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Norma Peruana de Diseño Sismorresistente NTE.030 2018 y Temas en estudio para la próxima versión

Ing. Marcos Tinman Behar

COMITÉ TECNICO

CAPÍTULO I. DISPOSICIONES GENERALES Artículo 1

Objeto

Artículo 2

Ámbito de Aplicación

Artículo 3

Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente

Artículo 4

Aprobación de Otros Sistemas Estructurales

Artículo 5

Otras Medidas de Prevención

Artículo 6

Nomenclatura

Artículo 7

Concepción Estructural Sismorresistente

Artículo 8

Consideraciones Generales

Artículo 9

Presentación del Proyecto

Artículos 1 y 2. Objeto y ámbito de aplicación • Condiciones mínimas. Edificaciones (NTE: Norma Técnica de Edificaciones ). • Otras obras como reservorios, silos, etc. solo valores Z y S del Capítulo II. Factor de Importancia considerando práctica internacional • Obligatorio a Nivel Nacional. • Edificaciones Nuevas y Existentes

Artículo 3. Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente

La filosofía … : a. Evitar pérdida de vidas humanas. b. Asegurar la continuidad de los servicios básicos. c. Minimizar los daños a la propiedad.

filosofía = “declaración de aspiraciones”

Los principios… : a. La Estructura no debería colapsar ni causar daños en sismos severos b. La estructura debería soportar sismos moderados pudiendo tener daños reparables. c. Para edificaciones esenciales se debería tener consideraciones especiales. Operativas en sismo severo.

ANEXO Nº 1 PROCEDIMIENTO SUGERIDO PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS ACCIONES SÍSMICAS

• Las acciones sísmicas para el diseño estructural dependen de la zona sísmica (Z), del perfil de suelo (S, TP , TL), del uso de la edificación (U), del sistema sismorresistente (R) y las características dinámicas de la edificación (T, C) y de su peso (P).

Etapa 1 - Peligro Sísmico (Capítulo II) Los pasos de esta etapa dependen solamente del lugar y las características del terreno de fundación del proyecto.

Las características del edificio no intervienen en esta etapa.

Artículo 10. Zonificación

10

…Zonificación

Mapa de Zonificación sísmica Norma E.030-2016/2018

11

…

Mapa de Peligro Sísmico Suelo S1 IGP-2014

12

El mapa de peligro sísmico se obtiene en base a la siguiente información: - Base de datos de sismos ocurridos en el país. Magnitudes y distribución en el tiempo. Sismólogos - Mediciones de aceleraciones y distancias a los epicentros. Leyes de atenuación. Ingenieros. Para esta etapa se necesita información de redes acelerométricas. 13

1963

1977

1997

2016/2018

14

ANEXO N° 2 ZONIFICACIÓN SÍSMICA • Zonificación Sísmica por provincias y distritos

El tema de emplear curvas de peligro sísmico en lugar de zonas es uno de los puntos en revisión, con carácter urgente, por el comité permanente de la Norma E.030.

17

Artículo 11 Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio

18

11.1 Microzonificación Sísmica • Áreas de Expansión Urbana • Reconstrucción de áreas destruidas por sismos o fenómenos asociados

11.2 Estudios de Sitio • Grandes Complejos Industriales

• Industrias peligrosas (explosivos, productos contaminantes, etc.)

Artículo 12 Condiciones Geotécnicas

20

12.1 Perfiles de Suelo • Se definen 4 tipos de suelo y S0 para roca sana Tabla Nº 2. Clasificación de los Perfiles de Suelo Perfil S0 S1 S2 S3 S4

Vs

N 60

su

> 1500 m/s 500 m/s a 1500 m/s > 50 >100 kPa 180 m/s a 500 m/s 15 a 50 50 kPa a 100 kPa < 180 m/s < 15 25 kPa a 50 kPa Clasificación basada en el EMS

Artículo 13. Parámetros de sitio (S, TP y TL) • El factor S ya no depende solo del suelo, sino también de la Zona (Espectros de Peligro Uniforme) Tabla N° 3 FACTOR “S” SUELO ZONA

Z4 Z3 Z2 Z1

S0

S1

S2

S3

0,80 0,80 0,80 0,80

1,00 1,00 1,00 1,00

1,05 1,15 1,20 1,60

1,10 1,20 1,40 2,00

Los valores de S de la Norma 2003 solo dependen del suelo. Iguales a los de Z2

• Los valores de TP se mantienen, es decir, solo dependen del suelo, se agrega un nuevo valor TL.

