Guía técnica · 9 min de lectura
NCh 433 y DS 61: guía práctica del diseño sísmico
La NCh 433 es la norma que define cómo se diseñan los edificios chilenos para resistir terremotos. Desde 2011 se aplica junto con el Decreto Supremo 61 del MINVU, que actualizó la clasificación de suelos y el espectro de diseño después del terremoto del 27F.
Qué regulan la NCh 433 y el DS 61
La NCh 433 Of.1996 Mod. 2009, "Diseño sísmico de edificios", establece los requisitos mínimos para que un edificio resista sismos moderados sin daño, sismos severos con daño limitado y, en el caso extremo, evite el colapso. El DS 61 (2011) modificó la norma en lo relativo a la clasificación sísmica del suelo y al espectro de diseño. Para diseñar hoy en Chile se usan ambos documentos juntos.
1. Zona sísmica
Chile se divide en tres zonas sísmicas, a cada una de las cuales corresponde una aceleración efectiva máxima del suelo (A0):
| Zona | A0 | Ubicación típica |
|---|---|---|
| Zona 1 | 0,20 g | Sectores cordilleranos |
| Zona 2 | 0,30 g | Valle central |
| Zona 3 | 0,40 g | Franja costera |
La zona se determina por comuna según las tablas de la norma. Santiago y Temuco, por ejemplo, están en zona sísmica 2; Valparaíso, en zona 3.
2. Tipo de suelo según DS 61
El DS 61 clasifica el suelo principalmente según la velocidad de onda de corte promedio en los 30 metros superiores (Vs30), complementada con otros parámetros geotécnicos:
| Tipo | Descripción | Vs30 (m/s) |
|---|---|---|
| A | Roca, suelo cementado | ≥ 900 |
| B | Roca blanda o fracturada, suelo muy denso o muy firme | ≥ 500 |
| C | Suelo denso o firme | ≥ 350 |
| D | Suelo medianamente denso o firme | ≥ 180 |
| E | Suelo de compacidad o consistencia mediana | < 180 |
| F | Suelos especiales | Requieren estudio específico |
Un suelo más blando amplifica la aceleración y alarga los periodos de vibración, por lo que el mismo edificio recibe una fuerza sísmica mayor en suelo D que en suelo A. Por eso el tipo de suelo debe venir de un estudio de mecánica de suelos o de una medición geofísica, no de una suposición.
3. Categoría de ocupación
La norma clasifica los edificios según su importancia y las consecuencias de su falla. Cada categoría tiene un coeficiente de importancia (I) que multiplica la demanda sísmica:
| Categoría | Ejemplos | I |
|---|---|---|
| I | Construcciones de bajo riesgo para personas (agrícolas, provisorias) | 0,6 |
| II | Viviendas, oficinas, comercio en general | 1,0 |
| III | Edificios con gran número de ocupantes (colegios, recintos de reunión) | 1,2 |
| IV | Edificios esenciales (hospitales, bomberos, centros de emergencia) | 1,2 |
4. Métodos de análisis
La NCh 433 permite dos métodos:
- Análisis estático: aplica fuerzas horizontales equivalentes en cada piso. Está limitado a edificios bajos y regulares que cumplan las condiciones de la norma.
- Análisis modal espectral: usa los modos de vibración del edificio y el espectro de diseño. Es el método general y el que se usa en la mayoría de los edificios de más de dos o tres pisos.
En ambos casos el corte basal no puede ser menor que un valor mínimo (I·A0·P / 6g) ni mayor que un máximo que depende de la zona y del sistema estructural.
5. Deformaciones: la deriva de entrepiso
Además de resistir, el edificio no puede deformarse demasiado. La norma limita el desplazamiento relativo entre dos pisos consecutivos medido en el centro de masas a 0,002 veces la altura de entrepiso. Además, en cualquier punto de la planta, ese desplazamiento no puede diferir del medido en el centro de masas en más de 0,001 veces la altura. Este control es el que más observaciones genera en las revisiones.
Ejemplo: un edificio en zona sísmica 2
Para un edificio de uso institucional en zona sísmica 2, fundado sobre un suelo medianamente denso, los parámetros sísmicos quedarían así:
- Zona sísmica: 2 (A0 = 0,30 g)
- Tipo de suelo: D, confirmado con el estudio de suelos
- Categoría de ocupación: III, por la concentración de personas
- Análisis modal espectral, con control de derivas según NCh 433 + DS 61
La lámina muestra el espectro elástico de aceleraciones de la zona 2 para los suelos A a E. En suelo D, un edificio con período T₁ = 0,40 s queda en la meseta del espectro, el rango en que vibran los edificios bajos y medianos.