TITULO A DEL CAPITULO 1 AL 6 DE LA NSR-10
PRESENTADO A: ING. RAFAEL MARTÍNEZ
PRESENTADO POR: MONICA CASTELLANOS RIAÑO. CÓDIGO 20111279037. INGR MAZA!EL GARCÍA. GARCÍA. CÓDIGO 201112790. MÓNICA MENA "UE#EDO. CÓDIGO 20111279016.
UNI#ERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO $OS% DE CALDAS. FACULTAD TECNOLÓGICA. LEGISLACIÓN E INTER#ENTORÍA INGENIERÍA CI#IL.
DICIEM!RE DE 2012 CONTENIDO Pág. CONTENIDO................................................. CONTENIDO................................................................................... ..................................................................................... ........................................................... ........ 2 INTRODUCCIÓN........................................... INTRODUCCIÓN............................................................................. .................................................................... ............................................................ .......................... 5 OBJETIVOS.................................................... OBJETIVOS...................................................................................... ...................................................................................... .................................................... ...... 6 1.INTRODUCCIÓN NSR-10.............................................. NSR-10................................................................................ ............................................................................ .......................................... 7 1.1.OBJETO.................... 1.1.OBJETO.............................. .................... ..................... ............................................................................................................ ................................................................................................. 7 1.2.ALCANCE.................. 1.2.ALCANCE............................ ..................... ..................... .................... ................................................................................................. ....................................................................................... 8 1.3.EXCEPCIONES................... 1.3.EXCEPCIONES............................. .................... ..................... ..................... ......................................................................................... ............................................................................... 8 1.4.PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES, DE ACUERDO CON EL REGLAMENTO................. REGLAMENTO............................ ..................... .................... ..................... ................................................................................................ ..................................................................................... 1.!.CONSIDERACIONES ESPECIALES................... ESPECIALES............................. ..................... ..................... ..................................................................... ........................................................... 1" 1.5.1.Por Tamaño y Grupo de Uso.................... Uso.............................. ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ................10 ......10 1.5.2.Sistemas Prefabricados.................... Prefabricados.............................. ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................................10 .......................10 2.ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA Y MOVIMIENTOS SÍSMICOS DE DISEÑO........................... DISEÑO.................................................. ....................... 11 2.1.CONSIDERACIONES DE LA NSR#1"................... #1"............................. ..................... ..................... ...................................................................... ............................................................ ...18 2.2. ESPECTRO DE DISEÑO................................................................................................................................1 2.2.1.Espectro de aceleraciones.................. aceleraciones............................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...............................19 .....................19 2.2.2.Espectro de elocidades.................. elocidades............................ ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ...................................19 ........................19 2.2.!.Espectro de despla"amientos .................... .............................. ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................................20 ........................20 3.REQUISITOS ENERA!ES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE........................................................................21 RESISTENTE........................................................................21 3.1.BASES GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE............................................................................................21 !.1.1.Procedimiento de diseño.................... diseño............................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ...............................21 .....................21 !.1.2.#aracter$sticas %e &a Estructuraci'n.................. Estructuraci'n............................ ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..........................21 ................21 !.1.!.#apacidad %e %isipaci'n %e Ener($a )$nima *e+uerida ..................... ............................... ..................... ..................... ......................21 ............21 !.1.,.*esistencia S$smica En &as %iferentes %irecciones -ori"ontales ..................... ............................... ..................... ......................21 ...........21 !.1.5.Trayectoria %e &as uer"as .................... .............................. ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ............................22 .................22 !.1./.Sistemas %e *esistencia S$smica sostticos .................... .............................. ..................... ..................... ..........................................22 ................................22 !.1..Sistemas Estructurales %e *esistencia S$smica Prefabricados ..................... ............................... ...................................22 .........................22 !.1.3.)ateriales Estructurales %iseñados Usando El )4todo %e Esfuer"os %e Trabao..........................22 3.2.SISTEMAS ESTRUCTURALES...........................................................................................................................22 !.2.1.Tipos %e Sistemas Estructurales6................. Estructurales6........................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... .......................22 ............22 !.2.2.#ombinaci'n de sistemas estructurales en la altura...................... altura................................. ..................... ..................... ..................... ..................2! ........2! !.2.!.#ombinaci'n de sistemas estructurales planta..................... planta............................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................2! .......2! 3.3.CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIÓN.................. EDIFICACIÓN............................ ..........................................................24 ................................................24
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3.4.M$TODOS DE AN%LISIS..................... ............................... ..................... ................................................................................................ ..................................................................................... 24 3.!.EFECTOS S&SMICOS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES...................................................................................2! 3.'.FUER(AS S&SMICAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES...................................................................2' ".M#TODO DE !A $UERZA %ORIZONTA! EQUIVA!ENTE............................................................................2& 5.M#TODO DE! AN'!ISIS DIN'MICO.......................................................................................................2( !.1.MODELO MATEM%TICO................ MATEM%TICO........................... ........................................................................................................ ............................................................................................. 2 5.1.1.)7%E&7 )8TE)T#7 8 E)P&E8*.................... E)P&E8*............................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .............29 ...29 !.1.1.1.M)*+) -/*/0+/) ) */560 6/*)............................................................................................2 !.1.1.2.M)*+) -/*/0+/) ) */560 5+/9+.........................................................................................3" !.1.1.3.M)*+) /0/-*) : ;) <+-/......................................................................................................31 !.1.1.4.O-) 0)*+)............................................................................................................... 0)*+)....................................................................................................................................... ........................ ... 31
5.1.2.)asa de la Edificaci'n.................. Edificaci'n............................. ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... .................!1 ......!1 5.1.!.*i(ide" en los )4todos %inmicos Elsticos.................. Elsticos............................ ..................... ..................... .................... ..................... .........................!1 ..............!1 5.1.,.*i(ide" en los )4todos %inmicos nelsticos.................. nelsticos............................ ..................... ..................... .................... ................................!2 ......................!2 !.2.AN%LISIS DIN%MICO EL%STICO ESPECTRAL........................................................................................... ESPECTRAL........................................................................................... 32 5.2.1.)etodolo($a del 8nlisis................. 8nlisis........................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ...................................!2 ........................!2 5.2.2.:;mero de )odos de ima................... )>ima............................. .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ................................!5 .....................!5 5.!.2.8uste de los *esultados................... *esultados.............................. ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... .......................!5 .............!5 5.!.!.uer"as de %iseño en los Elementos..................... Elementos............................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................!/ ..............!/ '.RE=UISITOS DE LA DERI>A........................ DERI>A................................... ............................................................................ ................................................................. ................... 37 '.1.C%LCULO DEL DESPLA(AMIENTO ?ORI(ONTAL......................... ?ORI(ONTAL.................................... ............................................................ ................................................. 37 /.1.1.%espla"amientos -ori"ontales en el #entro de )asa del Piso ..................... ............................... ..................... .........................! ..............! /.1.2.%espla"amientos -ori"ontales #ausados por Efectos Torsionales ..................... ................................ ..................... ..................!3 ........!3 /.1.!.%espla"amientos -ori"ontales #ausados por Efectos P?%elta....................... P?%elta.................................. ..................... .......................!3 .............!3 /.1.,.%espla"amientos -ori"ontales Totales..................... Totales................................ ..................... .................... ..................... ........................................!9 .............................!9 '.2.E>ALUACIÓN DE LA DERI>A D ERI>A M%XIMA............................. M%XIMA....................................... .......................................................................4" .............................................................4" /.2.1.%eria )>ima................... )>ima............................. ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .....................................,0 ...........................,0 '.3.L&MITES DE LA DERI>A....... D ERI>A................. ..................... ..................... ............................................................................................... ..................................................................................... 41 '.4.SEPARACIÓN ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES POR CONSIDERACIONES S&SMICAS..........................42 /.,.1.%entro de la )isma #onstrucci'n.................. #onstrucci'n............................ ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..............................,2 ....................,2 /.,.2.Entre Edificaciones