TP(s) TL(s)

Tabla N° 4 Periodo “TP” y “TL” Perfil de suelo S0 S1 S2 0,3 0,4 0,6 3,0 2,5 2,0 Nuevo

S3 1,0 1,6

Espectro de Amplificación Sísmica (C)

C = 2,5 T < TP

C = 2,5 ∙

TP T C = 2,5 ∙

TP < T < TL

TP ∙ TL T2

T > TL

0.2TP

TP

TL

Espectro de Desplazamientos - Zona 4

E.030 - 2016 E.030 - 2003

El tema de los tipos de suelo y los espectros correspondientes al tipo de suelo es uno de los puntos en revisión por el comité permanente de la Norma E.030.

26

Etapa 2 – Caracterización del Edificio (Capítulo III) Los pasos de esta etapa dependen de las características de la edificación Categoría, sistema estructural, regularidad

Artículo 15. Categoría de las Edificaciones y Factor de Uso

28

Tabla N° 5 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR “U” Catego ría

Descripción

Factor U

A

Esenciales

A1: Establecimientos de salud del Sector Salud (públicos y privados) del Ver segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud. Nota 1 A2: Edificaciones esenciales para el manejo de las emergencias, el funcionamiento del gobierno y en general aquellas edificaciones que puedan servir de refugio después de un desastre. Se incluyen las siguientes edificaciones: • Establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A1. • Puertos, aeropuertos, estaciones ferroviarias de pasajeros, sistemas masivos de transporte, locales municipales, centrales de comunicaciones. • Estaciones de bomberos, cuarteles de las fuerzas armadas y policía. • Instalaciones de generación y transformación de electricidad, reservorios y plantas de tratamiento de agua. • Instituciones educativas, institutos superiores tecnológicos y universidades. • Edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, tales como grandes hornos, fábricas y depósitos de materiales inflamables o tóxicos. • Edificios que almacenen archivos e información esencial del Estado.

1.5

Hospitales: Categoría A1

Ver Artículo 23

30

…

Colegios: Categoría A2

31

… Tabla 5 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR “U”

Categoría

Descripción

Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales, terminales de buses de pasajeros, establecimientos penitenciarios, o que guardan Importantes patrimonios valiosos como museos y bibliotecas. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.

Factor U 1.3

B

1.0

Comunes

Edificaciones comunes tales como: viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de contaminantes.

D

Construcciones provisionales para depósitos, casetas y otras similares.

Ver Nota 2

C Temporales

Nota 2: En estas edificaciones deberá proveerse resistencia y rigidez adecuadas para acciones 32 laterales, a criterio del proyectista.

…

Estadios, Coliseos: Categoría B

U = 1.3 33

Artículo 16. Sistemas Estructurales

34

Sistemas Estructurales

Edificios con pórticos

Edificios con muros 35

Estructuras de Concreto Armado

36

…

100 %

0%

80%

20%

30%

70%

0%

100 %

Clasificación de los sistemas estructurales en concreto37

…

Sistema de Muros de Ductilidad Limitada 38

…

EMDL ahora hasta 8 pisos

39

…

Los MDL ya NO se pueden usar en los pisos superiores de un edificio de muros convencional

40

Artículo 17 Categoría y Sistemas Estructurales

41

Tabla N° 6 CATEGORÍA Y SISTEMA ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edificación

Zona 4y3

A1

Sistema Estructural Aislamiento Sísmico con cualquier sistema estructural.

