Source: https://www.scribd.com/doc/220331598/RNE-E-030-Sismo
Timestamp: 2016-10-26 22:34:00+00:00

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BrowseBrowseInterestsBiography & MemoirBusiness & LeadershipFiction & LiteraturePolitics & EconomyHealth & WellnessSociety & CultureHappiness & Self-HelpMystery, Thriller & CrimeHistoryYoung AdultBrowse byBooksAudiobooksComicsSheet MusicBrowse allUploadSign inJoinBooksAudiobooksComicsSheet MusicNORMA TÉCNICA E.030 DISEÑO SISMO RESISTENTE
GENERALIDADES...........................................................................................................03 Artículo 1 Artículo 2 Artículo 3 Artículo 4 Nomenclatura......................................................................................09 Alcances..............................................................................................4 Filosofía y Principios del diseño sismorresistente..............................4 Presentación del Proyecto (Disposición transitoria)........................... 5
PARÁMETROS DE SITIO................................................................................................ 6 Artículo 5 Artículo 6 Artículo 7 Zonificación......................................................................................... 6 Condiciones Locales........................................................................... 7 Factor de Amplificación Sísmica.........................................................10
REQUISITOS GENERALES............................................................................................ 11 Artículo 8 Artículo 9 Artículo 10 Artículo 11 Artículo 12 Artículo 13 Artículo 14 Artículo 15 Aspectos Generales........................................................................... 11 Concepción Estructural Sismorresistente........................................... 11 Categoría de las Edificaciones........................................................... 12 Configuración Estructural................................................................... 13 Sistemas Estructurales....................................................................... 14 Categoría, Sistema Estructural y Regularidad de las Edificaciones... 15 Procedimientos de Análisis.................................................................16 Desplazamientos Laterales.................................................................16
ANÁLISIS DE EDIFICIOS................................................................................................ 18 Artículo 16 Artículo 17 Artículo 18 Generalidades.................................................................................... 18 Análisis Estático..................................................................................20 Análisis Dinámico............................................................................... 22
CIMENTACIONES........................................................................................................... 29 Artículo 19 Artículo 20 Artículo 21 Artículo 22 Generalidades.................................................................................... 25 Capacidad Portante............................................................................ 25 Momento de Volteo.............................................................................25 Zapatas aisladas y cajones................................................................ 25
ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APÉNDICES Y EQUIPO.................................. 26 Artículo 23 Generalidades.....................................................................................32
EVALUACIÓN, REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS...................27 Artículo 24 Generalidades.....................................................................................33
INSTRUMENTACIÓN...................................................................................................... 28 Artículo 25 Artículo 26 Artículo 27 Artículo 28 Artículo 29 Registradores Acelerográficos............................................................28 Ubicación............................................................................................ 28 Mantenimiento.....................................................................................28 Disponibilidad de Datos...................................................................... 28 Requisitos para la Finalización de Obra............................................. 28
ANEXO.........................................................................................................................................................35 ANEXO N° 1 Zonificación Sísmica......................................................................................................... 36
Para efectos de la presente norma, se consideran las siguientes nomenclaturas:
C CT Di e Fa Fi g hi hei hn Mti m n Ni P Pi R r ri S Sa T
Coeficiente de amplificación sísmica Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificio Desplazamiento elástico lateral del nivel “i” relativo al suelo Excentricidad accidental Fuerza horizontal en la azotea Fuerza horizontal en el nivel “i” Aceleración de la gravedad Altura del nivel “i” con relación al nivel del terreno Altura del entrepiso “i” Altura total de la edificación en metros Momento torsor accidental en el nivel “i“ Número de modos usados en la combinación modal Número de pisos del edificio Sumatoria de los pesos sobre el nivel “i” Peso total de la edificación Peso del nivel “i” Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas Respuesta estructural máxima elástica esperada Respuestas elásticas correspondientes al modo “ï” Factor de suelo Aceleración espectral Periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o periodo de un modo en el análisis dinámico
TP U V Vi Z Q ∆i
Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo. Factor de uso e importancia Fuerza cortante en la base de la estructura Fuerza cortante en el entrepiso “i” Factor de zona Coeficiente de estabilidad para efecto P-delta global Desplazamiento relativo del entrepiso “i”
Esta Norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas según sus requerimientos tengan un
comportamiento sísmico acorde con los principios señalados en el Artículo 3.
Además de lo indicado en esta Norma. fuga de materiales peligrosos. La estructura no debería colapsar. se deberá tomar medidas de prevención contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento sísmico: fuego.
tanques. a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación de las que resultaren dañadas por la acción de los sismos. muelles.
Para el caso de estructuras especiales
tales como reservorios.
Filosofía y Principios del diseño sismorresistente
La filosofía del diseño sismorresistente consiste en:
a. En concordancia con tal filosofía se establecen en esta Norma los siguientes principios para el diseño:
a. se requieren consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables de la presente Norma. silos. plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones. deslizamiento masivo de tierras u otros. ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. Minimizar los daños a la propiedad.