C'()*(+,' ,* +/)+'(*/
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I!USTRACIÓN 1 $IURA A.2.3-2 ) MA*A DE VA!ORES DE AA..................................................................12 I!USTRACIÓN 2 $IURA A.2.3-3 - MA*A DE VA!ORES DE AV..................................................................... AV..................................................................... 13 I!USTRACIÓN 3 $IURA A.10.3-1 ) MA*A DE VA!ORES DE AE.............................................................. AE................................................................. ...17 17 I!USTRACIÓN " $IURA A.12.2-1 ) MA*A DE VA!ORES DE AD.................................................................17 AD.................................................................17 I!USTRACIÓN 5 ES*ECTRO E!'STICO DE ACE!ERACIONES DE DISEÑO COMO $RACCIÓN DE ...................1( I!USTRACIÓN 6 ES*ECTRO E!'STICO DE VE!OCIDADES +M,S DE DISEÑO.................................................20 I!USTRACIÓN 7 ES*ECTRO E!'STICO DE DES*!AZAMIENTOS +M DE DISEÑO............................................ DISEÑO............................................ 20 I!USTRACIÓN &. NOMENC!ATURA M#TODO DE! AN'!ISIS DIN'MICO.....................................................2( I!USTRACIÓN (. NOMENC!ATURA REQUISITOS DE !A DERIVA.................................................................. DERIVA.................................................................. 37 I!USTRACIÓN 10. MEDICIÓN DE !A SE*ARACIÓN SÍSMICA +VISTA EN E!EVACIÓN.................................. .."5
C'()*(+,' ,* )/ TAB!A 1. ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA.............................................................................. SÍSMICA................................................................................................... ..................... 15 1.2 TAB!A A.2.3-2 VA!OR DE AV Y AV *ARA !AS CIUDADES CA*ITA!ES DE DE*ARTAMENTO.....................15 1.3 NIVE! DE AMENAZA SÍSMICA SEN VA!ORES DE AA Y DE AV...........................................................16 1." TAB!A A.10.3-2 VA!OR DE AE *ARA !AS CIUDADES CA*ITA!ES DE DE*ARTAMENTO.......................... .16 5 TAB!A A.12.2-2 VA!ORES DE AD *ARA !AS CIUDADES CA*ITA!ES DE DE*ARTAMENTO..........................17 TAB!A 6. IRREU!ARIDADES EN *!ANTA...................................................................................... *!ANTA.................................................................................................. ............ 30 TAB!A 7. DERIVAS M'/IMAS COMO *ORCENTAJE DE %*I........................................................................ %*I........................................................................ "1 TAB!A &. SE*ARACIÓN SÍSMICA MÍNIMA EN !A CUBIERTA ENTRE EDI$ICACIONES CO!INDANTES QUE NO %AAN *ARTE DE !A MISMA CONSTRUCCIÓN........................................................................................."5
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INTRODUCCIÓN Teniendo en cuenta los tipos de suelos con los que contamos en Colombia y los riesgos sísmicos que se nos presentan a diario, fue necesario establecer los parámetros iniciales para el diseño y construcción de edificaciones, permitiendo así maneja manejarr unos límite límitess obteni obtenidos dos median mediante te estudi estudios, os, que garanti garantizará zarán n una mayor mayor resi resist sten enci cia a en las edif edific icac acio ione ness a la ora de prese present ntars arse e un e!en e!ento to sísmico. "o esta esta demás emás decir ecir que el pro propósi pósitto de todo odo ingen ngenie iero ro ci! ci!il con con sus sus construccione construccioness es preser!ar la !ida y con estas recomendaci recomendaciones ones que an sido recopiladas en la norma "#$%&', se a logrado el objeti!o por lo menos de imponer los parámetros iniciales y mínimos permitidos. ()l diseño, construcción y super!isión t*cnica de edificaciones en el territorio de la $ep+blica de Colombia debe someterse a los criterios y requisitos mínimos que se est estable ablece cen n en la "orm "ormas as #ismo ismo $esi $esist sten enttes Colom olombi bian anas as,, las las cual cuales es comprenden a. -a -ey -ey '' '' de de &// &//0, 0, b. -a -ey -ey &11 &11/ / de 1''2 1''2,, c. )l pres prese ente $egla glamento $esistentes, "#$%&', y
Colombiano
de
Cons onstruc rucciones
#ismo smo
d. -as -as reso resolu luci cion ones es e3ped e3pedid idas as por por la (Comis (Comisió ión n 4seso 4sesora ra Perma Permane nent nte e del del $*gimen de Construcciones #ismo $esistentes5 del 6obierno "acional, adscrit adscrita a al 7inist 7inisteri erio o de 4mbien 4mbiente, te, 8i!ien 8i!ienda da y 9esarro 9esarrollo llo Territ Territori orial, al, y creada por el 4rtículo :/ de la -ey '' de &//0.5 &
1
"#$%&' T;T<-= 4 $)>
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O!$ETI#OS O!$ETI#O GENERAL ?den ?dentitifificar car los los pará paráme metr tros os inic inicia iale less para para el dise diseño ño de una una edif edific icac ació ión n sism sismo o resistente.
O!$ETI#OS ESPECÍFICOS • • •
•
9efinir las zonas de amenaza sísmica y los mo!imientos sísmicos de diseño 9estacar los requisitos generales de diseño sismo resistente 9ar a conocer conocer los los dos m*tod m*todos os para el anál análisi isiss y diseño diseño de edificac edificacion iones es sismo resistente "umerar los requisitos mínimos de la deri!a
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1. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN NSRNSR-10 10.. 1.1.
O!$ETO
)l presente $eglamento de Construcciones #ismo $esistentes, "#$%&', tiene por objeto $educir a un mínimo el riesgo de la p*rdida de !idas umanas, y defender en lo posible el patrimonio del )stado y de los ciudadanos.