Estructuras de acero tipo SCBF, OCBF y EBF. 2y1

Estructuras de concreto: Sistema Dual, Muros de Concreto Armado. Albañilería Armada o Confinada. Estructuras de acero tipo SCBF, OCBF y EBF.

A2 (*)

4, 3 y 2 Estructuras de concreto: Sistema Dual, Muros de Concreto Armado.

Albañilería Armada o Confinada. 1

Cualquier sistema. Estructuras de acero tipo SMF, IMF, SCBF, OCBF y EBF.

B

4, 3 y 2

Estructuras de concreto: Pórticos, Sistema Dual, Muros de Concr Armado. Albañilería Armada o Confinada. Estructuras de madera

1 C

Cualquier sistema.

4, 3, 2 y 1 Cualquier sistema. 42

Artículo 18. Sistemas Estructurales y Coeficiente Básico de Reducción de las Fuerzas Sísmicas ( R0 )

43

… Tabla N° 7

SISTEMAS ESTRUCTURALES

Sistema Estructural Acero: Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF) Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF) Pórticos Especiales Concéntricamente Arriostrados (SCBF) Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (OCBF) Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF) Concreto Armado: Pórticos Dual De muros estructurales Muros de ductilidad limitada Albañilería Armada o Confinada. Madera (Por esfuerzos admisibles)

Coeficiente Básico de Reducción R0 (*)

8 7 6 8 6 8 8 7 6 4 3 7

Artículo 19. Regularidad Estructural

45

…

Regularidad Vs Irregularidad Estructural

46

Irregularidad Estructural Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares para : • Cumplir las restricciones de la Tabla Nº 10. • Establecer los procedimientos de análisis. • Determinar el coeficiente R de reducción de fuerzas sísmicas. Estructuras Regulares: Las que no presentan las irregularidades indicadas en las Tablas N°8 y Nº 9. Ia ó Ip será igual a 1.0 47

Artículo 20. Factores de Irregularidad (Ia , Ip )

48

• Ia : Factor de irregularidad en altura • Ip : “ “ en planta Ia = Mayor valor entre las irregularidades en altura detectadas (Tabla 8) Ip = Mayor valor entre las irregularidad en planta detectadas (Tabla 9) 49

Ia TABLA N° 8 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

Irregularidad de Rigidez – Piso Blando. … cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, en un entrepiso la rigidez lateral es menor que 70% de la rigidez lateral del entrepiso inmediato superior, o es menor que 80% de la rigidez lateral promedio de los tres niveles superiores adyacentes. Las rigideces laterales podrán calcularse como la razón entre la fuerza cortante del entrepiso y el correspondiente desplazamiento relativo en el centro de masas, ambos evaluados para la misma condición de carga. … Irregularidades de Resistencia – Piso Débil. ...cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 80 % de la resistencia del entrepiso inmediato superior.

Factor de Irregularidad Ia

0.75

Ia TABLA N° 8 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

Irregularidad Extrema de Rigidez (Ver Tabla Nº 10) … cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, en un entrepiso la rigidez lateral es menor que 60% de la rigidez lateral del entrepiso inmediato superior, o es menor que 70% de la rigidez lateral promedio de los tres niveles superiores adyacentes. Las rigideces laterales podrán calcularse como la razón entre la fuerza cortante del entrepiso y el correspondiente desplazamiento relativo en el centro de masas, ambos evaluados para la misma condición de carga. .

Factor de Irregularidad Ia

0.50

Irregularidad Extrema de Resistencia (Ver Tabla Nº 10) … cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65 % de la resistencia del entrepiso inmediato superior.

51

… TABLA N° 8 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

Factor de Irregularidad Ia

Irregularidad de Masa o Peso … cuando el peso de un piso, determinado según el artículo 26, es mayor que 1.5 veces el peso de un piso adyacente. No aplica en azoteas ni en sótanos.