Se aplica al diseño de todas las edificaciones nuevas. torres de transmisión. Asegurar la continuidad de los servicios básicos c.
. Evitar pérdidas de vidas b. puentes. estructuras hidráulicas.
constructivos diferentes a los indicados en esta Norma.
Los planos del proyecto estructural deberán contener como mínimo la siguiente información: a. c. experimentando posibles daños dentro de límites aceptables.b. Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo
Para su revisión y aprobación por la autoridad competente.
materiales. La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados.
. los proyectos de edificaciones con más de 70 m de altura deberán estar respaldados con una memoria de datos y cálculos justificativos. y debe cumplir con lo establecido en este artículo y demostrar que la alternativa propuesta produce adecuados resultados de rigidez. deberán ser aprobados por la autoridad competente nombrada por el Ministerio de Vivienda. b.
Presentación del Proyecto (Disposición transitoria)
Los planos. Sistema estructural sismorresistente Parámetros para definir la fuerza sísmica o el espectro de diseño. resistencia sísmica y durabilidad. quien será el único autorizado para aprobar cualquier modificación a los mismos. Construcción y Saneamiento. deberán llevar la firma de un ingeniero civil colegiado. que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio. memoria descriptiva y especificaciones técnicas del proyecto estructural.
En el Anexo N° 1 se indican las provincias que corresponden a cada zona.
. como se muestra en la Figura N° 1. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada. las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral.CAPÍTULO 2. así como en información neotectónica.
PARÁMETROS DE SITIO
Será requisito la realización de los estudios de microzonificación en los siguientes casos:
Áreas de expansión de ciudades. Estos estudios están limitados al lugar del proyecto y suministran información sobre la posible 7
.4 0. construcción de edificaciones y otras obras. tsunamis y otros.
Los resultados de estudios de microzonificación serán aprobados por la autoridad competente. aunque no necesariamente en toda su extensión. deslizamientos. Complejos industriales o similares. Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años. Estudios de Sitio Son estudios similares a los de microzonificación.3 0.15
6. sobre el área de interés. así
como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los estudios se considere para el diseño. Los estudios suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales.
Tabla N°1 FACTORES DE ZONA ZONA 3 2 1 Z 0.A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1.1
Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio
a. que puede solicitar informaciones o
justificaciones complementarias en caso lo considere necesario. que investigan los efectos de sismos y fenómenos asociados como licuefacción de suelos. Microzonificación Sísmica Son estudios multidisciplinarios.
con una resistencia a la compresión no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm ).25 s. el espesor del estrato. 8
. incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre:
Roca sana o parcialmente alterada.modificación de las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales por las condiciones locales.
b. los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo. sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. Su objetivo principal es determinar los parámetros de diseño.
Perfil tipo S2: Suelos intermedios.
Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N > 30.
Grava arenosa densa.
6. sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.2
Para los efectos de esta Norma. Se clasifican como de este tipo los sitios con características intermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3. en los que el período fundamental para vibraciones de baja amplitud no excede de 0.
No se considerarán parámetros de diseño inferiores a los indicados en esta Norma. con una resistencia al corte en condiciones no drenadas superior a 100 kPa (1 kg/cm ). Los tipos de perfiles de suelos son cuatro:
Perfil tipo S1: Roca o suelos muy rígidos. el período fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte. Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido. A este tipo corresponden las rocas y los suelos muy rígidos con velocidades de propagación de onda de corte similar al de una roca.
200 Valores N típicos en ensayos De penetración estándar (SPT) 4 . En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrán usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Corresponden a este tipo los suelos flexibles o estratos de gran espesor en los que el período fundamental.
. incluyéndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores siguientes:
Suelos Cohesivos Blandos Medianamente compactos Compactos Muy compactos Suelos Granulares Sueltos Medianamente densos Densos
Resistencia al Corte típica en condición no drenada (kPa) < 25 25 . dados en la Tabla Nº2.
Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales. Sólo será necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotécnicos así lo determinen. utilizándose los correspondientes valores de Tp y del factor de amplificación del suelo S.6 s.
Perfil Tipo S4: Condiciones excepcionales. para vibraciones de baja amplitud.
Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor.c.50 50 .10 10 . A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o topográficas son particularmente desfavorables. es mayor que 0.
d.100 100 .30 Mayor que 30
Espesor del estrato (m) (*) 20 25 40 60 Espesor del estrato (m) (*) 40 45 100
(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca.
2 1. pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S3. C≤2.
De acuerdo a las características de sitio.
.4 0.2 a)
Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto de la aceleración en el suelo.5  
T es el período según se define en el Artículo 17 (17.0 1.9 * S 1.Tabla Nº2 Parámetros del Suelo
Tipo S1 S2 S3 S4 Descripción Roca o suelos muy rígidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Condiciones excepcionales Tp (s) 0.4 *
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista.2) ó en el Artículo 18 (18. se define el factor de amplificación sísmica (C) por la siguiente expresión:
 Tp C = 2.5 ⋅  T 
  .6 0.
