E.A.P:
INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO TRABAJO ENCARGADO – NORMA E030 DOCENTE
:
ING. ALFONSO SEGUNDO FLORES
CURSO
:
INGENIERIA ANTISISMICAS
CICLO
:
IX
:
JHONNY PEÑA YANCÁN
ALUMNO
Tingo Tingo María - Perú Perú 2014 NORMA E030 – SSMORESSTENTE
Esta norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas según sus requerimientos tengan un comportamiento sismoresistente adecuado. Se aplicara al diseño de todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación de las edificaciones dañadas por la acción de los sismos. ara el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras !idr"ulicas, plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables de la presente #orma. $dem"s de lo indicado en esta #orma, se deber" tomar medidas de prevención contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento sísmico% fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros.
Filosofía y Principios del diseño sismoresistente.
&onsiste en% • • •
Evitar p'rdidas de vidas $segurar la continuidad de los servicios b"sicos (inimizar los daños a la propiedad.
Se reconoce que se tiene que dar protección completa frente a todos los sismos, y se establecen los siguientes principios para el diseño% a. )a estructura no debe colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a los movimientos sísmicos. b. )a estructura deber" soportar movimientos sísmicos Presentación del Proyecto .
)os planos, memoria descriptiva y especificaciones t'cnicas del proyecto estructural, deber"n llevar la firma de un ingeniero civil colegiado, quien ser" el único autorizado para aprobar cualquier modificación a los mismos. )os planos del proyecto estructural deber"n contener como mínimo la siguiente información% a. Sistema estructural sismorresistente b. ar"metros para definir la fuerza sísmica o el espectro de diseño. c. *esplazamiento m"ximo del último nivel y el m"ximo desplazamiento relativo de entrepiso.
PARAMETRO DE SITIO onificación.
El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, características generales de los movimientos sísmicos. $ cada zona se asigna un factor + según se indica en la tabla #-
!ondiciones locales a. Micro"onificación Sísmica y Est#dio de Sitio
Son estudios multidisciplinarios, que investigan los efectos de sismos y fenómenos asociados como licuefacción de suelos, deslizamientos, tsunamis y otros, sobre el "rea de inter's. )os estudios suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales. Ser" requisito la realización de los estudios de microzonificación en los siguientes casos% reas de expansión de ciudades. &omple/os industriales o similares. 0econstrucción de "reas urbanas destruidas por sismos y fenómenos
asociados. $. Est#dio de sitio
Son estudios similares a los de microzonificación, aunque no necesariamente en toda su extensión. Estos estudios est"n limitados al lugar del proyecto y suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales por las condiciones locales.
!ondiciones %eot&cnicas.
)os perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mec"nicas del suelo, el espesor del estrato, el período fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte. )os tipos de perfiles de suelos son cuatro%
a. b. c. d.
erfil 1ipo S-. 0ocas y suelos rígidos erfil 1ipo S2. Suelos intermedios erfil 1ipo S3. Suelos flexibles o con estrato de gran espesor erfil 1ipo S4. &ondiciones excepcionales.
Re'#isitos %enerales Aspectos %enerales
1oda edificación y cada una de sus partes ser"n diseñadas y construidas para resistir las solicitaciones sísmicas determinadas en la forma pre5escrita en esta #orma Se considera que la fuerza sísmica vertical actúa en los elementos simult"neamente con la fuerza sísmica !orizontal y en el sentido m"s desfavorable para el an"lisis. &uando sobre un sólo elemento de la estructura, muro o pórtico, actúa una fuerza de 36 7 o m"s del total de la fuerza cortante !orizontal en cualquier entrepiso, dic!o elemento deber" diseñarse para el -28 7 de dic!a fuerza
!oncepción Estr#ct#ral Sismoresistente.
El comportamiento sísmico de las edificaciones me/ora cuando se observan las siguientes condiciones%
Simetría, tanto en la distribución de masas como en las rigideces. eso mínimo, especialmente en los pisos altos. Selección y uso adecuado de los materiales de construcción. 0esistencia adecuada. &ontinuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación. *uctilidad.