0.90

Irregularidad Geométrica Vertical … cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 1.3 veces la correspondiente dimensión en un piso adyacente. No aplica en azoteas ni en sótanos.

0.90

Discontinuidad en los Sistemas Resistentes … cuando en cualquier elemento que resista más de 10 % de la fuerza cortante se tiene un desalineamiento vertical, tanto por un cambio de orientación, como por un desplazamiento del eje de magnitud mayor que 25 % de la correspondiente dimensión del elemento.

0.80

Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes (Ver Tabla Nº 10) …cuando la fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos según se describen en el ítem anterior, supere el 25% de la fuerza cortante total.

0.60

Irregularidades en Altura

Irregularidad de Piso Blando 53

… Di

Di+1 Di+2 Di+3 Ki = Vi+3

hi+3 Vi+2

hi+2

Ki < 0.7 Ki+1 ó

Ki < 0.8

Ki+1+Ki+2+Ki+3 3

Vi+1

hi+1

hi

vi Di

Vi

Ki < 0.6 Ki+1 ó Ki < 0.7

Ki+1+Ki+2+Ki+3 3

54

…

Irregularidad de Masa, 𝑰𝒂=𝟎.90 𝐶𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑊𝑖 > 1.5 𝑊𝑖+1 ó

𝑊𝑖 > 1.5 𝑊𝑖−1

55

…

Irregularidad de Geometría Vertical, 𝑰𝒂=𝟎.𝟗𝟎

𝐶𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑏2 > 1.3 × 𝑏1

56

…

Discontinuidad en Sistemas Resistentes, 𝑰𝒂 = 𝟎. 𝟖𝟎 𝑉𝑒𝑙𝑒𝑚 ≥ 0.1𝑉𝐸𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐 y

𝑒 > 0.25𝑏

Discontinuidad Extrema en Sistemas Resistentes, 𝑰𝒂𝒆𝒙𝒕 = 𝟎. 𝟔𝟎 𝑉𝑒𝑙𝑒𝑚 ≥ 0.25𝑉𝐸𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐 y 𝑒 > 0.25𝑏

57

Ip TABLA N° 9 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA

Factor de Irregularida d IP

Irregularidad Torsional …cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edificio, calculado incluyendo excentricidad accidental, es mayor que 1,3 veces el desplazamiento relativo promedio de los extremos del mismo entrepiso para la misma condición de carga. Este criterio sólo se aplica en edificios con diafragmas rígidos y sólo si el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor que 50 % del desplazamiento permisible indicado en la Tabla Nº 11.

0.75

Irregularidad Torsional Extrema (Ver Tabla Nº 10) … cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edificio, calculado incluyendo excentricidad accidental (), es mayor que 1,5 veces el desplazamiento relativo promedio de los extremos del mismo entrepiso para la misma condición de carga (). Este criterio sólo se aplica en edificios con diafragmas rígidos y sólo si el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor que 50 % del desplazamiento permisible indicado en la Tabla Nº 11.

0.6

Esquinas Entrantes La estructura se califica como irregular cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas direcciones son mayores que 20 % de la correspondiente dimensión total en planta.

0.90 58

…

TABLA N° 9 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA

Factor de Irregularidad IP

Discontinuidad del Diafragma …cuando los diafragmas tienen discontinuidades abruptas o variaciones importantes en rigidez, incluyendo aberturas mayores que 50 % del área bruta del diafragma. … cuando, en cualquiera de los pisos y para cualquiera de las direcciones de análisis, se tiene alguna sección transversal del diafragma con un área neta resistente menor que 25 % del área de la sección transversal total de la misma dirección calculada con las dimensiones totales de la planta.

0.85

Sistemas no Paralelos … cuando en cualquiera de las direcciones de análisis los elementos resistentes a fuerzas laterales no son paralelos. No se aplica si los ejes de los pórticos o muros forman ángulos menores que 30° ni cuando los elementos no paralelos resisten menos que 10 % de la fuerza cortante del piso.