•
4demás de la defensa de la !ida, con el cumplimiento de los ni!eles prescritos por el presente $eglamento para los mo!imientos sísmicos de diseño, los cuales corresponden a requisitos mínimos establecidos para el diseño de elementos estructurales y elementos no estructurales, se permite proteger en alguna medida el patrimonio.
•
-os mo!imientos mo!imientos sísmicos sísmicos de diseño prescritos prescritos en el presente $eglamento $eglamento corresponden a los que afectarían las edificaciones de presentarse un sismo fuerte. 4nte la ocurrencia, en el territorio nacional, de un sismo fuerte que induzca mo!imientos de características similares a los mo!imientos sísmicos de diseño prescri prescritos tos en el present presente e $eglam $eglament ento o deben deben esperar esperarse, se, en las edific edificaci acione oness construidas cumpliendo con el $eglamento, daños estructurales y no estructurales reparables, reparables, aunque en algunos casos pueda que no sea económicamen económicamente te factible su reparación. •
Para las edificaciones indispensables y de atención a la comunidad como las define el Capítulo 4.1 del presente $eglamento, se espera que el daño prod produc ucid ido o por por mo!i mo!imi mien ento toss sísm sísmic icos os de Cara Caract cter erís ístitica cass simi simila lare ress a los los mo!imientos sísmicos de diseño prescritos en *l sea reparable y no sea tan se!e se!ero ro que que ini iniba ba la oper operac ació ión n y ocup ocupac ació ión n inme inmedi diat ata a y cont contin inua uada da de la edificación. •
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1.2.
ALCANCE
)l presente $eglamento de Construcciones #ismo $esistentes, "#$%&', contiene -os requisi requisitos tos mínimo mínimoss para para el diseño diseño y constr construcci ucción ón de edific edificaci aciones ones nue!as, con el fin de que sean capaces de resistir las fuerzas que les impone la naturaleza o su uso y para incrementar su resistencia a los efectos producidos por los los mo!i mo!imi mien ento toss sísm sísmic icos os.. 4dem 4demás ás esta establ blec ece, e, en el Títu Título lo ), requ requis isititos os simplificados de diseño y construcción para casas de uno y dos pisos que pertenezcan al grupo de uso ? tal como lo define 4.1..&.. •
Para Para edif edific icac acio ione ness cons constr trui uida dass ante antess de la !ige !igenc ncia ia del del pres presen ente te $eglamento, el Capítulo 4.&' establece los requisitos a emplear en la e!aluación, adic adició ión, n, modi modififica caci ción ón y remo remodel delac ació ión n del del sist sistem ema a estr estruct uctura uralDlD el anál anális isis is de !ulnerabilidad, el diseño de las inter!enciones de reforzamiento y reabilitación sísmica, y la reparación de edificaciones con posterioridad a la ocurrencia de un sismo. •
)n el Capítulo 4.&1 se establecen requisitos especiales para el diseño y construcción sismo resistente de edificaciones indispensables pertenecientes al grupo de uso ?8 tal como lo define 4.1..&.& y las incluidas en los literales EaF, EbF, EcF y EdF del grupo de uso ???, tal como lo define 4.1..&.1, esenciales para la recu recupe pera raci ción ón de la comu comuni nida dad d con con post poster erio iori rida dad d a la ocur ocurre renc ncia ia de una una emergencia, incluyendo un sismo. )n relación con las edificaciones incluidas en los literales EeF y EfF del grupo de uso ???, como lo define 4.1..&.1, queda a decisión del propietario en el primer caso o de la autoridad competente en el segundo definir si se requiere adelantar el diseño de ellas seg+n los requisitos especiales del Capítulo 4.&1. •
1.3.
E5CEPCIONES
)l present presente e $eglam $eglament ento o de Constr Construcci ucciones ones #ismo #ismo $esist $esistent entes, es, "#$%&', "#$%&', es aplicable a edificaciones Econstrucciones cuyo uso primordial es la abitación u ocupación por seres umanosF y no se aplica a )l diseño y construcción de estructuras especiales tales como puentes, torre torress de tran transm smis isió ión, n, torre torress y equi equipo poss indu indust stri rial ales es,, muel muelle les, s, estr estruct uctura urass idráulicas y todas aquellas construcciones diferentes de edificaciones. •
)str )struc uctu tura rass cuy cuyo comp compor orta tami mien ento to diná dinámi mico co y resp respue uest sta a ante ante los los mo!imi mo!imient entos os sísmic sísmicos os de diseño diseño difier difiera a del de edific edificaci aciones ones con!en con!encio cional nales. es. •
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Cuando el uso de estas estructuras es la abitación u ocupación por seres umanos, su diseño y construcción debe someterse a lo prescrito en el Capítulo ??, 4rtículos 2G a &G de la -ey '' de &//0. )structuras que no est*n cubiertas cubiertas dentro de las limitaciones limitaciones de cada uno de los materiales estructurales prescritos dentro de este $eglamento. Cuando el uso de estas estructuras es la abitación u ocupación por seres umanos, su diseño y construcción debe someterse someterse a lo prescrito en el Capítulo Capítulo ??, 4rtículos 2G a &G de la -ey '' de &//0.
