Criterios de La Norma Peruana de Sismoresistente

Criterios de la Norma Peruana de Diseño Sismorresistente Ing° CIP Javier Javier Piqu Piqué é del del Pozo, Pozo, PhD Presidente del Comité Permanente de la norma de Diseño Sismorresistente

Diseño Sísmi Sísmi co de Estruct uras de Concr Concr eto

Peruana 



 



1964: Primer proyecto de Norma Peruana, basada en la de SEAOC (S (Structural Engineers ngineers A Association ssociation of a orn a . 1970: Primera Norma Peruana de nivel nacional. (Sismo e Lima 1966 1977: Segunda Norma Peruana.(Sismos de 1970, 1974) 1997: Tercera Norma Peruana. (Sismos de México, 1985, Loma Prieta 1989, Northridge 1994, Kobe 1995, Nazca 1996) 2003: Actualización de la Tercera Norma Peruana Javier Piqué del Pozo

Peruana 



 



1964: Primer proyecto de Norma Peruana, basada en la de SEAOC (S (Structural Engineers ngineers A Association ssociation of a orn a . 1970: Primera Norma Peruana de nivel nacional. (Sismo e Lima 1966 1977: Segunda Norma Peruana.(Sismos de 1970, 1974) 1997: Tercera Norma Peruana. (Sismos de México, 1985, Loma Prieta 1989, Northridge 1994, Kobe 1995, Nazca 1996) 2003: Actualización de la Tercera Norma Peruana Javier Piqué del Pozo

Normas mundiales 

Determinísticas, un solo nivel de fuerzas



Diseño basado en el desempeño: en proceso, Japón, algo México, Nueva



Estimación de la probabilidad de pérdida : u uro me a o

Javier Piqué del Pozo

(1997) 

1. Resisti si stirr sis s ismos mos leves leves sin daño daño



2. Resist si stir ir sis s ismos mos mode mod erado rados s c o n s er an o a p o s a e a os estru st ruct ctur ura ales leves. (MM o MSK= VII y VI VIII)



3. Resistir sis tir sismos sis mos seve severos ros con posibi pos ibilidad lidad de daño daños s estruct estru ctur ura ales les impo i mport rta antes, evitando vi tando el col c ola apso ps o de d e la edi edifi ficació cación. n. (M (MM o MSK MSK =IX) =IX) Javier Piqué del Pozo

sismorresistente. 

Respuesta esperada : objetivos del diseño



Herramientas de análisis y diseño


oso a e

se o s smorres s en e

E – 030

ISO 3010

sismorresistente

Sismorresistente 

•a. Evitar

pérdidas de vidas

. continuidad de los servicios

. segurar a con nu a de los servicios básicos •

. propiedad.

. reven r es ones a las personas

•




3. Minimizar el daño a la propiedad

según la Norma ISO 3010 



1. Las estructuras deben resistir movimientos sísmicos moderados ue uede es erarse ue ocurran en el sitio durante la vida útil de la estructura sin daño estructural y con daño no estructural dentro de límites aceptables (estado de serviciabilidad) 2. Las estructuras no deben colapsar ni dañar vidas humanas debido a movimientos sísmicos severos que pos emen e pue an ocurr r en e sitio (estado último). Javier Piqué del Pozo

sismorresistente (2003) 



a) La estructura no debería colapsar, ni causar raves daños a las ersonas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. estado último b) La estructura debería soportar movimientos , sitio durante su vida de servicio, límites aceptables. (estado de serviciabilidad )




La zonificación en 1977, consideraba la zona 1 como la de caprichosa por el IGP basada en los estudios neotectónicos



Se mantuvo en tres zonas por falta de información sobre una cuarta



El número de la zona aproxima el nivel de la aceleración máxima Javier Piqué del Pozo

microzonificación 

Se mantuvo el factor suelo, S, a diferencia eliminado. , cuyos parámetros no fueron señalados


Categoría de las estructuras 





Se redefinieron las categorías de edificios, eliminando la rimera reactores nucleares y colocando ahora las edificaciones esenciales. Se incorporó a los locales escolares y hospitalarios en este grupo o categoría A A través de los factores de uso se espera conseguir una mejor respuesta o desempeño, lo que no es garantía, sino de mayor resistencia, pero no mejor respuesta Javier Piqué del Pozo

Factor e Amp

cac ón Sísm ca

Factor de Amplificación Sísmica

⎛ T = . ⎜ ⎝ T ⎠

3 2 C

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

T(s) Javier Piqué del Pozo

3

.



