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Los criterios recogidos en la presente Norma tienen como objetivo lograr que los puentes situados en zona sísmica cumplan los requisitos siguientes, cada uno con un grado de fiabilidad aceptable:
En esta Norma se denomina sismo básico a un sismo de baja probabilidad de ocurrencia, que corresponde a un periodo de retorno de 500 años.
Se denomina sismo último de cálculo, al que resulta de multiplicar la acción del sismo básico por el factor de importancia γI, cuyo valor se indica en el apartado 2.3.
En esta Norma, se denomina sismo frecuente a un sismo de alta probabilidad de ocurrencia, que corresponde a un periodo de retorno de 100 años.
Se denomina sismo frecuente de cálculo, al resultado de multiplicar la acción del sismo frecuente por el factor de importancia γI, cuyo valor se indica en el apartado 2.3.
Cuando se considere necesario tener en cuenta la acción sísmica durante la construcción, se tomará el sismo correspondiente a un periodo de retorno no menor de cinco veces la duración de la etapa constructiva.
Los puentes se clasificarán por su importancia en función de los daños que pueda ocasionar su destrucción.
Para el factor de importancia se adoptarán los valores siguientes:
TABLA 2.1. Factor de importancia
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En caso de que un puente sea clasificado como de importancia moderada, la autoridad competente deberá especificar además el valor del factor de importancia correspondiente.
Si debido a la gestión de emergencias un puente fuera considerado de singular importancia, podría adoptarse para el factor γI un valor superior al indicado en la tabla 2.1.
Durante la etapa constructiva, para todos los puentes se considerará, salvo justificación especial, un factor de importancia de valor γI = 1,0.
Teniendo en cuenta que la acción sísmica se considera accidental, las situaciones de cálculo en que aparece involucrada esta acción son situaciones accidentales.
La combinación de acciones a considerar para el estudio de la situación sísmica que se puede presentar a lo largo de la vida útil de los puentes es la siguiente:
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donde:
No se combinará la acción sísmica con la acción del viento ni de la nieve.
Con el objeto de satisfacer los requisitos fundamentales establecidos en el apartado 2.1, los puentes deben proyectarse para que su comportamiento sea uno de los indicados a continuación, en función de la acción sísmica considerada.
El tipo de comportamiento del puente se asegurará mediante el cumplimiento de las exigencias que se indican en el apartado 2.6.
Los puentes podrán proyectarse para que su comportamiento bajo la acción del sismo último de cálculo sea dúctil, de ductilidad limitada o esencialmente elástico.
El comportamiento de los puentes bajo la acción del sismo frecuente de cálculo deberá ser elástico.
El comportamiento de los puentes durante su construcción, sometidos a la acción del sismo definido en el apartado 2.2.5, podrá ser dúctil, de ductilidad limitada o esencialmente elástico.
En los puentes con comportamiento dúctil, se supone que la disipación de energía se produce por la formación de rótulas plásticas, cuya ductilidad es suficiente y compatible con los efectos de la acción sísmica considerados.
Los puentes para los que se desea un comportamiento dúctil se proyectarán, en general, de forma que las rótulas plásticas aparezcan en las pilas. Aunque no es necesario que las rótulas se formen en todas las pilas, el óptimo comportamiento sísmico post-elástico de un puente se consigue cuando las rótulas plásticas se forman simultáneamente en la mayor cantidad posible de pilas.
El tablero debe permanecer dentro del rango elástico. Únicamente se permitirá la formación de rótulas plásticas en las losas de continuidad entre vanos isostáticos de vigas prefabricadas.
Cuando algún elemento de sustentación del tablero (pila o estribo) esté conectado al mismo mediante apoyos elastoméricos o deslizantes, deberá permanecer dentro del rango elástico.
Para asegurar un comportamiento dúctil bajo la acción del sismo último de cálculo o del sismo de construcción, además de cumplirse las reglas constructivas recogidas en el capítulo 6, es necesario que se cumplan las condiciones indicadas a continuación.
Debe comprobarse que las rótulas plásticas disponen de una resistencia adecuada, tanto a flexión como a cortante, y que el resto de las zonas de la estructura, fuera de las rótulas plásticas, disponen también de resistencias adecuadas, todo ello de acuerdo con los criterios de proyecto por capacidad definidos en el capítulo 5.
Deben tenerse en cuenta los efectos de segundo orden inducidos en las pilas, como consecuencia de los desplazamientos globales de la estructura.
Debe comprobarse, siguiendo las indicaciones del capítulo 7, que la longitud de entrega en apoyos es suficiente para evitar descalces y que la anchura de juntas es suficiente para evitar el martilleo entre elementos estructurales.
Debe garantizarse una ductilidad local adecuada en las zonas en las que se admita la formación de rótulas plásticas. En general, podrá considerarse que se cumple la condición de ductilidad, si se adoptan los criterios definidos en los capítulos 5 y 6.
En los puentes con comportamiento de ductilidad limitada, se supone que se alcanza un determinado nivel de plastificación que, sin ser significativo, da lugar a una cierta disipación de energía.