0.90

59

Irregularidades en Planta

Irregularidad por Esquinas Entrantes, 𝑰𝒑 = 𝟎. 𝟗𝟎 ( a> 0.2𝐴 )

y

( 𝑏 > 0.2B )

60

61

/ PUCP/ Ingeniería Antisísmica 1/ A. Muñoz/ 2011

…

Ejemplo de Irregularidad por esquina entrante 62

…

Irregularidad por Discontinuidad del Diafragma 𝑰𝒑 = 𝟎. 𝟖𝟓 Discontinuidad abrupta del Diafragma

63

…

Irregularidad por Discontinuidad del Diafragma, 𝑰𝒑 = 𝟎. 𝟖𝟓 Reducción del área del Diafragma.

𝐴′ > 50%𝐴 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

64

…

∆𝑃𝑅𝑂𝑀 = ∆𝑚á𝑥+ ∆𝑚𝑖𝑛 2

Irregularidad Torsional, 𝑰𝒑 = 𝟎.75 ∆𝑚á𝑥 ∆𝑃𝑅𝑂𝑀 ∆𝑚á𝑥 ∆ > 1.3 𝑦 > 0.5 permisible ℎ𝑖 ℎ𝑖 ℎ𝑖 ℎ Irregularidad Torsional Extrema, 𝑰𝒑 = 𝟎.60 ∆𝑚á𝑥 ∆𝑃𝑅𝑂𝑀 ∆𝑚á𝑥 ∆ > 1.5 𝑦 > 0.5 permisible 65 ℎ𝑖 ℎ𝑖 ℎ𝑖 ℎ

Artículo 21 Restricciones a la Irregularidad

66

… Tabla N° 10 CATEGORÍA Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edificación

A1 y A2

B

Zona

Restricciones

4, 3 y 2

No se permiten irregularidades

1

No se permiten irregularidades extremas

4, 3 y 2

No se permiten irregularidades extremas

1

Sin restricciones

4y3

No se permiten irregularidades extremas No se permiten irregularidades extremas

C

2

excepto en edificios de hasta 2 pisos u 8 m de altura total

1

Sin restricciones

• No se permiten irregularidades extremas en Zona 4 y 3 para ninguna categoría de edificio. • Se mantiene la restricción de irregularidades en edificaciones tipo A

NO SE PERMITEN SISTEMAS DE TRANSFERENCIA (21.2) • En las zonas sísmicas 4, 3 y 2 no se permiten los sistemas de transferencia en los que más del 25 % de las cargas de gravedad o de las cargas sísmicas en cualquier nivel sean soportadas por elementos verticales que no son continuos hasta la cimentación

21.2 Sistemas de Transferencia

Piso Típico (2do a 7mo)

Sistema de Transferencia Muros en Estacionamiento 70

…

… no se permiten sistemas de Transferencia … 71

Artículo 22.- Coeficiente de Reducción de Fuerzas Sísmicas, R

R = R 0 ∙ Ia ∙ I p

72

Artículo 23. Sistemas de Aislamiento Sísmico y Disipación de Energía Se permite la utilización de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía en la edificación, siempre y cuando se cumplan las disposiciones de esta Norma (mínima fuerza cortante en la base, distorsión de entrepiso máxima permisible), y en la medida que sean aplicables los requisitos del documento siguiente: “Minimum Design Loads for Building and Other Structures”, ASCE/SEI 7-10 (vigente ahora 7-16), Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2010. La instalación de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía deberá someterse a una supervisión técnica especializada a cargo de un ingeniero civil.