. el detallado del refuerzo y anclaje deberá hacerse acorde con esta consideración. Peso mínimo. Deberá considerarse el posible efecto de los elementos no
estructurales en el comportamiento sísmico de la estructura. Para estructuras irregulares deberá suponerse que la acción sísmica ocurre en la dirección que resulte más desfavorable para el diseño de cada elemento o componente en estudio. muro o pórtico.
Concepción Estructural Sismorresistente
El comportamiento sísmico de las edificaciones mejora cuando se observan las siguientes condiciones: Simetría.
Se considera que la fuerza sísmica vertical actúa en los elementos simultáneamente con la fuerza sísmica horizontal y en el sentido más desfavorable para el análisis. el análisis podrá hacerse considerando que el total de la fuerza sísmica actúa independientemente en dos direcciones ortogonales. especialmente en los pisos altos.
Toda edificación y cada una de sus partes serán diseñadas y construidas para resistir las solicitaciones sísmicas determinadas en la forma pre-escrita en esta Norma.
Para estructuras regulares.
Cuando sobre un sólo elemento de la estructura. actúa una fuerza de 30 % o más del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso. Resistencia adecuada. Continuidad en la estructura.CAPÍTULO 3
Aspectos Generales. dicho elemento deberá diseñarse para el 125 % de dicha fuerza. El análisis.
No es necesario considerar simultáneamente los efectos de sismo y viento. tanto en la distribución de masas como en las rigideces. tanto en planta como en elevación. Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.
. El coeficiente de uso e importancia (U).
Tabla N° 3 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES CATEGORÍA DESCRIPCIÓN Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después que ocurra un A Edificaciones Esenciales sismo. Consideración de las condiciones locales. centrales de de agua. contaminantes.
Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 3. 1.0
cuantía y normalmente la probabilidad de causar víctimas es baja. se podrá omitir el análisis por fuerzas
sísmicas. subestaciones reservorios Centros educativos y edificaciones que puedan servir de refugio después de un desastre. de depósitos fugas instalaciones industriales cuya falla no acarree incendios. definido en la Tabla N° 3 se usará según la clasificación que se haga. Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa. como centros museos. como cercos de menos de 1. (*)
En estas edificaciones. Deformación limitada.3 comerciales. depósitos temporales. pequeñas viviendas temporales y construcciones similares.-
Ductilidad. como grandes hornos. adicionales restaurantes.50m de altura. Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de B Edificaciones Importantes personas guardan como teatros. 1. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento Edificaciones C Edificaciones Comunes oficinas. pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales. o que patrimonios valiosos bibliotecas y archivos especiales. como hospitales. Edificaciones cuyas fallas causan pérdidas de menor 1. También se incluyen edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional. cuarteles de bomberos y policía. depósitos de materiales inflamables o tóxicos.5 comunicaciones. cuya falla ocasionaría e de FACTOR U
pérdidas de cuantía intermedia como viviendas. eléctricas. a criterio del proyectista. peligros comunes. hoteles. Inclusión de líneas sucesivas de resistencia. establecimientos penitenciarios. etc.
Desalineamiento de elementos verticales. Son las que no tienen discontinuidades significativas horizontales o verticales en su configuración resistente a cargas laterales. columnas y muros.
b. No es aplicable en azoteas Irregularidad Geométrica Vertical La dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 130% de la correspondiente dimensión en un piso adyacente. cuando la masa de un piso es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente. Irregularidad de Masa Se considera que existe irregularidad de masa. es menor que 85 % de la correspondiente suma para el entrepiso superior.Artículo 11
Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de análisis y los valores apropiados del factor de reducción de fuerza sísmica (Tabla N° 6).
a. Para pisos de altura diferente multiplicar los valores anteriores por (hi/hd) donde hd es altura diferente de piso y hi es la altura típica de piso. o es menor que 90 % del promedio para los 3 pisos superiores.
Tabla N° 4 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Irregularidades de Rigidez – Piso blando En cada dirección la suma de las áreas de las secciones transversales de los elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso. Estructuras Irregulares. Discontinuidad en los Sistemas Resistentes. tanto por un cambio de orientación. como por un desplazamiento de magnitud mayor que la dimensión del elemento. No es aplicable en sótanos. No es aplicable en azoteas ni en sótanos. Estructuras Regulares.
. Se definen como estructuras irregulares aquellas que presentan una o más de las características indicadas en la Tabla N°4 o Tabla N° 5.
Discontinuidad del Diafragma Diafragma con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez. Madera (Por esfuerzos admisibles)
Coeficiente de Reducción.5 6.