.. U2

Representa

.. 1







Espectro de diseño, cómo se obtuvo Comparación con el de 1977 Corrección en 2003


T

..

2

T

P

.. G

Espectro de diseño

Espectros de respuestas de sismos

+

.



Comparación con el de 1977



Corrección en u&&G máx Diseño 2003


Espectros de diseño o curva suavizada producto de una normalización hecha con respecto a a ace eración máxima de la base.

, ompar ac

n

ac or e amp cac Norma 1997 y 2003

n s sm ca

,

3

2.5

2 C r o 1.5 t c a F

1

0.5

0 0

0.4

0.8

1.2


1.6

2

2.4

2.8

Sismorresistente 

El comportamiento sísmico de las edificaciones condiciones: , las rigideces. ,

.



Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.



Resistencia adecuada.


Sismorresistente 

Continuidad en la estructura, tanto en planta .



Ductilidad.



e ormac n m ta a.



Inclusión de líneas sucesivas de resistencia.



Consideración de las condiciones locales. estructural rigurosa. Javier Piqué del Pozo

“ ” irregularidades de las edificaciones 

Clasificación de irregularidad on c ona m to o e an

 



s s:

Método estático: Hasta 15 isos o 5 irregulares

Limita uso de la estructura




Irre ularidad Torsional



Es uinas Entrantes


Irregularidades de Rigidez - Piso blando



e cons erar s o en e c os con a ragmas r g os en los que el desplazamiento promedio de algún entrepiso exceda del 50% del máximo ermisible indicado en la tabla N°8 del Art.15 (15.1).

Irre ularidad de Masa



Irregularidad geométrica vertical



Discontinuidad en los sistemas resistentes





TURQUIA 1999

, y Sistema Estructural Catego ría d e la Edificación .

A

B

Regularidad Estructural

Regular

eg u a r o Irregular

Zo n a 3

2y1

y

1 C

Regular o

3, 2 y


Sis t em a Es tr u c tu r al Acero Muros de Concreto Alb añilería Arm ada Sistema Dual Acero Muros de Concreto Alb añilería Arm ada Sistema Dual Madera

Armado o Confinada

Armado o Confinada

cero Muros de Concreto Armado Alb añilería Arm ada o Confinada Sistema Dual a era Cualquier sistem a. Cualquier sistem a.

Análisis estático 

Fuerza en estado último



Distribución en altura y corrección


(2003)

V u =

P 2003

V 2003 = V 1997 x 1,25 . Javier Piqué del Pozo

(1997)

V=

R . Javier Piqué del Pozo

P

Corte - desplazamiento V = Cortante basal V sismo= V=ZUSC

Comportamiento elástico

∆

V

R

V diseño = V=ZUSC/R

Comportamiento inelástico

∆ (Desplazamiento

∆ análisis V


∆ real

Lateral )

cortante en la base 1977

1997

factor Z

1

0.4

factor S

1

1

factor C (períodos cortos)

0.4

2.5

ZUCS

0.4

1

Norma Sísmica


similares, los factores R tuvieron que ser ncrementa os

1997

=

1977

x


.

veces

reducción de la respuesta E.030-97 Factor R

N-77 Factor Rd

Pórticos de acero

10

6

Pórticos de concreto armado

10

5

Dual de concreto armado

10

4

Muros de corte de concreto armado

7.5

3

6

2.5

Sistema estructural

Albañilería estructural Construcción con madera Javier Piqué del Pozo

Distorsiones admisibles Norma

E.030-97 ⎛ ∆ I ⎞ ⎜ he ⎟ i ⎠ ⎝

N-77 ⎛ ∆ I ⎞ ⎜ he ⎟ i ⎠ ⎝

Incremento e a ⎛ ∆ 77 ⎞ ⎜⎜ demanda − 1⎟⎟ ⋅ 100 ⎝ ∆ 97

PREDOMINANTE Concreto armado

0.007

0.010

43%

Acero (*)