Edificios sin Aislamiento

Edificios con Aislamiento

En proceso Norma E.031 Aislamiento Sísmico

Edificios sin Disipadores

Edificios con Disipadores

Etapa 3: Análisis Estructural (Capítulo IV)

Articulo 24. Consideraciones Generales 24.1 (Tema en Estudio para próxima versión) Para estructuras Regulares: …el total de la fuerza sísmica actúa independientemente en dos direcciones ortogonales predominantes (x, y). Para estructuras Irregulares: …la acción sísmica ocurre en la dirección que resulte más desfavorable para el diseño. 24.2 Fuerza sísmica vertical para elementos de grandes luces , elementos pre y postensados, voladizos. Se considera que actúa simultáneamente con la fuerza sísmica horizontal y en el sentido más desfavorable. 77

Artículo 27. Procedimientos de Análisis

Dos procedimientos : • •

Análisis Estático Análisis dinámico modal espectral

En ambos : • •

Modelo con Comportamiento lineal Solicitaciones sísmicas reducidas 78

Artículo 28. Análisis Estático

79

28.2 Fuerza Cortante de Diseño

80

28.3 Distribución de Fuerzas sísmicas en Altura y 28.5 Excentricidad Accidental

0.75 + 0.5 T ≤ 2 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑇 > 0.5

81

28.4 Periodo fundamental de Vibración

Estimación del periodo fundamental de vibración 82

…

Mejor Estimación, método de Rayleigh con Traslación Pura 83

28.6 Fuerzas Sísmicas Verticales

Fv = (2/3) Z · U · S (P)

En elementos horizontales de grandes luces, incluyendo volados, se requerirá un análisis dinámico 84

Artículo 29. Análisis Dinámico Modal Espectral

85

29.1 Modos de Vibración

86

29.2 Aceleración Espectral

Horizontal : 𝑆𝑎 =

𝑍𝑈𝑆𝐶 𝑅

𝑔

Vertical : 𝑆𝑎 vertical =

2 𝑍𝑈𝑆𝐶 3 𝑅

𝑔 87

29.3 Criterios de Combinación

88

29.4 Fuerza Cortante Mínima

Factor de escala para diseño en el análisis dinámico 89

29.5 Excentricidad Accidental (efectos de Torsión)

90

Etapa 4: Validación de la Estructura (Capítulo V)

Revisión de las Hipótesis del Análisis • Con los resultados de los análisis se revisarán los factores de irregularidad aplicados. • En base a éstos se verificará si los valores de R se mantienen o deben ser modificados. • En caso de haberse empleado el procedimiento de análisis estático deberá verificarse lo señalado si es aplicable de acuerdo a si es una estructura irregular

Restricciones a la Irregularidad • Verificar las restricciones a la irregularidad de acuerdo a la categoría y zona de la edificación en la Tabla N° 10. • De existir irregularidades o irregularidades extremas en edificaciones en las que no están permitidas según esa Tabla, se debe modificar la estructuración y repetir el análisis hasta lograr un resultado satisfactorio.

Distorsión Permisible • Se calculan los desplazamientos laterales (Artículo 31) 31.1

Estructuras regulares : 0,75 R x Δ Estructuras irregulares : 0,85 R x Δ 31.2 Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el numeral 28.2 ni el cortante mínimo en la base especificado en el numeral 29.4.

• Verificar que la distorsión máxima de entrepiso que se obtiene en la estructura con los desplazamientos calculados en el paso anterior sea menor que lo indicado en la Tabla N° 11. De no cumplir se debe revisar la estructuración y repetir el análisis hasta cumplir con el requerimiento. (Artículo 32)

Artículo 31 Determinación de Desplazamientos Laterales

α=

0.75 𝑅 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 0.85 𝑅 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑖𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 95

Artículo 32.- Desplazamientos Laterales Relativos Admisibles Tabla N° 11 LÍMITES PARA LA DISTORSIÓN DEL ENTREPISO Material Predominante

( D i / hei )

Concreto Armado

0,007

Acero

0,010

Albañilería

0,005

Madera

0,010

Edificios de concreto armado de ductilidad limitada

0,005

Edificio con daño moderado y sin pérdida de verticalidad

Artículo 33. Separación entre edificios (S)

98

… Separación entre edificios Si no existe junta sísmica reglamentaria del edificio vecino existente,

el edificio nuevo deberá separarse de la edificación existente el valor de s/2 que le corresponde más el valor s/2 de la estructura vecina.