•
Para el diseño sismo resistente de algunas estructuras que se salen del alcance del $eglamento, puede consultarse el 4p*ndice 4%&, el cual no tiene tiene carácter obligatorio. •
1.4.
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES DE ACUERDO CON EL REGLAMENTO
A. )studios geot*cnicos !. 9iseño 4rquitectónico C. 9iseño )structural, a continuación se relacionan los pasos a seguir para el diseño estructural de !i!iendas nue!as o para la inter!ención de !i!iendas e3istentes seg+n "#$%&'. Predimensionamiento y coordinación con los otros profesionales. I. )!aluación de las solicitaciones definiti!as II. =btención del ni!el de amenaza sísmica y los !alores de 4a y 4! III. 7o!imientos sísmicos de diseño I#. Características de la estructuración y del material estructural empleado #. 6rado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis #I. 9eterminación de las fuerzas sísmicas #II. #III. 4nálisis sísmico de la estructura 9esplazamientos orizontales I5. 8erificación de deri!as 5. Combinación de las diferentes solicitaciones 5I. 9iseño de los elementos estructurales 5II. D. 9iseño de la cimentación E. 9iseño sísmico de los elementos no estructurales F. $e!isión de los diseños G. Construcción
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8. I. $. . L.
#uper!isión t*cnica )dificaciones indispensables Casas de uno y dos pisos 4spectos fundamentales de diseño Construcción responsable ambientalmente 1.5.
CONSIDERACIONES ESPECIALES
1.4.1. P' T;' < G=' ,* U/'
)n toda edificación del grupo de uso I, como las define 4.1..&, que tenga más de :''' mH de área en conjunto, conjunto, o que forme parte de un programa programa de quince o más unidades de !i!ienda, y en todas las edificaciones de los grupos de usos II, III y I#, como como las las defi define ne 4.1. 4.1.. .&, &, debe debe tene teners rse e en cuen cuenta ta la obli obliga gato tori ried edad ad de la super!i super!isión sión t*cnic t*cnica, a, profesi profesiona onalme lmente nte califi calificada cada,, de la constr construcci ucción, ón, seg+n seg+n lo requerido en 4.&.:./. 1.4.2. S+/)*/ P*>+,'/
9e acuerdo con lo establecido en el 4rtículo &1 de la -ey '' de &//0, se permite el uso de sist sistem emas as de resi resist sten enci cia a sísm sísmic ica a que que est* est*n n comp compues uesto tos, s, parci parcial al o tota totalm lmen ente te,, por por elem elemen ento toss pref prefab abric ricad ados os,, que que no est* est*n n cubie cubiert rtos os por por este este $eglamento, siempre y cuando cumpla uno de los dos procedimientos siguientes #e utilicen los criterios de diseño sísmico presentados en ítem :.&.0. #e obtenga una autorización pre!ia de la Comisión 4sesora Permanente para el $*gimen $*gimen de constru construcci cciones ones #ismo #ismo $esisten $esistentes tes,, de acuerdo acuerdo con los requisitos y responsabilidades establecidas en el 4rtículo & de la -ey '' de &//0. • •
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2. ZONAS ZONAS DE AMENAZA AMENAZA SÍSMICA SÍSMICA MO#IMIENT MO#IMIENTOS OS SÍSMICOS SÍSMICOS DE DISEÑO -os mo!imientos mo!imientos sísmicos de diseño diseño definidos definidos en A.2.2 — Movimientos s ísmicos de diseño, se mantienen en el mismo ni!el de probabilidad de e3cedencia Euna probabilidad de e3cedencia de &'I en un lapso de cincuenta añosF pero aora se definen por medio de dos parámetros, A y A?, a diferencia del $eglamento "#$% /2 donde solo se definían por medio del parámetro A. -a razón para este cambio es una mejor descripción de los efectos de atenuación de las ondas sísmicas en el terri territo tori rio o nacio naciona nall tal tal como como se a esta establ blec ecid ido o del del estu estudio dio de los los regi regist stros ros acel aceler erogr ográf áfic icos os obte obteni nidos dos en sism sismos os fuert fuertes es con con post posteri erior orid idad ad a la +lti +ltima ma actual actualiza ización ción de la "#$ en &//2. &//2. )l paráme parámetro tro A caracteriza los mo!imientos sísmicos del terreno causados por sismo relati!amente cercanos en el rango de períodos de !ibración de las edificaciones comprendido entre '.& y '. s lo cual corresponde en general a edificaciones entre uno y cinco pisos de altura. )l parámetro A? caracteriza los mo!imientos sísmicos de sismos fuertes ocurridos a distancia moderadas a tra!