Tabla N° 6 SISTEMAS ESTRUCTURALES Sistema Estructural Acero Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos. Arriostres en Cruz. Según la clasificación que se haga de una edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R). son mayores que el 20 % de la correspondiente dimensión total en planta.Tabla N° 5 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Irregularidad Torsional Se considerará sólo en edificios con diafragmas rígidos en los que el desplazamiento promedio de algún entrepiso exceda del 50% del máximo permisible indicado en la Tabla N°8 del Artículo 15 (15. el desplazamiento relativo máximo entre dos pisos consecutivos. Dual . De muros estructurales (3). en un extremo del edificio. Esquinas Entrantes La configuración en planta y el sistema resistente de la estructura. cuyas dimensiones en ambas direcciones. Muros de ductilidad limitada (4). Albañilería Armada o Confinada .0
. Para el diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En cualquiera de las direcciones de análisis.
Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección tal como se indica en la Tabla N°6. Otras estructuras de acero: Arriostres Excéntricos.1). incluyendo áreas abiertas mayores a 50% del área bruta del diafragma. Concreto Armado Pórticos(1).5 6.3 veces el promedio de este desplazamiento relativo máximo con el desplazamiento relativo que simultáneamente se obtiene en el extremo opuesto. tienen esquinas entrantes. R Para estructuras regulares (*) (**)
9. es mayor que 1. En caso contrario podrá usarse como (R) los valores establecidos en Tabla N°6 previa multiplicación por el factor de carga de sismo correspondiente.
Para diseño por esfuerzos admisibles el valor de R será 6 Estos coeficientes se aplicarán únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipación de la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. 4. los valores de R deben ser tomados como ¾ de los anotados en la Tabla. 5. estos deberán diseñarse para resistir una fracción de la acción sísmica total de acuerdo con su rigidez. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido.
Tabla N° 7 CATEGORÍA Y ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edificación.1.
Por lo menos el 80% del cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos que cumplan los requisitos de la NTE E. Muros de Concreto Armado. Para construcciones de tierra referirse a la NTE E. Edificación de baja altura con alta densidad de muros de ductilidad limitada.
De acuerdo a la categoría de una edificación y la zona donde se ubique. Sistema Dual Acero. Sistema Dual. En caso se tengan muros estructurales.
3 A (*) (**) Regular
(*) Para lograr los objetivos indicados en la Tabla N°3.
2. (**) Para pequeñas construcciones rurales. la edificación será especialmente estructurada para resistir sismos severos. Madera Acero. Los pórticos deberán ser diseñados para tomar por lo menos 25% del cortante en la base.
Categoría. Los muros estructurales serán diseñados para las fuerzas obtenidas del análisis según Artículo 16 (16. Albañilería Armada 3y2 1 3. ésta deberá proyectarse observando las características de
regularidad y empleando el sistema estructural que se indica en la Tabla N° 7. Madera Cualquier sistema. Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales. Muros de Concreto Armado.2) Sistema en el que la resistencia sísmica está dada predominantemente por muros estructurales sobre los que actúa por lo menos el 80% del cortante en la base. como escuelas y postas médicas.080 Adobe. Regularidad Estructural Zona Sistema Estructural Acero. Este tipo de construcciones no se recomienda en suelos S3. ni se permite en suelos S4. Muros de Concreto Armado. se podrá usar materiales tradicionales siguiendo las recomendaciones de las normas correspondientes a dichos materiales. Albañilería Armada 2y1 Regular o Irregular Regular o Irregular o Confinada . Albañilería Armada o Confinada. 2 y 1 o Confinada.
3. Para estructuras irregulares.060 Concreto Armado. Cualquier sistema. Sistema Dual.
no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8.4).005 0.1
Cualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los análisis dinámicos referidos en el Artículo 18. para evitar el contacto durante un movimiento
Esta distancia mínima no será menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos máximos de los bloques adyacentes ni menor que:
s = 3 + 0. aún cuando sean irregulares.004 ⋅ (h − 500 ) (h y s en centímetros)
s > 3 cm donde h es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivel considerado para evaluar s.
Tabla N° 8 LÍMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO Estos límites no son aplicables a naves industriales Material Predominante Concreto Armado Acero Albañilería Madera ( ∆i / hei ) 0. podrán analizarse mediante el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes del Artículo 17.
14.Artículo 14
14.007 0.2
Las estructuras clasificadas como regulares según el artículo 10 de no más de 45 m de altura y las estructuras de muros portantes de no más de 15 m de altura.010
. calculado según el Artículo 16 (16.1
Desplazamientos Laterales Permisibles
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso.2
Junta de Separación sísmica (s)
Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas una distancia mínima s sísmico.010 0.
El Edificio se retirará de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables.
15. (efecto Pdelta) según se establece en el Artículo 16 (16.5).4) ni menores que s/2. distancias no menores que 2/3 del desplazamiento máximo calculado según Artículo 16 (16.3
Deberá considerarse el efecto de la excentricidad de la carga vertical producida por los desplazamientos laterales de la edificación. o con edificaciones.