𝑆 = 𝑆𝐿1 + 𝑆𝐿2

99

• Artículo 34. Redundancia Se exige amplificar los esfuerzos en elementos que tomen mas del 30%de la fuerza cortante horizontal • Artículo 35. Verificación de resistencia última Indica especificación a usar en caso de realizar análisis de resistencia última.

100

CAPÍTULO VI.

Elementos No Estructurales

Hospital de Pisco, agosto de 2007.

Hospital de Pisco, agosto de 2007.

Costos de inversión en edificaciones modernas (Tokas, C. 2011)

Los costos de los componentes no estructurales y contenidos de un hospital superan largamente el costo de la estructura.

Artículo 36. Generalidades • Los elementos No-Estructurales aportan masa pero no rigidez ni resistencia. • Algunos elementos No Estructurales: • Cercos, tabiques, parapetos, paneles prefabricados. • Elementos arquitectónicos y decorativos (cielos rasos, enchapes, etc). • Vidrios y muro cortina. • Instalaciones (hidráulicas y sanitarias, eléctricas, gas) • Equipos mecánicos. • Mobiliario 106

Artículo 38. Fuerzas de Diseño Fuerza sísmica horizontal (F) Alternativamente : Tabla N° 12 VALORES DE C1 - Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de la edificación y cuya falla entrañe peligro para 3,0 personas u otras estructuras. - Muros y tabiques dentro de una edificación. - Tanques sobre la azotea, casa de máquinas, pérgolas, parapetos en la azotea. - Equipos rígidos conectados rígidamente al piso.

2,0 3,0 1,5

107

Artículo 39. Fuerza Horizontal Mínima

En ningún nivel del edificio la fuerza F calculada será menor que: 0,5 · Z · U · S · Pe.

108

Artículo 40. Fuerzas Sísmicas Verticales

• Se considerará como 2/3 de la fuerza horizontal.

• Para equipos soportados por elementos de grandes luces, incluyendo volados, se requerirá un análisis Dinámico.

109

CAPÍTULO VII.

Cimentaciones

Artículo 46. Momento de Volteo

111

CAPÍTULO VIII. Evaluación, Reparación y Reforzamiento de Estructuras

Para las edificaciones esenciales se acepta reforzamiento progresivo . 113

Que es el reforzamiento progresivo? Reforzamiento que se programa en varias etapas de obra, las mismas que pueden estar separadas por lapsos de tiempo importantes (años) Cada etapa de obra reduce paulatinamente la vulnerabilidad sísmica 114

Cuando se recomienda? Cuando no es posible suspender el funcionamiento de una edificación por un lapso de tiempo importante o cuando no hay recursos suficientes para culminar el reforzamiento completo

115

Ejemplo: Escuelas 780 - Pre97 116

Tres Fases vacacionales: Fase 1: Fase 2 :

Fase 3: 117

CAPÍTULO IX.

Instrumentación

INSTRUMENTACIÓN ....- Estaciones Acelerométricas 50.1 Una estación acelerométrica, es un espacio seguro con un área adecuada, que contiene un sensor triaxial de aceleraciones, un sistema de registro, almacenamiento y … 50.2 Las estaciones acelerométricas son provistas por el propietario, y deben cumplir con las especificaciones técnicas establecidas por el Instituto Geofísico del Perú (IGP), …

50.5 La responsabilidad del cumplimiento de …

Cuando es obligatorio Instalar acelerómetros ? 50.3 Las edificaciones que individualmente o en forma conjunta, tengan un área techada igual o mayor que 10 000 m2 deben instalar una estación en la base del edificio. 50.4 Adicional en la azotea para edificaciones con más de 20 pisos y las que tienen dispositivos de protección sísmica.

120

Temas en estudio para la siguiente versión de la E.030

Peligro Sísmico

1963

1977

Futuro… ¿Curvas de peligro sísmico?

1997

2016

Es urgente ?

