con el contexto, aspectos absolutamente necesaros para facltar la gestón, el problema se vuelve mucho más compleo aun. Además, es absolutamente necesaro que el resgo esté sempre asocado con la decsón, con la eecucón de una accón que se debe llevar a cabo. Puesto que los resultados de cada accón factble son ncertos, es esencal consderar ncertdumbres en el análss de sstemas físcos para poder decdr s un modelo es apropado para el problema que se debe resolver (Cardona 1999).

21 10 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco Un análss de vulnerabldad es un estudo de la capacdad de un sstema de resstr o absorber el mpacto de un suceso que caracterza una amenaza y, por lo tanto, se dferenca del análss de resgo, que es la estmacón de pérddas de acuerdo con el grado de amenaza consderado y con el nvel de vulnerabldad exstente en el sstema expuesto. La evaluacón de la vulnerabldad físca ha sdo la que más se ha desarrollado hasta ahora. El correspondente resgo físco puede calcularse como la pérdda esperada en un período de tempo y puede expresarse como una proporcón del valor o coste de reemplazo de los elementos en resgo. Al gual que la amenaza, el resgo puede plasmarse en mapas, que pueden ser probablstas o determnstas. En este últmo caso, los mapas de resgo representan un escenaro, o sea la dstrbucón espacal de los efectos potencales que puede causar un suceso de una ntensdad dada sobre un área geográfca, de acuerdo con el grado de vulnerabldad de los elementos que componen el sstema expuesto. Estos mapas, no sólo son de fundamental mportanca para la planfcacón de la ntervencón de la amenaza y/o la vulnerabldad, sno tambén para la elaboracón de los planes de contngenca que los organsmos operatvos deben realzar durante la etapa de preparatvos para emergencas. La evaluacón de pérddas futuras requere técncas probablstas, con lo que los resgos se expresan en pérddas medas de dnero o de vdas por año. El resgo físco está drectamente relaconado con la caldad del dseño ssmorresstente de la estructura. Cuando se lleva a cabo un dseño estructural, en realdad se está realzando la evaluacón de la vulnerabldad de un modelo, que tene certas característcas geométrcas y de los materales, de acuerdo con los requstos mínmos establecdos por una normatva y consderando como aceptable el modelo cuando cumple dchos requstos. Sn embargo, este tpo de análss de vulnerabldad se realza con el fn de proyectar dcho modelo, es decr, de proponerlo como solucón constructva que debe llevarse a cabo tenendo en cuenta factores de segurdad. Hoy se conocen las bases que permten realzar dcho dseño con razonable segurdad para la vda. Más aun, en el dseño se admten sstemas estructurales que sufran daños controlados y que dspen una parte mportante de la energía absorbda. Obvamente, durante la vbracón de estas estructuras en el rango plástco durante ssmos fuertes se producen daños estructurales y no estructurales. Es decr, los propos crteros de dseño utlzados en las normatvas admten la vulnerabldad de la estructura y un certo nvel de resgo aceptable que está mplíctamente ncludo en las normas. Tal como se ha vsto durante los últmos terremotos del año 2003 de Calforna e Inda, en las regones donde se dseña de acuerdo con una normatva ssmorresstente adecuada, donde la construccón es sometda a una supervsón estrcta y donde el ssmo de dseño es representatvo de la amenaza sísmca real de la zona, el daño es margnal en comparacón con el observado en stos donde no se dan estas crcunstancas. En el caso de las estructuras de hormgón armado, es común que se produzcan daños estructurales en plares durante los ssmos muy fuertes, tales como gretas dagonales, causadas por cortante y/o torsón, o gretas vertcales, desprendmento del recubrmento, aplastamento del hormgón y pandeo de las barras longtudnales por exceso de esfuerzos de flexón y compresón. En vgas se producen gretas dagonales y rotura de estrbos por causa del cortante y/o de la torsón y gretas vertcales, rotura del