. La estabilidad al volteo del conjunto se verificará según se indica en el Artículo 21.
16. un modelo de comportamiento elástico para la
16. en caso contrario.
El análisis podrá desarrollarse usando las solicitaciones sísmicas reducidas con estructura. los elementos resistentes serán diseñados para las fuerzas horizontales que directamente les corresponde.
Para edificios en los que se pueda razonablemente suponer que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos. Por tanto las
solicitaciones sísmicas de diseño se consideran como una fracción de la solicitación sísmica máxima elástica.
. elementos deberán En tal caso.2
Modelos para Análisis de Edificios
El modelo para el análisis deberá considerar una distribución espacial de masas y rigidez que sean adecuadas para calcular los aspectos más significativos del comportamiento dinámico de la estructura. deberá tomarse en cuenta su flexibilidad para la distribución de las fuerzas sísmicas. se acepta que las edificaciones tendrán incursiones inelásticas frente a solicitaciones sísmicas severas.
Para los pisos que no constituyan diafragmas rígidos. asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y una rotación.1
Solicitaciones Sísmicas y Análisis
En concordancia con los principios de diseño sismorresistente del Artículo 3. las deformaciones de los mediante la condición de
compatibilizarse
diafragma rígido y la distribución en planta de las fuerzas horizontales deberá hacerse en función a las rigideces de los elementos resistentes. Deberá verificarse que los diafragmas tengan la rigidez y resistencia suficientes para asegurar la distribución mencionada. se podrá usar un modelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma.
75R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. d. En estructuras de tanques. Para el cálculo de los
desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el Artículo 17 (17. se calculará adicionando a la carga permanente y total de la Edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera: a.4
Desplazamientos Laterales Los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0. se tomará el 25% de la carga viva. podrá usarse para cada nivel el siguiente cociente como índice de estabilidad:
Ni ⋅ ∆i Vi ⋅ hei ⋅ R
Los efectos de segundo orden deberán ser tomados en cuenta cuando Q > 0. c. b.5
Los efectos de segundo orden deberán ser considerados cuando produzcan un incremento de más del 10 % en las fuerzas internas.16. En edificaciones de las categorías A y B.
16.3) ni el cortante mínimo en la base especificado en el Artículo 18 (18. el 80% del peso total que es posible almacenar.1
. En edificaciones de la categoría C. En azoteas y techos en general se tomará el 25% de la carga viva. se tomará el 50% de la carga viva. e. Para estimar la importancia de los efectos de segundo orden.2 d). silos y estructuras similares se considerará el 100% de la carga que puede contener. En depósitos.
El peso (P).
Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la edificación.
17. Como una forma sencilla de este procedimiento puede usarse la siguiente expresión:
 n   ∑ Pi ⋅ D i2   i=1  T = 2π ⋅    n    g ⋅ ∑ Fi ⋅ D i    i=1
. CT = 45 para edificios de concreto armado cuyos elementos
sismorresistentes sean pórticos y las cajas de ascensores y escaleras. El período fundamental para cada dirección se estimará con la
CT = 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente pórticos.6
Solicitaciones Sísmicas Verticales
Estas solicitaciones se considerarán en el diseño de elementos verticales. en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de un edificio.16. Debe emplearse sólo para edificios sin irregularidades y de baja altura según se establece en el Artículo 14 (14.
Período Fundamental a.
También podrá usarse un procedimiento de análisis dinámico
que considere las características de rigidez y distribución de masas en la estructura. CT = 60 para estructuras de mampostería y para todos los edificios de concreto armado cuyos elementos sismorresistentes sean fundamentalmente muros de corte.2).
Esta fuerza Fa se determinará mediante la expresión:
Fa = 0.4 Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura
Si el período fundamental T.Cuando el procedimiento dinámico no considere el efecto de los elementos no estructurales.3
Fuerza Cortante en la Base La fuerza cortante total en la base de la estructura. correspondiente a la dirección considerada.
El resto de la fuerza cortante. denominada Fa. deberá aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura. el periodo fundamental deberá tomarse como el 0.15 ⋅ V
período T en la expresión anterior será el mismo que el
usado para la determinación de la fuerza cortante en la base.125 R
17. de acuerdo a la siguiente expresión:
Pi ⋅ h i
∑ Pj ⋅ h j
⋅ (V − Fa )
.7 s.07 ⋅ T ⋅ V ≤ 0. es mayor que 0. es decir ( V . incluyendo el último.Fa ) se distribuirá entre los distintos niveles.
17. se determinará por la siguiente expresión:
ZUCS ⋅P R
debiendo considerarse para C/R el siguiente valor mínimo:
C ≥ 0.85 del valor obtenido por este método. una parte de la fuerza cortante V.