Perfiles de Suelo y Espectro de Diseño

SA (g)

1.2

ZONA Z4 - SUELOS S1 S2 S3 Espectro Z4S1 β = 5%

Espectro Z4S2 β = 5%

0.8

Espéctro Z4S3 β = 5%

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0 T seg.

La demanda sísmica pueden variar considerablemente

6.0

Comparación entre suelos S1 y S2 (Zona 3) S=1.15 T< 0.4seg. Ambos en plataforma del espectro Cortante basal 15% mayor para suelo S2 0.40.6 cortante basal es 57.5% mayor para suelo S2126

• Si el parámetro para definir el tipo de suelo es la velocidad de ondas de corte (Vs), el cambio de suelo S1 a S2 es en Vs=500m/s. Salto brusco. Se está estudiando plantear variación gradual. • Para edificios con periodo mayor a 0.4seg el cortante basal es mucho mayor para suelo S2, lo cual no esta totalmente justificado. • Se ha relacionado el factor de amplificación S con la zona y el tipo de suelo, pero el valor de Tp solo depende del tipo de suelo

127

Se ha encontrado en diversos proyectos de investigación que la zona de suelo S2 definida para 500>Vs>180m/seg debe dividirse en dos zonas, 500>Vs>350 y 350>Vs>180.

SITE RESPONSE ANALYSIS AND ITS COMPARISON WITH THE PERUVIAN SEISMIC DESIGN SPECTRUM Zenón AGUILAR, Juan TARAZONA, Luis VERGARAY, José BARRANTES

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Efectos de Vaso Geológico y Amplificación Topográfica

Efecto de Vaso Geológico

Amplificación Topográfica

… probablemente sea uno de temas mas difíciles de incorporar

Bidireccionalidad

¿Qué significa realmente “Z”? “…Máxima aceleración en suelo firme con periodo de retorno de 500 años…”

“…si pero, ¿máxima entre ambas direcciones, máxima en una dirección compuesta o qué?…”

E-030: 100% en dirección de análisis y 0% en la otra dirección Puede estar sub estimándose los desplazamientos y fuerzas sísmicas

Sistemas Estructurales

Edificios de Concreto Armado E.030 Vigente -

Propuesta • • • •

Edificios de Muros EMDL

- Edificios Duales

Pórticos Especiales de C°A° Pórticos Intermedios de C°A° Pórticos Ordinarios de C°A° Dual: Con muros y pórticos especiales de C°A°

• Dual: Con muros y pórticos ordinarios de C°A° • Muros Especiales de C°A° • Muros Ordinarios de C°A°

- Edificios de Pórticos

• Muros Ductilidad Limitada de C°A°

Requisitos de rigidez, resistencia y ductilidad según peligro sísmico (ZS) e Importancia (U)

Categoría Sísmica : importancia + peligro sísmico Importancia (Uso)

ZS

A. B. Hospitales Estaciones / Escuelas / Estadios

C. Viviendas / oficinas

0.54 a 0.45

IV

IV

III

0.45 a 0.35

IV

III

II

0.35 a 0.25

III

II

II

< 0.25

II

I

I

Definir requisitos en función a categoría Requisitos de Regularidad IV Requisitos de Ductilidad

III II

I

IV

Procedimiento de Análisis

III II

IV

I

III II I

Predicción de Desplazamientos

Necesitamos estimar apropiadamente los desplazamientos para : diseñar la estructura

controlar el daño

separar edificios

Determinación de Desplazamientos Laterales

C𝑑 =

0.75 𝑅 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠 0.85 𝑅 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠 𝑖𝑟𝑟𝑒𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟𝑒𝑠

Para estimación de desplazamientos • Considerar o no el agrietamiento en edificios de concreto • Revisar espectros de desplazamientos. Zona plana Para diseño • Definición de confinamiento en placas • Junta entre edificios

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Reservorios y Tanques Elevados

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La diferencia principal es como modelar la masa del agua y el chapoteo durante el sismo

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… y las Normas?

gracias!