22 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 11 refuerzo longtudnal y aplastamento del hormgón por la flexón debda a cargas alternatvas. Las conexones entre elementos estructurales son, por lo general, los puntos más crítcos. En las unones vga-plar (nudos), el cortante produce gretas dagonales y es habtual ver fallos por adherenca y anclae del refuerzo longtudnal de las vgas como consecuenca de esfuerzos excesvos de flexón. En las losas se pueden producr gretas por punzonamento alrededor de los plares y gretas longtudnales a lo largo de la losa de pso debdo a la excesva demanda de flexón que puede mponer el ssmo. Las rregulardades en altura, tales como cambos bruscos de rgdez entre psos adyacentes, hacen que la absorcón y dspacón de energía durante el ssmo se concentren en los psos flexbles, donde los elementos estructurales se ven sometdos a solctacones excesvas. Las rregulardades en planta de la masa, rgdez y resstenca pueden orgnar vbracones torsonales que generan concentracones de esfuerzos dfícles de evaluar. Generalmente, los daños no estructurales se deben a la unón nadecuada entre los muros dvsoros, las nstalacones y la estructura, o a la falta de rgdez de la msma, lo que conduce a excesvas deformacones que no pueden ser absorbdas. Los elementos no estructurales de las construccones rígdas se comportan, en general, meor que en las flexbles, al sufrr menor daño al lmtarse el desplazamento relatvo entre psos. La vulnerabldad físca de un edfco condcona su vulnerabldad funconal, que está relaconada no solamente con la segurdad de la estructura, sno tambén con el comportamento de los elementos no estructurales, tales como tabques, nstalacones, equpos, etc., que son fundamentales para que el edfco se mantenga en servco. Este aspecto es de máxma mportanca en el caso de aquellos edfcos cuya funcón es vtal, como es, por eemplo, el caso de los hosptales. Se han propuesto muchos métodos para evaluar las pérddas esperadas durante futuros terremotos en centros urbanos. Aunque no es posble predecr con precsón cuándo y dónde va a ocurrr un ssmo, sí es posble realzar estmacones de cuántas víctmas y qué daños causará. Este tpo de evaluacones permte dmensonar la magntud del problema que tendrá que afrontar una cudad o una regón, razón por la cual este tpo de estudos se han convertdo en neludbles para la prevencón de desastres. Se han propuesto dferentes metodologías para la evaluacón del resgo sísmco de centros urbanos medante escenaros de daños. Partendo de una estmacón de la amenaza sísmca medante un estudo de mcro zonfcacón, se utlzan luego matrces o funcones de vulnerabldad para dversas tpologías estructurales, que relaconan el daño potencal con la severdad del movmento sísmco esperado (ATC 1985; Barbat 1998). En general, los dferentes métodos utlzados pueden clasfcarse en probablstas y determnstas, y su utlzacón depende del obetvo del estudo. En los métodos probablstas, la amenaza sísmca se calcula medante técncas de la teoría de la probabldad, luego se evalúa la vulnerabldad por tpos de edfcos y se estma el resgo en térmnos de pérddas probables. La vulnerabldad de las estructuras tambén puede estmarse en térmnos probablstas, dada la dspersón de los resultados que puede ofrecer un análss de vulnerabldad para un amplo número de edfcos. Comúnmente, estos métodos son utlzados para la estmacón de pérddas económcas acumuladas y de las prmas de seguros. En los métodos determnstas se postulan uno o más terremotos sn consderar explíctamente su probabldad de ocurrenca.