*s de períodos de !ibración de apro3imadamente & s, lo cual corresponde a edificaciones de &' pisos o más. J -a definición de las zonas de amenaza sísmica se mantiene igual a la definición contenida en el $eglamento "#$%/2, solo que en la !ersión "#$%&' se utiliza para caracterizarlas caracterizarlas el mayor !alor de A y A?, a diferencia diferencia del "#$%/2 donde se caracterizaba +nicamente con A. J Por otro lado, durante el mismo lapso se an realizado in!estigaciones serias e importantes importantes por parte de !arias institucion instituciones es y uni!ersidades uni!ersidades en el país acerca de la tectónica nacional, lo que an lle!ado a un mejor entendimiento de las causas y fuentes de los sismos en el país. J Para la nue!a !ersión del $eglamento "#$%&' la Comisión 4sesora Permanente del $*gime $*gimen n de Constr Construcci uccione oness #ismo #ismo $esist $esistent entes es empren emprendió dió una serie serie de labores conducentes a determinar los mapas de amenaza sísmica que se incluyen en *l, las cuales se resumen así K
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dent dentro ro del del mism mismo o orden orden de magn magnititud ud.. K)st K)sta a subco subcomi misi sión ón estu estudi dio, o, adem además, ás, detalladamente los registros acelerográficos obtenidos en el país de sismos que ubiesen causado daños en ciudades colombianas con el fin de establecer si se ameritaba un cambio de las formas espectrales a utilizar en el $eglamento "#$% &'. 9e este trabajo pro!ino la decisión de utilizar formas espectrales basadas en dos parámetros EA y A?F a diferencia del $eglamento "#$%/2 donde se utilizó un solo parámetro A.
I/)+@( 1 F+ A.2.3-2 B M= ,* ?'*/ ,* A
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I/)+@( 2 F+ A.2.3-3 - M= ,* ?'*/ ,* A?
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K-a subc subcom omis isió ión n real realiz izó, ó, como como una una terc tercera era labo labor, r, un anál anális isis is de la má3i má3ima ma aceleración orizontal en cada una de las capitales de departamento inferida de la localización y magnitud de los sismos en el catálogo de e!entos empleando dife diferen rente tess ecua ecuaci cion ones es de aten atenuac uació ión. n. )l resu resultltado ado de este este ejerc ejercic icio io fue fue el establecimiento de unas aceleraciones má3imas esperadas para el período de reto retorn rno o prom promed edio io que que fija fija el $egl $eglam amen ento to "#$% "#$%&' &' defi defini nida dass por por m*to m*todo doss determinísticos. )stos !alores fueron utilizados posteriormente como parte de la información utilizada en la producción de los mapas definiti!os que se incluyen en el $eglamento "#$%&'. K)l ?nstituto de ?n!estigaciones en 6eociencias, 7inería y >uímica % ?ngeominas adelanto con sus funcionarios una e!aluación de la amenaza sísmica nacional util utiliz izan ando do el mode modelo lo mate matemát mátic ico o Cris Crisis is y la info inform rmac ació ión n sism sismol ológ ógic ica a y neo neo tectónica actualizadas. 9eterminó relaciones de recurrencia de aceleración en las capi capita tale less de depa depart rtam amen ento to y para para una una cuadrí cuadrícul cula a geogr geográf áfic icam amen ente te dens densa a y presentó estos resultados a la Comisión. K)l Comit* 4?# :'' de la 4sociación Colombiana de ?ngeniería #ísmica, el cual cuent cuenta a entr entre e sus miem miembr bros os prof profeso esores res e in!e in!est stig igad ador ores es de las las prin princi cipa pale less uni!ersidades del país e ingenieros y consultores de las principales empresas de consultoría nacionales, adelantó, igual a como lo abía eco para el $eglamento "#$%/2 una e!aluación de la amenaza sísmica nacional con la nue!a información de sismología y tectónica disponible utilizando tambi*n el modelo matemático Crisis. 9e igual forma esta in!estigación produjo relaciones de recurrencia de aceleración en las capitales de departamento y para una cuadrícula densa y tambi*n presentó estos resultados a la Comisión. KPor +ltimo la Comisión realizó un con!enio, a tra!*s del 7inisterio de 4mbiente, 8i!ienda y 9esarrollo Territorial y la 4sociación Colombiana de ?ngeniería #ísmica con el profesor 7ario =rdaz del ?nstituto de ?ngeniería de la
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T 1. Z'(/ ,* *( //+ 1.2 T A.2.3-2 #' ,* A? < A? = / +,,*/ =+)*/ ,* ,*=)*()'
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1.3 N+?* ,* *( //+ /*( ?'*/ ,* A < ,* A?