0.010

0.015

50%

Albañilería

0.005

0.010

100%

Madera

0.010

0.015

50%


esp azam en o REAL

: 1977

ANALISIS

esp azam en o REAL

orma

=

orma

:

ANALISIS = veces mayores)

esp azam ento

=

orma

REAL A NALISIS

20

:

or e versus V

esp azam en o

Mismo nivel de diseño, 1977 y 2003

1997

K 1977

MISMA RESISTENCIA MAYOR RIGIDEZ Javier Piqué del Pozo

R 2003 = R 1997 / 1,25 E.030-97 Factor R 1997

E.030-2003 Factor R 2003

Pórticos de acero

10

9,5

Pórticos de concreto armado

10

8

Dual de concreto armado

10

7

Muros de corte de concreto armado

7.5

6

6

3 (6)

Sistema estructural

Albañilería estructural Construcción con madera Javier Piqué del Pozo

Cociente de Rayleigh : periodo 1 ⎛ n ⎞ 2 ⎜ ∑ PD i i ⎟ T = 2π

i =1

⎛ ⎝

n

i =1


i

⎞ i ⎠

Análisis dinámico 

Combinación modal



Valores mínimos:  

  

n m co: ,

Rk = 0.25

ZUCS es

∑

Ri + 0.75

∑

ruc uras regu ares

V dinámico: 0,9 VZUCS estructuras irregulares

Estructuras especiales: análisis en tiempo 5 Registros históricos o artificiales Estructuras especialmente importantes: análisis inelástico Javier Piqué del Pozo

Ri

2

Cimentaciones 

Compatibilidad de hipótesis de diseño con



Exigencia de conexión de zapatas en suelos



FS al volteo = 1.5


Elementos no estucturales TABLA 9 VALORES DE C1 - Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de la edificación en la cual la dirección de la fuerza es er endicular a su lano. - Elementos cuya falla entrañe peligro para personas u otras estructuras. - Muros dentro de una edificación (dirección de la fuerza perpendicular a su plano). . -Tanques, torres, letreros y chimeneas conectados a una parte del edificio considerando la fuerza en cualquier . - Pisos y techos que actúan como diafragmas con la dirección de la fuerza en su plano.


1.3

0.90 . 0.90 0.60

Reparación de estructuras 

- Las estructuras dañadas por efectos reparadas de tal manera que se corrijan provocaron la falla y recuperen la sísmico, acorde con los objetivos del Capítulo 1. Javier Piqué del Pozo

Reparación de estructuras 

- Para la reparación y el reforzamiento podrá emplear otros criterios y procedimientos diferentes a los indicados en esta Norma, con la debida justificación y aprobación de la autoridad .


Instrumentación 



En todas las zonas sísmicas los proyectos de edificaciones con un área i ual o ma or de 10,000 m2, deberán instrumentarse con un registrador acelerográfico triaxial. Para obtener el certificado de finalización de obra, y bajo responsabilidad del funcionario competente, el propietario deberá presentar un certificado de instalación, expedido por el ns u o eo s co e er y a em s un contrato de servicio de mantenimiento . Javier Piqué del Pozo

omportam ento e diseñadas con la Norma de 1997

Diseño Sísmi co de Estruct uras de Concr eto

Norma 1997 = Sin daños

Photo E. Fierro



Photo E. Fierro



Photo E. Fierro


orma

=

n a os

Photo E. Fierro



Photo J. Kuroiwa


Al unas limitaciones de la Norma Peruana 

Especifican mínimos valores aceptables 

RESISTENCIA



Comportamiento final no es transparente, es ec r compro a e  La se uridad al cola so no está garantizada, ni se incluyen recomendaciones ni exi encias 


Diseño por desempeño 

Primera generación de procedimientos de desempeño: FEMA 356 (2002),SEAOC (1996), ATC (1966)


Nivel de Comportamiento Sísmico Operacional

Frecuente a os

o ñ e s i D e(72 años ) d o m s i S Raro l(475 años) e d l e v i NMuy Raro

Operacional

As e ur a la Vida

Cerca al Colapso

Comportamiento Inaceptable (para cons trucci ones nuevas)

(970 años)


Futuro 

Esperamos exigir verificación de la



Implementar procedimientos tipo “Diseño por capacidad”


Criterios de La Norma Peruana de Sismoresistente

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