23 12 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco Habtualmente, se utlza el terremoto más fuerte conocdo que haya ocurrdo en la regón, tambén llamado máxmo terremoto hstórco. Las etapas son smlares a las de los métodos probablstas y se utlzan para evaluar las pérddas debdas a un terremoto específco, a fn de estudar antcpadamente la reduccón de daños y determnar un escenaro para la planfcacón de emergencas Métodos de evaluacón de la vulnerabldad sísmca El análss de vulnerabldad de un edfco exstente puede entenderse como el cálculo de la capacdad que dcha estructura tene para soportar las solctacones sísmcas reales. Esta evaluacón dfere sustancalmente del proceso de análss que se realza en la fase de dseño, pues en este caso las cargas deben ser las reales, al gual que la resstenca y la ductldad de la estructura y de los elementos, sn consderar los tradconales factores de segurdad. En la evaluacón del daño estructural se pueden utlzar: Matrces de probabldad de daño, que expresan en forma dscreta la probabldad condconal de que una estructura sufra un nvel de daño ND gual a, dado un ssmo con un nvel de severdad (Whtman et al. 1973). Funcones de vulnerabldad, que son relacones gráfcas o matemátcas que expresan en forma contnua la vulnerabldad en funcón de algún parámetro que descrba el nvel de severdad del ssmo. La vulnerabldad sísmca puede evaluarse medante observacón y levantamento de planos del estado de fsuracón real producdo por terremotos y su posteror estudo estadístco, denomnándose en este caso vulnerabldad observada. La vulnerabldad tambén puede cuantfcarse medante el cálculo de la respuesta sísmca no lneal de las estructuras, caso en que se denomna vulnerabldad calculada o smulada. El resultado más mportante de un cálculo de este tpo es un índce de daño que caracterza globalmente la degradacón de una estructura sometda a terremotos. El método del índce de vulnerabldad (Benedett y Petrn 1984) utlza los datos obtendos medante nspeccón para realzar una calfcacón de la caldad del dseño y construccón ssmorresstente de los edfcos medante un coefcente denomnado índce de vulnerabldad, IV. El método hace una calfcacón numérca de once parámetros estructurales preestablecdos por expertos y calcula, a partr de estos valores, el índce de vulnerabldad. En el caso de los edfcos de mampostería no reforzada, estos parámetros son: 1) organzacón del sstema resstente; 2) caldad del sstema resstente; 3) resstenca convenconal; 4) nfluenca de la cmentacón; 5) elementos horzontales; 6) confguracón en planta; 7) confguracón en elevacón; 8) separacón máxma entre muros; 9) tpo de cuberta; 10) elementos no estructurales; y 11) estado de conservacón. En el caso de edfcos de hormgón armado, los parámetros 8) y 9) camban por los sguentes: 8) conexón entre elementos; 9) elementos de baa ductldad. El método relacona luego el índce de vulnerabldad obtendo, IV, con el grado de daño global, D, que sufre la estructura, a través de funcones de vulnerabldad para cada grado de ntensdad macrosísmca del terremoto o para dferentes nveles de aceleracón máxma. Una de las ventaas del método es que es aplcable no sólo a dferentes subtpologías de edfcos sno tambén a dferentes caldades de construccón

24 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 13 dentro de la msma subtpología, dferencadas por rangos de índces de vulnerabldad, Barbat et al. (1996). El análss y dseño basado en las prestacones o en el desempeño sísmco de las estructuras, conocdo en la lteratura nglesa como performance based engneerng, se ha convertdo en un área centífca y técnca relevante de la ngenería estructural. Su ámbto de aplcacón ha trascenddo al dseño de edfcos nuevos para emplearse en la predccón del comportamento de edfcos exstentes, es decr, en la evaluacón de la vulnerabldad y del resgo sísmco. De partcular nterés es la aplcacón de esta técnca en zonas urbanas de ssmcdad moderada, donde el crecmento económco ha tendo como consecuenca el aumento del resgo sísmco Eemplo de aplcacón: Barcelona Como eemplo, se muestran los escenaros de resgo obtendos para la cudad de Barcelona, donde la gran mayoría de los edfcos son de mampostería no reforzada o de hormgón armado con forados retculares. En el período comprenddo entre 1875 y 1900 se construyeron en Barcelona cas edfcos de mampostería no reforzada, desarrollándose de esta manera el dstrto del Example, zona emblemátca del centro de la cudad, con un mportante valor hstórco, arqutectónco y cultural. Los edfcos de esta zona se encuentran ncorporados en conuntos denomnados manzanas que mden aproxmadamente 113m por 113m, son práctcamente smétrcos, perfectamente alneadas y achaflanadas en sus vértces medante arstas de unos 20 metros, cubrendo aproxmadamente 750 hectáreas de la superfce de la cudad (ver la Fgura 1.2). Debe ndcarse que en el dstrto del Example hay edfcos mentras que en toda la cudad de Barcelona el número de edfcos es de Fgura 1.2. Manzanas típcas del Example.