1.& T A.10.3-2 #' ,* A* = / +,,*/ =+)*/ ,* ,*=)*()'
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I/)+@( 3 F+ A.10.3-1 B M= ,* ?'*/ ,* A*
4 T A.12.2-2 #'*/ ,* A, = / +,,*/ =+)*/ ,* ,*=)*()'
I/)+@( & F+ A.12.2-1 B M= ,* ?'*/ ,* A,
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•
A=(,+* A-& % 8alores de 4a, 4!, 4e y 4d y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianos o
2.1. 2.1.
-os !alores contenidos en este 4p*ndice fueron actualizados seg+n los resultados de la nue!a e!aluación de amenaza sísmica del país.
C'(/ C'(/+, +,* * +' +'(* (*// D* D* L L N/ N/-1 -100
2.1.1. -a sección 4.1. )fectos locales, que trata sobre la amplificación de las
ondas sísmica debida al suelo subyacente de la edificación fue actualizada y modernizada para el $eglamente "#$%&'. -os efectos de sitio se definen aora por medio de coeficientes, Ma y M!, que afectan la zona de períodos cortos E'.& sF y períodos medios del espectro E& sF respecti!amente. 2.1.2. )n la sección 4.1. Coeficiente de importancia, donde se prescribe un
mayor mayor grado grado de conse conser! r!at atis ismo mo en el dise diseño ño sism sismo o resis resiste tent nte e de aque aquellllas as edificaciones que son indispensables para la atención de la emergencia y la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo fuerte se actualizaron y modernizaron los grupos de uso E?, ??, ??? y ?8F, incluy*ndose aora las edificaciones escolares dentro del 6rupo de
ajustó para tener en cuenta los parámetros 4a y 4! tal como se definen aora. 4 diferencia del $eglamento "#$%/2, aora se presentan tambi*n, además del espectro de aceleraciones, los espectros de !elocidades y de desplazamientos. 2.1.&. -os requisitos para el uso de familias de acelerogramas como alternati!a
de diseño sismo resistente a los espectros, 4.1.0 N Mamilias de acelerogramas, se actualizó y modernizó para que sea compatible con la definición de la amenaza sísmica que se prescribe en el $eglamento "#$%&'. #e actual actualiz izaro aron n y ajus ajusta taro ron n los los requi requisi sito toss de 4.1. 4.1./ / N )stu )studi dios os de microz microzoni onific ficació ación n sísmic sísmica a de acuerdo acuerdo con las e3peri e3perienc encias ias nacion nacionale aless en la realización de estos estudios y los registros acelerográficos registrados en suelo blando en ciudades colombianas. )n 4.1./.:.0EeF se trascribe lo requerido en el 4rtículo 1G del 9ecreto 12'/ de 1''' respecto a la necesidad de recurrir a un conc concep epto to por por part parte e de la Comi Comisi sión ón 4ses 4sesor ora a Perm Perman anen ente te del del $*gi $*gime men n de Construcciones #ismo $esistentes de los estudios de microzonificación cuando en 2.1.4.
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su elaboración se an utilizado fondos de entidades de la "ación y en 4.1./. se sugi sugier ere e armo armoni niza zarr los los estu estudi dios os de micr microz ozon onifific icac ació ión n e3is e3iste tent ntes es al nue! nue!o o $eglamento "#$%&'. 2.1.6. #e incluye una nue!a sección 4.1.&' )studios sísmicos particulares de
sitio que regula la elaboración de estudios de sitio particulares para determinar los efec efecto toss de ampli amplififica caci ción ón en edif edific icac acion iones es cuya cuya impo import rtanc ancia ia o tama tamaño ño así así lo ameriten.
2.2 2.2.
E/=* /=*))' D* D* D D++/*;'
2.2.1. E/=*)' ,* **+'(*/
-a forma del espectro elástico de aceleraciones, #a e3presada como fracción de la gra!edad, para un coeficiente de cinco por ciento EIF del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura 4.1.L%& y se define por medio de la ecuación 4.1.L%&, con las limitaciones dadas en 4.1.L.&.& a 4.1.L.&.:.