*eformación limitada. 9nclusión de líneas sucesivas de resistencia. &onsideración de las condiciones locales. :uena pr"ctica constructiva e inspección estructural rigurosa
!ate(oría de las Edificaciones
&ada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la 1abla # 3. El coeficiente de uso e importancia ;<=, definido en la 1abla # 3 se usar" según la clasificación que se !aga. 1abla #3 &ategoría
$ Edificaciones Esenciales
: Edificaciones 9mportantes
&ategoría de las Edificaciones *escripción >actor < Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente despu's que ocurra un sismo, como !ospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles de bomberos y policía, subestaciones el'ctricas, reservorios de agua. &entros educativos y edificaciones que puedan servir de refugio despu's de un desastre. 1ambi'n se incluyen edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, como grandes !ornos, depósitos de materiales inflamables o tóxicos. Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos, bibliotecas y arc!ivos especiales. 1ambi'n se considerar"n depósitos de granos y otros almacenes
-.8
-.3
& Edificaciones &omunes
* Edificaciones (enores
importantes para el abastecimiento Edificaciones comunes, cuya falla ocasionaría p'rdidas de cuantía intermedia como viviendas, oficinas, !oteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios, fugas de contaminantes, etc. Edificaciones cuyas fallas causan p'rdidas de menor cuantía y normalmente la probabilidad de causar víctimas es ba/a, como cercos de menos de -,86m de altura, depósitos temporales, pequeñas viviendas temporales y construcciones similares.
-.6
;?=
!onfi(#ración Estr#ct#ral.
)as estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de an"lisis y los valores apropiados del factor de reducción de fuerza sísmica.
a. Estr#ct#ras
Re(#lares.
Son las que no tienen discontinuidades
significativas !orizontales o verticales en su configuración resistente a cargas laterales.
b. Estr#ct#ras Irre(#lares. Se definen como estructuras irregulares aquellos que presentan una o m"s de las características.
Sistemas Estr#ct#rales
Se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismoresistente predominados tal como se indica en la 1abla #@.
!ate(oría) Sistema Estr#ct#ral y Re(#laridad de las Edificaciones
*e acuerdo a la categoría de una edificación y la zona donde se ubique, 'sta deber" proyectarse observando las características de regularidad y empleando el sistema estructural que se indica en la
Procedimientos de An*lisis.
&ualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los an"lisis din"micos. )as estructuras clasificadas como regulares de no m"s de 48m de altura y las estructuras de muros portantes de no m"s de -8m de altura, aun cuando sean irregulares, podr"n analizarse mediante el procedimiento de fuerzas est"ticas. Despla"amientos +aterales D.+. Permisi$le.
El m"ximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado, no deber" exceder la fracción de la altura de entrepiso.
,#ntas de Separación Sísmicas.
1oda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas una distancia mínima s para evitar el contacto durante un movimiento sísmico. Esta distancia mínima no ser" menor que los 2A3 de la suma de los desplazamientos m"ximos de los bloques adyacentes ni menor. Esta$ilidad del Edificio.
*eber" considerarse el efecto de la excentricidad de la carga vertical producida por los desplazamientos laterales de la edificación, )a estabilidad al volteo del con/unto se verificar".
A-A+ISIS DE EDIFI!IOS Solicitaciones Sísmicas y An*lisis.
En concordancia con los principios de diseño sismorresistente, se acepta que las edificaciones tendr"n incursiones inel"sticas frente a solicitaciones sísmicas severas. or tanto las solicitaciones sísmicas de diseño se consideran como una fracción de la solicitación sísmica m"xima el"stica. Modelos para An*lisis de Edificios.
*eber" considerar una distribución espacial de masas y rigidez que sean adecuadas para calcular los aspectos m"s significativos del comportamiento din"mico de la estructura. ara edificios en los que se pueda razonablemente suponer que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, se podr" usar un modelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma, asociados a dos componentes ortogonales de traslación !orizontal y una rotación. En tal caso, las deformaciones de los elementos deber"n compatibilizarse mediante la condición de diafragma rígido y la distribución en planta de las fuerzas !orizontales deber" !acerse en función a las rigideces de los elementos resistentes. Pesos de la Edificación
El peso ;=, se calcular" adicionando a la carga permanente y total de la Edificación un porcenta/e de la carga viva o sobrecarga que se determinar" de la siguiente manera% • • • • •
En edificaciones de las categorías $ y :, se tomar" el 867 de la carga viva. En edificaciones de la categoría &, se tomar" el 287 de la carga viva. En depósitos, el B67 del peso total que es posible almacenar. En azoteas y tec!os en general se tomar" el 287 de la carga viva. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerar" el -667 de la carga que puede contener
Despla"amientos +aterales.
Se calcular"n multiplicando por 6,C80 los resultados obtenidos del an"lisis lineal y el"stico con las solicitaciones sísmicas reducidas. ara el c"lculo de los desplazamientos laterales no se considerar"n los valores mínimos de &A0 Efectos de Se(#ndo Orden P/Delta0
*eber"n ser considerados cuando produzcan un incremento de m"s del -6 7 en las fuerzas internas. ara estimar la importancia de los efectos de segundo orden, podr" usarse para cada nivel el siguiente cociente como índice de estabilidad. Solicitaciones Sísmicas 1erticales.
Estas solicitaciones se considerar"n en el diseño de elementos verticales, en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de un edificio. A-A+ISIS ESTATI!O
Este m'todo representa las solicitaciones sísmicas mediante un con/unto de fuerzas !orizontales actuando en cada nivel de la edificación. *ebe emplearse solo para edificios sin irregularidades de ba/a altura. Periodo F#ndamental.