25 14 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco Desde un punto de vsta sísmco, Barcelona está clasfcada en cuatro tpos correspondentes a 4 grandes zonas que pueden verse en la Fgura 1.3 (Cd 1998). La amenaza sísmca en Barcelona se reevaluó recentemente, tanto desde una óptca determnsta como desde una probablsta, consderando la severdad de la accón en térmnos de la ntensdad y en térmnos de las aceleracones espectrales para los períodos de 0, 0.3, 0.6, 1.0 y 2.0 s (Irzarry et al. 2003). La Fgura 1.4 muestra los espectros correspondentes a los escenaros determnsta y probablsta en formato aceleracón-desplazamento (AD) para la zona II en la cual se encuentra localzado el dstrto del Example. Fgura 1.3. Zonfcacón sísmca de Barcelona (Cd 1998) En la Fgura 1.5 se muestran las curvas de fragldad obtendas para el tpo de edfcos de mampostería no reforzada exstente en el dstrto del Example de Barcelona. En la Fgura 1.6 puede verse un eemplo de curvas de fragldad obtendas para edfcos típcos de hormgón armado con forados retculares exstentes en España, para alturas de 2, 5 y 8 plantas.

26 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 15 Fgura 1.4. Espectros de respuesta propuestos por el ICC para los escenaros de amenaza sísmca determnsta y probablsta (Irzarry et al. 2003) Fgura 1.5. Curvas de fragldad para un edfco típco de 6 nveles de mampostería no reforzada del dstrto del Example de Barcelona.

27 16 Las normatvas de dseño como mecansmo de reduccón del resgo sísmco Fgura 1.6. Curvas de fragldad para un edfco con forados retculares y cnco plantas. Sn Daño leve Daño Daño severo Colapso Fgura 1.7. Escenaro de resgo sísmco para un escenaro de amenaza probablsta. En la Fgura 1.7 se muestra un escenaro de resgo sísmco para el escenaro de amenaza probablsta. Dcho escenaro se representó utlzando las zonas censales de Barcelona. Al utlzarse las curvas de fragldad para evaluar el resgo sísmco, es posble obtener mapas que muestren la probabldad de que ocurra en los dferentes edfcos de una zona un certo estado de daño. En la Fgura 1.8 puede verse un mapa de este tpo para un estado de daño leve y para el escenaro de amenaza probablsta.

28 La vulnerabldad, el resgo sísmco y su reduccón 17 Sn Daño leve Daño Daño severo Colapso Fgura 1.8. Mapa de probabldad de daño leve para un escenaro de amenaza probablsta Mtgacón del resgo sísmco Para mtgar el resgo sísmco R en un lugar determnado, debe dsmnurse la pelgrosdad H, la vulnerabldad V o el coste E. Segudamente se analzan estas tres posbldades: La pelgrosdad sísmca puede reducrse nfluyendo en las condcones locales del suelo. Por eemplo, pueden escogerse emplazamentos lo sufcentemente aleados de las fallas, evtando los lugares de posbles deslzamentos o de alto potencal de lcuefaccón y utlzando técncas de meora de las condcones del suelo. Referente a la reduccón de la vulnerabldad sísmca de una certa zona, deben consderarse dos casos. El prmero es el de una estructura de nuevo dseño; la reduccón de su vulnerabldad puede lograrse por medo del cumplmento de todos los requstos de las normatvas de dseño y construccón ssmo-resstente. Por ello, es tambén muy mportante que se meoren dchas normatvas conforme avancen los conocmentos acerca del comportamento sísmco de las estructuras. Adconalmente, es esencal meorar la tecnología y caldad de la construccón. El segundo caso es el de las estructuras ya exstentes. La únca alternatva para mtgar el resgo sísmco de la zona es la reduccón de la vulnerabldad de estas estructuras a través de su refuerzo, su rehabltacón o, sencllamente, su demolcón. Sobre el coste E no puede actuarse de manera efcaz. Sn embargo, cuando se están estudando las pérddas humanas, se deben emprender campañas de preparacón y educacón de la poblacón, explcando las formas de protegerse durante terremotos. Las