EMPRESAS REFERENTES DE PERÚ SIDERPERU Denominación mm cm2 f6 6 0.28 f8 8 0.5 3/8 plg 9.525 0.71 f 12 12 1.13 1/2 plg 1.2
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EMPRESAS REFERENTES DE PERÚ SIDERPERU Denominación mm cm2 f6 6 0.28 f8 8 0.5 3/8 plg 9.525 0.71 f 12 12 1.13 1/2 plg 1.29 5/8 plg 1.99 3/4 plg 2.84 1 plg 5.1 1 3/8 plg 10.06
AREQUIPA Denominación mm cm2 f6 6 0.28 f8 8 0.5 3/8 plg 9.525 0.71 f 12 12 1.13 1/2 plg 1.29 5/8 plg 1.99 3/4 plg 2.84 1 plg 5.1 1 3/8 plg 10.06
ACI 318 Denominación mm
cm2
ACI 318 - CHILE Denominación mm cm2
#3
0.71
f8 f 10 f 12
#4 #5 #6 #8 #11
1.27 1.98 2.83 5.07 10.07
f 16 f 18 f 25 f 36
8
0.5 0.785 1.13 2.01 2.54 4.91 10.2
NTCRC (México D.F.) Denominación mm cm2 #2 0.32 #2.5 0.49 #3 0.71 #4 #5 #6 #8 #11
1.27 1.98 2.83 5.07 10.07
VIENTO - NORMA PERUANA E020 Cápitulo 5 - 5.1 Generalidades La estructura, los elementos de cierre y los componentes exteriores de todas las edificaciones expuestas a la acción del viento, serán diseñadas para resistir las cargas (presiones y/o succiones) exteriores e interiores debidas al viento, se actua en dos direcciones horizontales perpendiculares entre sí. En la estructura la ocurrencia de presiones y/o succiones exteriores serán consideradas simultaneamente. 5.2 Clasificación de las construcciones TIPO 1: Edificaciones poco sensibles a las ráfagas y a los efectos dinámicos del viento, tales como eficios de poca altura o esbeltez y edificaciones cerradas con cobertura capaz de soportar las cargas sin variar su geometría. Ver 5.3 y 5.4 TIPO 2: Edificaciones cuya esbeltez las hace sensibles a las ráfagas, tales como tanques elevados y anuncios y en general estructuras con una dimension corta en el sentido del viento. Para este tipo de edificaciones la carga exterior especificada en 5.4 se multiplicará por 1.4. TIPO 3: Edificaciones que presentan problemas aerodinámicos especiales tales como domos, arcos, antenas, chimeneas esbeltas y cubiertas colgantes. Para este tipo de edificaciones las presiones de diseño se determinarán a partir de procedimientos de análisis reconocidos en ingeniería, pero no serán menores que las especificaciones para el Tipo 1 en 5.3 y 5.4. 5.2 Velocidad de diseño La velocidad hasta 10m será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la edificación pero no menos de 75 km/h. 75 km/h
para una altura determinada será:
Presiones 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00
Altura considerada
Estructuras Tipo 1 y min 3 Estructuras Tipo 2
130
120
110
90
0.00 100
39.38 47.07 53.42 58.93 63.85 68.33 72.46 76.32 79.94 83.36 86.62 89.72 92.70 95.55 98.31 100.96 103.54 106.03 108.45 110.80 113.09 115.33 117.51 119.64 121.72
80
Presión de viento divida por el coeficiente C de 5.4
28.13 33.62 38.15 42.09 45.61 48.81 51.76 54.51 57.10 59.55 61.87 64.09 66.21 68.25 70.22 72.12 73.95 75.73 77.46 79.14 80.78 82.38 83.93 85.45 86.94
70
Presión de viento divida por el coeficiente C de 5.4
75.00 82.00 87.36 91.75 95.51 98.80 101.75 104.42 106.86 109.13 111.24 113.21 115.08 116.84 118.51 120.10 121.62 123.07 124.47 125.81 127.11 128.36 129.56 130.73 131.86
60
Velocidad
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130
50
Altura
40
1.4*[ Ph (kg/m2) / C(T5.4) ]
20
Ph (kg/m2) / C(T5.4)
10
Estructuras Tipo 2
Vh(h) (km/h)
Presiones
Estructuras Tipo 1 y min 3 h (m)
30
Vh10m
- Dato de entrada según la zona de ubicación de la obra. No menor a 75 km/h. VELOCIDAD DE REFERENCIA. Indicada manualmente por el profesional en el CYPECAD. Es el valor que luego se ingresa en la celda de color negro (C50 de este Excel)
FACTORES DE CORMA C - Tabla 5.4 Construcción Barlovento Superficies verticales de edificios 0.8 Anuncios, muros aislados, elementos con una dimensión corta en el sentido del viento 1.5 Tanques de agua, chimeneas y otros de sección circular o elípticas.