En cada nivel además de la fuerza actuante.17. Modos de Vibración
Los periodos naturales y modos de vibración podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura.
a. Para cada dirección de análisis.5
Efectos de Torsión Se supondrá que la fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro de masas del nivel respectivo y debe considerarse además el efecto de excentricidades accidentales como se indica a continuación.05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de la acción de las fuerzas. Para las zonas 3 y 2 esta fracción será de 2/3 Z. y para edificaciones especiales deberá usarse un análisis tiempo-historia.1
Alcances El análisis dinámico de las edificaciones podrá realizarse mediante procedimientos de combinación espectral o por medio de análisis tiempo-historia. Para edificaciones convencionales podrá usarse el procedimiento de combinación espectral.6
Fuerzas Sísmicas Verticales
La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso.2
Análisis por combinación modal espectral . Para la zona 1 no
18. Se considerarán únicamente los incrementos de las fuerzas horizontales no así las disminuciones. se aplicará el momento accidental denominado Mti que se calcula como: Mti = ± Fi ei Se puede suponer que las condiciones más desfavorables se obtienen considerando las excentricidades accidentales con el mismo signo en todos los niveles. la excentricidad accidental en cada nivel (ei). se considerará como 0. será necesario considerar este efecto.
desplazamientos totales y relativos de entrepiso.
.25 ⋅ ∑ ri + 0. Criterios de Combinación
Mediante los criterios de combinación que se indican. pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres
primeros modos predominantes en la dirección de análisis.
r = 0.b. Fuerza Cortante Mínima en la Base
Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis. cortantes de entrepiso.
En cada dirección se considerarán aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de la estructura. momentos de volteo.75 ⋅ ∑ ri2
Alternativamente. se podrá obtener la respuesta máxima esperada (r) tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura. como para los parámetros globales del edificio como fuerza cortante en la base. Aceleración Espectral Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones definido por:
ZUCS ⋅g R
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. ni menor que el 90 % para estructuras irregulares.3) para estructuras regulares. la respuesta máxima podrá estimarse mediante la combinación cuadrática completa de los valores calculados para cada modo.
La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (ri) podrá determinarse usando la siguiente expresión. la fuerza cortante en la base del edificio no podrá ser menor que el 80 % del valor calculado según el Artículo 17 (17.
excepto los desplazamientos. Efectos de Torsión
La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel. correspondientes a sismos reales o artificiales. Estos registros deberán normalizarse de manera que la aceleración máxima corresponda al valor máximo esperado en el sitio.Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados. En cada caso deberá considerarse el signo más desfavorable.
e. se considerará mediante una excentricidad accidental
perpendicular a la dirección del sismo igual a 0.
. se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos.05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis.3
Análisis Tiempo-Historia
comportamiento lineal y elástico y deberán utilizarse no menos de cinco registros de aceleraciones horizontales.
Para edificaciones especialmente importantes el análisis dinámico tiempo-historia se efectuará considerando el comportamiento inelástico de los elementos de la estructura.
deberá ser mayor o igual que 1. Los pilotes tendrán una armadura en tracción
equivalente por lo menos al15% de la carga vertical que soportan.5.050 Suelos y Cimentaciones.
Para el cálculo de las presiones admisibles sobre el suelo de cimentación bajo acciones sísmicas. En los sitios en que pueda producirse
licuefacción del suelo. 25
. se emplearán los factores de seguridad mínimos indicados en la NTE E. una fuerza horizontal mínima equivalente al 10% de la carga vertical que soporta la zapata. El factor de seguridad
Zapatas aisladas y cajones
Para zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S3 y S4 y para las zonas 3 y 2 se proveerá elementos de conexión. los que deben soportar en tracción o compresión.
En todo estudio de mecánica de suelos deberán considerarse los efectos de los sismos para la determinación de la capacidad portante del suelo de cimentación. Para el caso de pilotes y cajones deberá proveerse de vigas de conexión o deberá tenerse en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza horizontal diseñando pilotes y zapatas para estas solicitaciones.
El diseño de las cimentaciones deberá hacerse de manera compatible con la distribución de fuerzas obtenida del análisis de la estructura.CAPÍTULO 5
Las suposiciones que se hagan para los apoyos de la estructura deberán ser concordantes con las características propias del suelo de cimentación.
Momento de Volteo
Toda estructura y su cimentación deberán ser diseñadas para resistir el momento de volteo que produce un sismo. debe efectuarse una investigación geotécnica que evalúe esta posibilidad y determine la solución más adecuada.
.Cercos. 26
. de tratarse de
instalaciones esenciales. . su aporte a la rigidez del sistema es despreciable. APÉNDICES Y EQUIPO
Se consideran como elementos no-estructurales.9 1. Cada especialista deberá garantizar que estos equipos e instalaciones no constituyan un riesgo durante un sismo y.6 0.3
0.Muros dentro de una edificación (dirección de la fuerza perpendicular a su plano). deberá asegurarse que en caso de falla.Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de la edificación en la cual la dirección de la fuerza es perpendicular a su plano.9 0. 0.
En el caso que los elementos no estructurales estén aislados del sistema estructural principal. aquellos que estando o no conectados al sistema resistente a fuerzas horizontales.