Para asegurar este tipo de comportamiento, bajo la acción del sismo último de cálculo o del sismo de construcción, además de cumplirse las reglas constructivas recogidas en el capítulo 6, deben cumplirse las condiciones indicadas a continuación.
Debe comprobarse que todas las secciones y elementos estructurales tienen una resistencia adecuada, de acuerdo con los mismos criterios que los utilizados para situaciones persistentes (no sísmicas), establecidos en las Instrucciones o disposiciones específicas para cada material, sin que sea necesario tener en cuenta criterios de proyecto por capacidad.
Debe comprobarse, siguiendo las indicaciones del capítulo 7, que la longitud de entrega en apoyos es suficiente para evitar descalces y que la anchura de juntas es suficiente para evitar el martilleo entre elementos estructurales.
En las zonas donde se prevea la formación de rótulas plásticas, deberán adoptarse los detalles constructivos indicados en el capítulo 6.
En los puentes con comportamiento esencialmente elástico, se supone que no se produce disipación de energía por la formación de rótulas plásticas y, por tanto, los efectos de la acción sísmica no se reducen como en los casos descritos en los apartados 2.6.1 y 2.6.2.
Para asegurar este tipo de comportamiento, bajo la acción del sismo último de cálculo o del sismo de construcción, deben cumplirse las condiciones recogidas a continuación.
Debe comprobarse que todas las secciones y elementos estructurales tienen una resistencia adecuada, de acuerdo con los mismos criterios que los utilizados para situaciones persistentes (no sísmicas).
Debe comprobarse, siguiendo las indicaciones del capítulo 7, que la longitud de entrega en apoyos es suficiente para evitar descalces y que la anchura de juntas es suficiente para evitar el martilleo entre elementos estructurales.
Para este tipo de comportamiento, no es necesario hacer ninguna comprobación específica de ductilidad ni adoptar ningún tipo de detalle constructivo específico.
Este comportamiento se exige a todos los puentes bajo la acción del sismo frecuente de cálculo. Se puede considerar que queda asegurado, sin necesidad de comprobaciones adicionales, cuando el puente ha sido proyectado para tener un comportamiento esencialmente elástico o de ductilidad limitada bajo la acción del sismo último de cálculo. Si, para esta acción, se ha previsto un comportamiento dúctil, será necesario efectuar las comprobaciones indicadas a continuación para la combinación de acciones correspondiente al sismo frecuente de cálculo.
Debe comprobarse que en ninguna sección se alcanza el límite elástico del acero ni se producen pérdidas de recubrimiento de las armaduras.
Debe tenerse en cuenta que en esta situación se supone que el puente queda abierto al tráfico después del sismo, por lo que es necesario comprobar que las juntas de calzada permiten los desplazamientos máximos y mínimos calculados teniendo en cuenta la acción sísmica.
En general, las estructuras con tablero continuo funcionan, en condiciones de solicitación sísmica, mejor que los puentes con muchas juntas.
En puentes en los que se admita comportamiento dúctil, las rótulas plásticas deberán formarse en las pilas. Sólo con carácter excepcional se admitirá la formación de rótulas plásticas en los tableros.
Es conveniente que las zonas en las que se haya previsto la formación de rótulas plásticas sean accesibles para su reparación. La falta de accesibilidad se considerará en el cálculo según se indica en el apartado 4.2.2.1.
Debe procurarse que las rótulas plásticas se produzcan de forma simultánea ya que, en caso contrario, se incrementa la demanda de ductilidad local en las que se forman primero. Ello es difícil en puentes de tablero continuo en los que la rigidez transversal de los estribos o las pilas cortas es muy alta frente a otras pilas más esbeltas. En estos casos debe considerarse la posibilidad de apoyos deslizantes o elastoméricos que minimicen la participación de las pilas cortas u otros elementos rígidos, en el proceso de reparto de la carga.
Para puentes muy largos, el uso de juntas de tablero puede ser obligado cuando la traza transcurra a lo largo de formaciones heterogéneas de suelo y sea inadecuado absorber los movimientos inducidos a costa de esfuerzos en la estructura.
Los aparatos de apoyo deben estar accesibles para su reparación o sustitución después del sismo.
En algunos casos, puede plantearse la conveniencia de sustituir un comportamiento dúctil basado en el desarrollo de rótulas plásticas por el aislamiento del tablero o la utilización de elementos amortiguadores especiales. La utilización de este tipo de sistemas está permitida por esta Norma siempre que para su proyecto se efectúen las comprobaciones, teóricas y experimentales, necesarias para garantizar un comportamiento adecuado, de acuerdo con el estado actual del conocimiento.
No será necesaria la consideración de las acciones sísmicas cuando la aceleración sísmica horizontal básica del emplazamiento ab definida en el apartado 3.4 cumpla:
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donde g es la aceleración de la gravedad.
Tampoco será necesaria la consideración de las acciones sísmicas en las situaciones en que la aceleración sísmica horizontal de cálculo ac definida en el apartado 3.4 cumpla:
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