0.7
Tanques de agua, chimeneas y otros de sección cuadrada o rectángular.
2
Arcos y cubiertas cilíndricas con un ángulo e inclinación que no exceda 45º
± 0.8
Sotavento -0.6
-0.5
Superficies inclinadas a 15º o menos
0.3 -0.7
-0.6
Superficies inclinadas entre 15º y 60º
0.7 -0.3
-0.6
Superficies inclinadas entre 60º y la vert. 0.8 -0.6 El signo positivo indica presión y el negativo succión
SISMO - NORMA PERUANA E030
Capítulo 2 - Parámetros del sitio Artículo 5 - Zonificación
- Aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. Ver mapa con zonificación e indice de zonas en el texto de la norma.
TABLA Nº 1 - FACTORES DE ZONA ZONA
Z
3 2 1
0.4 0.3 0.15
Artículo 6 - Condiciones locales a) Microzonificación sísmica b) Estudio del sitio Artículo 6.2 - Condiciones geotécnicas a) Perfil Tipo S1: Roca o suelos muy rígidos. - Ver texto de la norma. b) Perfil Tipo S2: Suelos Intermedios. - Ver texto de la norma. c) Perfil Tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor. - Ver norma. d) Perfil Tipo S4: Condiciones excepcionales. - Ver texto de la norma. TABLA Nº 2 - PARÁMETROS DEL SUELO Tipo S1 S2 S3 S4
Descripción
Tp (s)
Roca o suelos muy rígidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Condiciones excepcionales
S
0.4 0.6
1 1.2
0.9 *
1.4 *
- Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizandose los correspondientes valores de Tp (Período que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo) y del factor de amplificación de suelo S. En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrán usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Solo será necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotécnicos así lo determinen.
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S3
Artículo 7 - Factor de amplificación sísmica - T es el período según se define en el Artículo 17 (17.2) o en el Artículo 18 (18.2a). Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo.
C Tp C 2.5 C 2.5 T Capítulo 3 - Requisitos Generales Artículo 8 - Aspectos generales Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle) - Deberá considerarse el posible efecto de elementos no estructurales - Para estructuras regulares, el análisis podrá hacerse considerando que el total de la fuerza sísmica actúa independientemente en dos direcciones ortogonales - Para las irregulares deberá suponerse que actua en la posición mas desfavorable - Se considera que la fuerza sísmica vertical actua simultaneamente con la horizontal y en la posición más desfavorable - No es necesario considerar simultaneamente los efectos del viento y del sismo - Cuando en un elemento actue una fuerza de 30% o mas del total de la fuerza cortante horizontal que actua en un piso dicho elemento deberá diseñarse para absorber el 125% de dicha fuerza Artículo 9 - Concepción estructural sismorresitente Ver el texto de la norma. Artículo 10 - Categoria de las edificaciones TABLA Nº 3 - CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES COEFICIENTE DE USO E IMPORTANCIA - U Categoría
Descripción
U
A Ver el texto de la norma. Edificaciones esenciales 1.5 B Ver el texto de la norma. Edificaciones importantes 1.3 C Ver el texto de la norma. Edificaciones comunes 1 D Ver el texto de la norma. Edificaciones menores (*) (*) En este tipo de edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas, pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez Artículo 11 - Configuración estructural TABLA Nº 4 - IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Irregularidades de Rigidéz - Piso blando - Ver norma Irregularidades de masa - Ver norma Irregularidades geométrica vertical - Ver norma Discontinuidad en los sistemas resistentes - Ver norma TABLA Nº 5 - IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Irregularidad torsional - Ver norma Esquinas entrantes - Ver norma Discontinuidad del diafragma - Ver norma
Artículo 12 - Sistemas estructurales TABLA Nº 6 - SISTEMAS ESTRUCTURALES COEFICIENTE DE REDUCCIÓN, (R) PARA ESTRUCTURAS REGULARES Sistemas estructurales
R
Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momento Otras estructuras de acero Arriostres excentricos Arriostres en cruz Concreto Armado Pórticos (1) Dual (2) De muros estructurales (3) Muros de ductilidad limitada (4) Albañilería armada o confinada (5)
9.5
Acero
6.5 6 8 7 6 4
- Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección tal como se indica en esta tabla. Según la clasificación que se haga de una edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sismica R. Para el diseño por resistencia útlima las fuerzas sísmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) los valores establecidos en la tabla Nº 6 previa multiplicaciòn por el factor de carga de sismo correspondiente.