Se estimara con la siguiente expresión. T =
Hn Ct
!T 2 34 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada
sean únicamente pórticos. !T 2 54 para edificios de concreto armado cuyos elementos sismorresistentes
sean pórticos y las ca/as de ascensores y escaleras. !T 2 67 para estructuras de mampostería y para todos los edificios de concreto
armado cuyos elementos sismorresistentes sean fundamentalmente muros de corte.
F#er"as cortantes en la $ase
)a fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinar" por la siguiente expresión% V =
ZUCS R
.P
*ebiendo considerarse para &A0 el siguiente valor mínimo% C R
≥ 0.125
Distri$#ción de F#er"as Sísmica en Alt#ra
Si el período fundamental 1, es mayor que 6,C s, una parte de la fuerza cortante D, denominada >a, deber" aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura. Efectos de Torsión
Se supondr" que la fuerza en cada nivel ;>i= actúa en el centro de masas del nivel respectivo y debe considerarse adem"s el efecto de excentricidades accidentales como se indica a continuación. ara cada dirección de an"lisis, la excentricidad accidental en cada nivel ;ei=, se considerar" como 6,68 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de la acción de las fuerzas. En cada nivel adem"s de la fuerza actuante, se aplicar" el momento accidental denominado (t. F#er"as Sísmicas 1erticales.
)a fuerza sísmica vertical se considerar" como una fracción del peso. ara las zonas 3 y 2 esta fracción ser" de 2A3 +. ara la zona - no ser" necesario considerar este efecto.
A-A+ISIS DI-AMI!O
odr" realizarse mediante procedimientos de combinación espectral o por medio de an"lisis tiempo5!istoria. odr" usarse el procedimiento de combinación espectral y para edificaciones especiales deber" usarse un an"lisis tiempo5 !istoria. •
(odos de Dibración )os periodos naturales y modos de vibración podr"n determinarse por un procedimiento de an"lisis que considere apropiadamente las características
•
de rigidez y la distribución de las masas de la estructura. $celeración Espectral ara el an"lisis en la dirección vertical podr" usarse un espectro con valores iguales a los 2A3 del espectro empleado para las direcciones
•
!orizontales. &riterios de &ombinación Se podr" obtener la respuesta m"xima esperada ;r= tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura, como para los par"metros globales del edificio como fuerza cortante en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos de
•
entrepiso. >uerza &ortante (ínima en la base ara cada una de las direcciones consideradas en el an"lisis, la fuerza cortante en la base del edificio no podr" ser menor que el B6 7 del valor calculado, para estructuras regulares, ni menor que el F67 para estructuras irregulares.
•
Efectos de 1orsión )a incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se considerar" mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección del sismo igual a 6,68 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la dirección de an"lisis. En cada caso deber" considerarse el signo m"s desfavorable.
!IME-TA!IO-ES
)as suposiciones que se !agan para los apoyos de la estructura deber"n ser concordantes con las características propias del suelo de cimentación.
El diseño de las cimentaciones deber" !acerse de manera compatible con la distribución de fuerzas obtenida del an"lisis de la estructura. !apacidad Portante
En todo estudio de mec"nica de suelos deber"n considerarse los efectos de los sismos para la determinación de la capacidad portante del suelo de cimentación. En los sitios en que pueda producirse licuefacción del suelo, debe efectuarse una investigación geot'cnica que evalúe esta posibilidad y determine la solución m"s adecuada. ara el c"lculo de las presiones admisibles sobre el suelo de cimentación ba/o acciones sísmicas, se emplear"n los factores de seguridad mínimos indicados en la #1E E.686 Suelos y &imentaciones. Momento de 1olteo
1oda estructura y su cimentación deber"n ser diseñadas para resistir el momento de volteo que produce un sismo. El factor de seguridad deber" ser mayor o igual que -,8! apatas aisladas y ca8ones
ara zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S3 y S4 y para las zonas 3 y 2 se proveer" elementos de conexión, los que deben soportar en tracción o compresión, una fuerza !orizontal mínima equivalente al -67 de la carga vertical que soporta la zapata. ara el caso de pilotes y ca/ones deber" proveerse de vigas de conexión o deber" tenerse en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza !orizontal diseñando pilotes y zapatas para estas solicitaciones. )os pilotes tendr"n una armadura en tracción equivalente por lo menos al-87 de la carga vertical que soportan. S#elos !o9esi:os.
S#elos %ran#lares
Portico D#ctil
Arriostres e;c&ntricos y de cr#"
apata Aislada
Pórticos
D#al
De m#ros estr#ct#rales
M#ros de d#ctilidad limitada
Al$añilería confinada y armada