Tabla N° 9 VALORES DE C1
.Pisos y techos que actúan como diafragmas con la dirección de la fuerza en su plano. torres.CAPÍTULO 6
V = Z ⋅ U ⋅ C1 ⋅ P
Los valores de U corresponden a los indicados en el Capítulo 3 y los valores de C1 se tomarán de la Tabla N°9. estos deberán diseñarse para resistir una fuerza sísmica (V) asociada a su peso (P) tal como se indica a continuación.Elementos cuya falla entrañe peligro para personas u otras estructuras. no causen daños personales. . letreros y chimeneas conectados a una parte del edificio considerando la fuerza en cualquier dirección.
La conexión de equipos e instalaciones dentro de una edificación debe ser responsabilidad del especialista correspondiente. .6
Para elementos no estructurales que estén unidos al sistema estructural principal y deban acompañar la deformación de la misma. deberá garantizar la continuación de su operatividad. -Tanques.
Ocurrido el evento sísmico la estructura deberá ser evaluada por un ingeniero civil. procedimientos y sistemas constructivos a seguirse. quien deberá determinar si el estado de la edificación hace necesario el reforzamiento. que
El proyecto de reparación o reforzamiento incluirá los detalles. acorde con los objetivos del diseño sismorresistente anotada en el Capítulo 1.
La reparación deberá ser capaz de dotar a la estructura de una combinación adecuada de rigidez.CAPÍTULO 7
Para la reparación y el reforzamiento sísmico de edificaciones existentes se podrá emplear otros criterios y procedimientos diferentes a los indicados en esta Norma. reparación o
demolición de la misma. resistencia y ductilidad garantice su buen comportamiento en eventos futuros. REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS
Las estructuras dañadas por efectos del sismo deben ser evaluadas y reparadas de tal manera que se corrijan los posibles defectos estructurales que provocaron la falla y recuperen la capacidad de resistir un nuevo evento sísmico. con la debida justificación y aprobación de la autoridad competente.
El estudio deberá necesariamente
considerar las características geotécnicas del sitio.
material fungible y servicio de los instrumentos deberán ser provistos por los propietarios del edificio bajo control del Instituto Geofísico del Perú. Los registradores acelerográficos triaxiales deberán ser provistos por el propietario. ventilación.000 m . responsabilidad se mantendrá por 10 años. y seguridad física y deberá identificarse claramente en el plano de arquitectura. serán procesados por el Instituto Geofísico del Perú e integrados al Banco Nacional de Datos Geofísicos. partes y componentes.CAPÍTULO 8
Registradores Acelerográficos
En todas las zonas sísmicas los proyectos de edificaciones con un área igual o mayor de 10. Esta información es de dominio público y estará
disponible a los usuarios a pedido. con especificaciones técnicas aprobadas por el Instituto Geofísico del Perú. deberán instrumentarse con un registrador acelerográfico triaxial. y bajo
responsabilidad del funcionario competente.
El mantenimiento operativo. expedido por el Instituto Geofísico del Perú y además un contrato de servicio de mantenimiento operativo de los instrumentos. y una apropiada iluminación.
Los instrumentos deberán colocarse en una habitación de por lo menos 4 m ubicado en el nivel inferior del edificio
acceso fácil para su mantenimiento. La
Los acelerogramas registrados por los instrumentos. el propietario deberá presentar un certificado de instalación. suministro de energía eléctrica.
Requisitos para la Finalización de Obra
Para obtener el certificado de finalización de obra.
Zona 1 1. 11.
. Departamento de Arequipa. Tayacaja y Huancavelica. 4. Provincias de Acobamba. Provincias de Coronel Portillo. Departamento de Huancavelica. 7. Provincias de Cangallo. Departamento de La Libertad. Departamento de Ancash. Todas las provincias. Todas las provincias. Maynas y Requena. 2. 3.ANEXO N° 1 ZONIFICACIÓN SÍSMICA
Las zonas sísmicas en que se divide el territorio peruano. Departamento de Junín. 11. 7. Todas las provincias. Provincias de Sucre. Todas las provincias. Todas las provincias. Todas las provincias. Todas las provincias. 3. Departamento de Loreto. Todas las provincias. Alto Amazonas y Ucayali . Huanta y Vilcashuaman. Departamento de Moquegua. Provincias de Castrovirreyna y Huaytará. Todas las provincias. Departamento de Ayacucho. Departamento de Piura. Departamento de Ucayali. Departamento de Pasco. Lucanas. 13. 6. Todas las provincias. Provincia de Purús. Departamento de Ucayali. Parinacochas y Paucar del Sara Sara. Atalaya y Padre Abad. 13. 8. Todas las provincias. 12. Departamento de Puno. Todas las provincias. Todas las provincias. 9. 9. Churcampa. Provincias de Mariscal Ramón Castilla. Angaraes. A continuación se especifican las provincias de cada zona. Departamento de Amazonas. 5. 6.