3 Madera (Por esfuerzos admisibles) 7 (1), (2), (3), (4), (5), (*), (**): Ver el texto de la norma Artículo 13 - Categoria, sistema estructural y regularidad de las edificaciones De acuerdo a la categoría de una edificación y la zona donde se ubique, ésta deberá proyectarse observando las carácterísticas de regularidad y empleando el sistema estructural que se indica en la TABLA Nº 7.
Artículo 14 - Procedimiento de análisis 14.1 Cuaquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los análisis dinámicos referidos en el artículo 18 14.2 Las estructuras clasificadas como regulares en el Art 10 de no mas de 45m de altura y las estructuras de muros portantes de no mas de 15m de altura, aún cuadno sean irregulares, podrán analizarse mediante el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes del Artículo 17 Artículo 15 - Desplazamientos laterales permisibles 15.1 Desplazamientos laterales permisibles TABLA Nº 8 - LÍMITES DEL DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO (No aplicables a naves industriales) Material predominante
Di / hei
Concreto armado Acero Albañilería Madera
0.007 0.01 0.005 0.01
15.2 Junta de separación sísmica. Ver texto de la norma. 15.3 Estabilidad del edificio Deberá considerarse el efecto de la excentricidad de la carga vertical producida por los desplazamientos laterales de la edificación, (P-Delta) según se establece en el Artículo 16(16.5) Ver texto de la norma.
Di : Desplazamiento relativo del entrepio "i" hei : Altura del entrepiso "i" El desplazamiento lateral se calculará según el Artículo 16 (16.4): Los deplazamientos laterales se calcularán multiplicando por (0.75 R) los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el Artículo 17(17.3) ni el cortante mínimo en la base especificado en el Artículo 18(18.2d).
Capítulo 4 - ANALISIS DE EDIFICIOS Artículo 16 - Generalidades Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle) 16.1 Solicitaciones sísmicas y análisis Se acepta (ver Artículo 3) que las edificaciones tendrán incursiones inelásticas frente a las solicitaciones sísmicas severas. Por tanto las solicitaciones sísmicas de diseño se consideran como una fracción de la solicitación sísmica máxima elástica. El análisis podrá desarrollarse usando las solicitaciones sísmicas reducidas con un modelo de comportamiento elástico para la estructura. 16.2 Modelos para el análisis Ver texto de la norma. 16.3 Peso de la edificación.
16.4 Deplazamientos laterales. Ver texto de la norma y ver mas arriba 16.5 Efectos de segundo orden Ver texto de la norma. 16.6 Solicitaciones sísmicas verticales Estas solicitaciones se considerarán en el diseño de elementos verticales, elementos post o pre tensados y en voladizos o salientes de un edificio. Artículo 17 - Análisis Estático Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle) 17.1 - Generalidades - Ver texto de la norma 17.2 - Período fundamental a) Fórmula empírica práctica - Ver texto de la norma b) Procedimiento de análisis dinámico - Ver texto de la norma Cuando se emplee un procedimiento DINÁMICO y no se considere el efecto de los elementos NO estructurales, el período fundamental deberá tomarse como 0.85 del valor obtenido por este método.
De impotancia para el cálculo con CYPECAD 3D y su análisis dinámico modal espectral.
17.3 - Fuerza cortante en la base Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle)
17.4 - Distribución de la fuerza sísmica en altura Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle)
Fa
0.07 T V 0.15 V
- Si el período fundamental T, es mayor que 0.7 segundos, una parte de la fuerza cortante V, denominada Fa, deberá aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura. El período T, en la expresión indicada, será el mismo que el usado para la determinación de la fuerza cortante en a base.
El resto de la fuerza cortante, es decir (V-Fa) se distribuirá entre los distintos niveles, incluyendo el último, de acuerdo a la siguiente
P i h i
Fi
n
P j h j
17.5 - Efectos de torsión Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle)
M ti
j 1
F i e i F i e i
17.6 - Fuerzas sísmicas verticales. La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso. Para las zonas 3 y 2 esta fracción será 2/3.Z. Para la zona 1 no es necesario considerar este efecto.
- Se supondrá que la fuerza Fi actua en el centro de masas en cada nivel pero deberá considerarse además el efecto de excentricidades accidentales como se indica. Para cada dirección de análisis la excentricidad accidental en cada nivel (ei), se condierará como 0.05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de aplicación de fuerzas. Se puede suponer que las condiciones más desfavorables se obtienen considerando a las (ei) con el mismo signo en todos los niveles. Solo se consideran los incrementos de fuerza horizonal no así las disminuciones.
