En este Trabajo Fin de Master se ha hecho un análisis pormenorizado de las normativas sísmicas de Nicaragua y Costa Rica, dedicando mayor atención a los códigos actualmente vigentes, que son: el Reglamento Nacional de la Cosntrucción de Nicaragua, RNC-07 y el Código Sísmico de Costa Rica, CSCR-10.
Del análisis de las comparaciones realizadas, se han identificado las discrepancias existentes entre las dos normativas, que se cuantifican tomando como referencia los valores del RNC-07. Por ello, valores positivos en las variaciones suponen mayor demanda en el caso de la normativa de Nicaragua, RNC-07, mientras valores negativos implican lo contrario. En general el RNC-07 adopta valores superiores, siendo mas conservador que el de CSCR-10. Las discrepancias sobre distintos aspectos, que llegan a ser exageradas en algunos casos, se resumen a continuación:
1. En edificaciones de alta y mediana proliferación, tales como casas, apartamentos, hoteles, escuelas, universidades, hospitales, centros de salud, salas de archivo y lugares de espectáculo, las sobrecargas de uso mínimas establecidas por ambas normativas tienen valores idénticos. Sin embargo, las sobrecargas de uso participativas durante la acción sísmica tienen valores extremadamente diferentes entre si, encontrándose variaciones en la mayoría de los casos superiores a 150% e incluso algunas veces a 400%, siendo siempre mayores las correspondientes al RNC-07.
2. Existen grupos de combinaciones de acciones equivalentes donde no se perciben diferencias entre ambas normativas de diseño, pero en otras si se presentan grandes discrepancias, del orden de -100% y 60%. No obstante, las mayores diferencias en estos últimos grupos radican principalmente en las acciones representadas por empujes laterales, que no son siempre frecuentes en el diseño de edificaciones o no todos los elementos se ven afectados por tales acciones. Sin embargo, para las acciones gravitaciones y sísmicas, que siempre están presentes, las diferencias son muy bajas.
3. La amenaza sísmica reflejada en los mapas de ambas normativas es baja, si se compara con la resultante en el estudio regional de Amenaza Sísmica en América Central (Benito et al, 2010). Cabe destacar que las aceleraciones pico PGA en roca para un periodo de retorno de 500 años presentadas en Benito et al (2010) son 507 gal (0.516 g) para Managua y 513 gal (0.523 g) para San José, mientras que las obtenidas por medio de las isoaceleraciones en roca, presentadas como referencia para estas normativas, son 0.310 g para Managua y 0.375 g para San José respectivamente. La diferencia de valores de PGA reflejados en los mapas del estudio referido y en los de las normativas oscila entre 30% y 40%, siendo los de las normativas siempre menores. Esto sugiere que es necesario realizar una cuidadosa revisión de las aceleraciones pico a considerar para la siguiente actualización de estas reglamentaciones.
4. Combinando la amenaza y los tipos de suelo de ambos reglamentos, se aprecia que para los grupos de zonas sísmicas con similar amenaza en Nicaragua y Costa Rica y para los tipos de suelo Tipo 1 (RNC-07) y S1 (CSCR-10), no existen diferencias
significativas entre ambas normativas de diseño. Sin embargo, para los demás tipos de suelos, si existen grandes discrepancias que osilan entre 36.4% y 66.7% , siempre con mayores aceleraciones propuestas en la normativa nicaragüense. Estas grades variaciones se deben a que el Reglamento Nacional de la Construcción de Nicaragua expone valores de modificación para los suelos Tipo II y Tipo III muy superiores a los previstos implícitamente en el Código Sísmico de Costa Rica.
5. El análisis de todos los espectros elásticos posibles dentro del RNC-07 y el CSCR-10, arroja también grandes diferencias en estos espectros, en promedio entre un 22% y 98% en edificaciones con periodos de vibración entre 0 y 2 segundos, que son las más comunes en ambos países. Estas diferencias se acortan para edificaciones más flexibles, con periodos de vibración superiores a 2 segundos, donde las variaciones promedio se encuentran entre 10 y 35%. La normativa Nicaraguense proporciona en todos los casos los espectros mas conservadores.
6. En cuanto a las máximas derivas permitidas en estas normativas, es apreciable grandes variaciones en los sistemas tipo pórticos y en los conformados por tipo muro, mostrando los primeros variaciones que llegan al -58% (significando más restricción en derivas en el CSCR-10) y llegando los segundos a variaciones hasta 566% (significando más control en derivas en el RNC-07). Este último porcentaje de variación alerta respecto a la necesidad de revisar estos valores máximos en ambas normativas de diseño.
Se han analizado además las diferencias que supondría en el diseño de un edificio típico la aplicación de ambas normativas, ubicando el edificio en dos pares de puntos fronterizos. Los parámetros evaluados y confrontados en cada sitio han sido las reacciones principales (acciones internas) sobre una serie de elementos estructurales seleccionados, donde estas reacciones resultan de la aplicación sobre toda la edificación de todas las acciones externas (acción permanente, sobrecargas de uso y la acción sísmica) y de su análisis dinámico en un modelo teórico estructural. Los resultados de este análisis llevan a las siguientes conclusiones:
7. La variación promedio de la reacción axial en los pilares es muy próxima al 16%, superior en las edificaciones calculadas con la normativa nicaragüense, mientras la variación promedio del cortante oscila entre 35% y el 45%, superior también en las edificaciones calculadas con la normativa nicaragüense.
10. Es notable que las variaciones en las reacciones de cortante y momento flector en todos los pilares son muy superiores a variaciones de estas mismas reacciones en los elementos tipo viga, debido a la influencia de la acción sísmica sobre los pilares.
De manera general, se ha comprobado que entre estos dos países vecinos, que presentan niveles de amenaza comparables debido a fuentes sismogenéticas comunes o de características similares, existen variaciones significativas en sus normativas de diseño sísmico, lo que justifica en gran manera la necesidad de trabajar en un Código Sísmico Regional de América Central que dé solución a todas las discrepancias actualmente presentes entre las normativas vigentes en los diferentes países de la región.