Información requerida

La metodología requiere información detallada, de carácter experimental y analítica, que permita lograr lo siguiente:

 Una predicción confiable de la respuesta del sistema estructural ante solicitaciones sísmicas.  Procedimientos de diseño estandarizados que aseguren el comportamiento previsto para las

estructuras dotadas del sistema.

Para lo anterior, como un mínimo de información se pide:

o Una descripción completa del sistema, que abarque las posibles estructuraciones que se pueden adoptar, el tipo de estructuras para el que está pensado o las características arquitectónicas que son aptas para la inclusión de éste, sistemas resistentes gravitacionales posibles de combinar con el sistema sismorresistente y el comportamiento inelástico que se permite.

o Requerimientos de diseño y especificaciones técnicas. Se deben considerar limitaciones de uso e información pertinente para la cuantificación de estados límite de diseño, requisitos de rigidez y resistencia y propiedades de los materiales.

o Información experimental que respalde los puntos anteriores.

Una característica importante de la metodología, es que intenta cuantificar explícitamente la incertidumbre que existe en el proceso de evaluación, mediante la calificación de la información generada en las distintas etapas que deben seguirse. A grandes rasgos, si la información es de buena calidad, ésta generará un índice de incertidumbre bajo, que tendrá por lo tanto, un bajo impacto en la valoración del desempeño de las estructuras. Sin embargo, la valoración asociada a la calidad de la información depende en gran parte de la opinión de quienes aplican la metodología.

A continuación se incluye una traducción para la escala de valoración de la calidad de los requerimientos de diseño que sean propuestos para un determinado sistema estructural. El formato de dicha escala, es el mismo que se usa en la calificación de la información que se genera en las otras etapas de la metodología (calidad de los datos experimentales y calidad de los modelos analíticos).

Tabla 2-1. Índice de calidad de los Requerimientos de Diseño. Grado de Completitud

y Robustez

Nivel de Confianza en las bases de los Requerimientos de Diseño

Alto Medio Bajo

Alto (A) Superior (B) Buena (C) Razonable Medio (B) Buena (C) Razonable (D) Pobre

Bajo (C) Razonable (D) Pobre -

(Traducción de Tabla 3-1 de FEMA P695 [10])

El factor βDR es el término usado para cuantificar la incertidumbre asociada a los requerimientos

de diseño, es por ello que tiene un valor más bajo en niveles más altos de confianza y robustez.

La completitud y robustez de los requerimientos de diseño tienen que ver con qué tan exhaustivos son éstos, en el sentido de si abarcan todas las posibilidades de falla que se pueden presentar. Un grado

Alto es atribuido a un conjunto de requerimientos de vasta extensión, en que se han considerado

resguardos para prevenir todos los modos de falla indeseados y definen una jerarquía para los modos de falla admisibles. En el otro extremo, un grado Bajo indica una jerarquía de fallas vagamente definida, si es que es provista del todo, donde es bastante probable la ocurrencia de modos de falla imprevistos.

El nivel de confianza asociado a los requerimientos de diseño se relaciona con la fidelidad que se cree que éstos poseen al representar el comportamiento real de las estructuras. Un nivel Alto es sinónimo de una gran confianza, basada en ensayos de laboratorio y/o evidencia histórica, en que las propiedades de los materiales, los criterios de diseño y las ecuaciones de diseño permitirán que el sistema se comporte como es esperado. Por el contrario, un nivel Bajo implica que se cuenta con poca evidencia para sustentar las predicciones hechas para el sistema.

La información pertinente a los ensayos requeridos también es calificada. La Tabla 2-2 contiene los índices para este propósito.

Tabla 2-2. Índice de calidad de los Datos Experimentales. Grado de Completitud

y Robustez

Nivel de Confianza en los resultados de los ensayos

Alto Medio Bajo

Alto (A) Superior (B) Buena (C) Razonable Medio (B) Buena (C) Razonable (D) Pobre

Bajo (C) Razonable (D) Pobre -

(Traducción de Tabla 3-2 de FEMA P695 [10])

La completitud y robustez de los datos experimentales se refiere al grado en que aspectos relevantes para el comportamiento del sistema, han sido probados en algún programa experimental, ya sea de ensayos específicos desarrollados para validar el sistema de interés o ensayos extraídos de otras fuentes, pero debidamente justificados. En [10] se entrega una amplia lista que sugiere aspectos a considerar en un programa experimental. A continuación se señalan algunos de los puntos de dicha lista, sin entrar en detalles, para poner en un contexto más concreto lo que se acaba de describir.

Aspectos generales para considerar en ensayos experimentales:

 Efectos del daño acumulado. Se indica que el historial de carga o desplazamiento en el ensayo de componentes estructurales, debe ser representativo de lo que podría experimentar dicha componente en la realidad, siendo parte de un sistema resistente.

 Efectos de la escala. Los ensayos debieran ejecutarse en especímenes a escala real, a menos que se demuestre mediante teoría y experimentos, que la reducción de las dimensiones no afecta significativamente el comportamiento estudiado.

 Condiciones de borde. Éstas deben ser representativas de las condiciones que experimentaría en la realidad la componente o espécimen ensayado. También deben ser condiciones de borde suficientemente generales para extrapolar las observaciones hacia otras configuraciones (dentro de las permitidas en los requerimientos de diseño). Además no deben considerarse efectos benéficos, que no necesariamente se tengan en estructuraciones comunes.

 Experiencias pasadas. Se plantea que debe beneficiarse (en la calificación) a aquellos sistemas que han sido probados en uso, durante sismos reales.

 Configuración de especímenes. Deben testearse una cantidad de especímenes con configuraciones distintas posibles de usar en la realidad, que permitan reconocer diferencias en las respuestas. Debe enfatizarse la detección de modos de falla que impliquen deterioración de la capacidad.

Entonces, un grado Alto de completitud y robustez es asignado a un conjunto de datos que integre cabalmente prácticamente todos los aspectos experimentales importantes, como los listados más arriba, de manera que el sistema sea entendido en varios niveles (material, componentes, sistema). Un grado Bajo es atribuido a un programa experimental que pasó por alto importantes características del sistema, por lo que su entendimiento no es completo.

La confianza asociada a los resultados experimentales intenta cuantificar la confiabilidad de los ensayos. Se relaciona también con la corroboración de los resultados obtenidos, con respecto a ensayos similares. Un alto nivel de confianza significa que el programa experimental entregó resultados confiables, con resultados comparables a los de otros ensayos similares, y que una cantidad suficiente de resultados fue obtenida, de modo que la variación estadística pueda ser valorada. Como es de esperarse, un nivel

Bajo será asociado a un conjunto de datos con resultados dudosos, que no se relacionan con los de ensayos

parecidos y en general con datos insuficientes para observar posibles variaciones.

Se reitera que en este trabajo se aplicó la metodología descrita. Examinar y discutir el marco teórico y/o la validez de caracterizaciones como la anterior, está fuera del alcance de esta memoria, así como una descripción exhaustiva del procedimiento. La publicación original [10] contiene indicaciones detalladas sobre qué aspectos requieren atención durante el proceso de recolección y calificación de la información, pero que pretenden ser guías en el proceso, dejando a criterio de los usuarios de la metodología, decidir si se requiere o no una investigación más profunda (que cubra más aspectos que los indicados en el documento).