Artículo 18 - Análisis Dinámico Resúmen: (Ver texto de la norma para mas detalle) 18.1 - Generalidades Para edificios convencionales podrá usarse el procedimiento e combinación espectral; y para edificaciones especiales deberá usarse en análisis tiempo-historia. 18.2 - Análisis por combinación modal espectral a) Modos de vibración: se podran aplicar métodos que tengan en cuenta las características de rigidez y la distribuciòn de masas en forma apropiada. b) Aceleración espectral: Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudoaceleraciones definido por:
Sa
Z U S C R
g
c) Criterios de combinación: Ver texto de la norma. d) Fuerza cortante mínima en la base: Para cada una de las direcciones consideradas en el analisis, la fuerza cortante en la base del eficio no podrá ser menor que el 80% del valor calculado según el metodo estatico para estructuras regulares, ni menor que el e) Efectos de torsión: La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se condierará teniendo en cuanta una excentricidad igual a 0.05 veces la dimensión del edificio en la posición más desfavorable. CON TODO ESTE RESUMEN QUE SERÁ DE SUMA UTILIDAD PARA LA INCORPORACIÓN DE LA NORMA PERUANA EN EL SOFTWARE SE GENERARON LOS ESPECTROS DE PSEUDO ACELERACIONES QUE SE PUEDEN VER A CONTINUACIÓN
- Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales.
- Si fuera necesario incrementar el cortante, se incrementarán todos los otros resultados, escalando proporcionalmente, EXCEPTO los DESPLAZAMIENTOS.
DEFINIMOS UNA FUNCIÓN PARA LA PSEUDO ACELERACIÓN
i 0 2
El subindice El subindice El subindice El subindice El subindice
j 0 2
" i " controla la ZONA SÍSMICA, "Z" " j " controla el COEFICIENTE DE USO E IMPORTANCIA, "U" " k " controla al PARÁMETRO DEL SUELO, "S" " l " controla el FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA, "C" " m " controla el COEFICIENTE DE REDUCCION SÍSMICA, "R"
Sa ( T i j k l m) 0.3
k 0 2 l 0 2 m 0 8
Zi U j S k C ( T ) l Rm
0.3
T, el período v a desde:
T 0.01 0.02 2
0.27
"Sa" se representa como fracción de "g" Sa( T 0 0 0 0 4 ) 0.24
Se grafican a continuación los espectros para un tipo estructural, el DUAL, para las tres zonas (Z), tres tipos de Sa suelos ( T 1(S) 0 0y tres 0 4 )tipos de obra (U). Cambiando los subindices se pueden visualizar los demás. En cada gráfico 0.21 se visualiza: un tipo de estructura, tres zonas y tres tipo de suelos. Sa( T 2 0 0 0 4 )
Sa( T 0 0 1 1 4 ) 0.18 Sa( T 1 0 1 1 4 ) 0.15 Sa( T 2 0 1 1 4 ) Sa( T 0 0 2 20.26 4)
0.12 0.3
Sa( T 1 0 2 2 4 ) 0.09 0.27 Sa( T 2 0 2 2 4 ) Sa( T 0 1 0 0 4 ) 0.06 0.24 Sa( T 1 1 0 0 4 )
0.03 0.21
Sa( T 2 1 0 0 4 ) 0.016 Sa( T 0 1 1 1 4 ) 0.18 0 Sa( T 1 1 1 1 4 ) 0.15
0.2
0.4
0.6
0.8
0
1
1.2
1.4
1.6
1.8
T
2 2
Sa( T 2 1 1 1 4 ) Sa( T 0 1 2 2 4 )
0.12
Sa( T 1 1 2 2 4 ) 0.09 Sa( T 2 1 2 2 4 )
0.06 0.03
0.014
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 T
1.2
1.4
1.6
1.8
2 2
0.26
0.3 0.27
Sa( T 0 1 0 0 4 ) 0.24 Sa( T 1 1 0 0 4 )
0.21
Sa( T 2 1 0 0 4 ) Sa( T 0 1 1 1 4 ) 0.18 Sa( T 1 1 1 1 4 ) 0.15 Sa( T 2 1 1 1 4 ) Sa( T 0 1 2 2 4 )
0.12
0.2 Sa( T 1 1 2 20.2 4 ) 0.09 Sa( T 2 1 2 2 4 )
0.18 0.06
Sa( T 0 2 0 0 4 ) 0.16 0.03 Sa( T 1 2 0 0 4 ) 0.014 0.14 0 Sa( T 2 2 0 0 4 ) 0 Sa( T 0 2 1 1 4 ) 0.12
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
T
2 2
Sa( T 1 2 1 1 4 ) 0.1 Sa( T 2 2 1 1 4 ) Sa( T 0 2 2 2 4 )
0.08
Sa( T 1 2 2 2 4 ) 0.06 Sa( T 2 2 2 2 4 )
0.04 0.02
0.011
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 T
1.2
1.4
1.6
1.8
2 2