Zona 2 1. 2. 10. Departamento de Ayacucho. Departamento de Huánuco. Departamento de Ica. Departamento de Huancavelica. Departamento de Cusco. Departamento de Loreto. 10.
Zona 3 1. Todas las provincias. Todas las provincias. Provincia de Tahuamanú. Departamento de Apurimac. Todas las provincias. Departamento de Madre de Dios. Provincias de Tambopata y Manú. Todas las provincias. 5. Departamento de San Martín. Todas las provincias. Provincia Constitucional del Callao. Provincias de Loreto. Todas las provincias. para fines de esta Norma se muestran en la Figura 1 del Artículo 5. 8. 12. 3. Huanca Sancos. Huamanga. Departamento de Madre de Dios. Departamento de Tacna. 14. 2. Departamento de Cajamarca. 4. Departamento de Lima. Departamento de Tumbes. Víctor Fajardo. Departamento de Lambayeque.
c. que permitan confinar sus extremos con estribos.030 Diseño Sismorresistente).
3. La resistencia y rigidez del entrepiso donde se produce la discontinuidad. tanto para solicitaciones sísmicas como para cargas de gravedad. 2. En este sistema los muros son de espesores reducidos. IRREGULARIDADES EN ALTURA Y REQUISITOS DE DISEÑO Cuando el edificio tenga muros discontinuos. considerando la contribución de los muros perpendiculares. 4. en cualquier entrepiso. se deberá desarrollar un modelo que tome en cuenta la interacción entre muros de direcciones perpendiculares. los pisos inferiores por debajo de los 6 últimos niveles. será necesario compatibilizar las deformaciones verticales en las zonas comunes de los muros en ambas direcciones. se prescinde de extremos confinados y el refuerzo vertical se dispone en una sola hilera. 1. Los sistemas de piso son losas macizas o aligeradas que cumplen la función de diafragma rígido. Cuando para controlar los desplazamientos laterales se recurra a vigas de acoplamiento entre muros. el área transversal de los muros en cada dirección no podrá ser menor que el 90% del área correspondiente al entrepiso inmediato superior. se deberá cumplir con las siguientes exigencias:
3. El máximo número de pisos que se puede construir con este sistema es de 7.ESPECIFICACIONES NORMATIVAS PARA DISEÑO SISMORRESISTENTE EN EL CASO DE EDIFICACIONES DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA (EMDL)
4. deberán estar necesariamente estructurados en base a muros de concreto armado con espesores mayores o iguales a 0. El 50% de los muros deberá ser continuo con un área mayor o igual al 50% del área total de los muros en la dirección considerada. éstas deben diseñarse para desarrollar comportamiento dúctil y deben tener un espesor mínimo de 0.1 DEFINICIONES Y LIMITACIONES Los EMDL se caracterizan por tener un sistema estructural donde la resistencia sísmica y de cargas de gravedad en las dos direcciones está dada por muros de concreto armado que no pueden desarrollar desplazamientos inelásticos importantes.2 Cuando se emplee este sistema en edificios de mayor altura.
2. Como alternativa de análisis se puede emplear modelos seudo tridimensionales de pórticos planos.1
MODELO PARA ANÁLISIS DE LOS EMDL Para lograr una aceptable representación de la rigidez del edificio y de la distribución de las solicitaciones internas. 3. no deberá exceder de 0.15m. La longitud de la aleta contribuyente a cada lado del alma deberá ser el menor valor entre el 10% de la altura total del muro y la mitad de la distancia al muro adyacente paralelo.
Para evitar la existencia de un piso blando. dividido entre la altura de entrepiso. 1.15m.1
DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES El máximo desplazamiento relativo de entrepiso (calculado según el artículo 16. Para tal efecto. Para el análisis y diseño sísmico del edificio se deberá usar R = 4 ó R = 4x ¾ si el edificio fuera irregular.4 de la NTE E.005.
. así como los entrepisos inmediato superior e inmediato inferior deberán estar 31
El sistema de transferencia (parrilla. es decir. y satisfaciendo adicionalmente lo indicado en (d). En este caso se podrá recurrir a sistemas de transferencia en el nivel correspondiente al techo del sótano debiéndose desarrollar un diseño por capacidad.5.proporcionada exclusivamente por los muros que son continuos en todos los niveles.2 de la especificaciones normativas para concreto armado en el caso de EMDL. RST = R/1.5.
d. de acuerdo a lo indicado en el acápite 4.
. sólo para los entrepisos de sótanos. El proyectista deberá presentar una memoria y notas de cálculo incluyendo los detalles del diseño para el sistema de transferencia y de los principales muros con responsabilidad sísmica. losa y elementos verticales de soporte) se deberá diseñar empleando un factor de reducción de fuerzas sísmicas (RST) igual al empleado en el edificio. R dividido entre 1. Excepcionalmente se permitirá densidades de muros continuos inferiores a la indicada en (b).
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