I/)+@( 4 E/=*)' E/)+' ,* A**+'(*/ ,* D+/*;' '' >+@( ,* 2.2.2. E/=*)' ,* ?*'+,,*/
-a forma del espectro elástico de !elocidades en mOs, para un coeficiente de cinco por ciento EIF del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura 4.1.L%1 y se define por medio de la ecuación 4.1.L%2, con las limitaciones dadas en 4.1.L.1.& a 4.1.L.1.:.
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I/)+@( 6 E/=*)' E/)+' ,* #*'+,,*/ H/J ,* D+/*;' 2.2.3. E/=*)' ,* ,*/=+*()'/
-a forma del espectro elástico de desplazamientos en m, para un coeficiente de cinco por ciento EIF del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura 4.1.L%: y se define por medio de la ecuación 4.1.L%&1, con las limitaciones dadas en 4.1.L.:.& a 4.1.L.:.:.
I/)+@( 7 E/=*)' E/)+' ,* D*/=+*()'/ HJ ,* D+/*;'
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3. RE"UISITO RE"UISITOS S GENERALES GENERALES DE DISEÑO DISEÑO SISMO RESISTENTE RESISTENTE 3.1. 3. 1.
!/* ! /*// G*(* G*(* * *// D* D+/ D+/*; *;' ' S+/ S+/' ' R*/+ R*/+/) /)*( *()* )*
3.1.1. P'*,++*()' ,* ,+/*;'
)n 4.&.: se establecen los pasos que se deben seguir en el diseño sismo resistente de una edificación. )n el Capítulo 4.1 se establecen los mo!imientos sísmicos de diseño. 3.1.2. C)*/)+/ D* L E/))+@(
)l sistema de resistencia sísmica de la edificación debe clasificarse dentro de uno de los sistema estructurales dados en 4.:.1 y debe cumplir los requisitos indicados en el presente Título 4 del $eglamento y los propios del material estructural que se indiquen en el Título correspondiente y para el grado de disipación de energía en el rango inelástico apropiado. 3.1.3. C=+,, D* D+/+=+@( D* E(* M(+ R*K*+,
9ependiendo del tipo de material estructural y de las características del sistema de resiste resistenci ncia a sísmic sísmica a se establ establece ecen n los grados grados de capacid capacidad ad de disipa disipació ción n de energía mínimos E9)#, 97=, o 97?F que debe cumplir el material estructural en las diferentes zonas de amenaza sísmica definidas en el Capítulo 4.1. 8*anse las tablas 4.:%& a 4.:%. 3.1.&. R*/+/)*(+ S/+ E( L/ D+>**()*/ D+*+'(*/ 8'+'()*/
9ado que los efectos sísmicos pueden ser preponderantes en cualquier dirección orizontal, orizontal, la estructura debe tener resistencia resistencia sísmica en todas las direcciones direcciones y por lo tanto el sistema estructural de resistencia sísmica debe e3istir en dos direcciones ortogonales o apro3imadamente ortogonales, de tal manera que se garantice la estabilidad, tanto de la estructura considerada como un todo, como de cada uno de sus elementos, ante mo!imientos sísmicos que puedan ocurrir en cualquier dirección orizontal.
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3.1.4. T<*)'+ D* L/ F*/
-as fuerzas deben transferirse transferirse desde su punto de aplicación aplicación asta su punto final de resi resist stenc encia ia.. Por Por lo tant tanto o debe debe pro! pro!eer eerse se una tray trayect ectori oria a o tray trayect ectori orias as cont contin inua uas, s, con con sufi sufici cien ente te resi resist sten enci cia a y rigi rigide dezz para para gara garant ntiz izar ar el adec adecuad uado o traspaso de las fuerzas. -a cimentación debe diseñarse para los efectos de las fuerzas y mo!imientos sísmicos. 3.1.6. S+/)*/ D* R*/+/)*(+ S/+ I/'/))+'/
)n lo posible el sistema estructural de resistencia sísmica debe ser iperestático. )n el diseño de edificaciones donde el sistema de resistencia sísmica no sea iperestático, debe tenerse en cuenta el efecto ad!erso que implicaría la falla de uno de los miembros o cone3iones en la estabilidad de la edificación. 3.1.7. S+/)*/ E/))*/ D* R*/+/)*(+ S/+ P*>+,'/
Pued Pueden en const construi ruirs rse e edif edific icaci acion ones es cuyo cuyo sist sistem ema a de resis resiste tenc ncia ia sísm sísmic ica a est* est* compuesto compuesto por elementos elementos prefabricados. prefabricados. )l sistema sistema prefabricado prefabricado debe diseñarse diseñarse para las fuerzas sísmicas obtenidas de acuerdo con este $eglamento usando un coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, tal como lo define el Capítulo 4.&: igual a uno y medio E$' &.F. 3.1.. M)*+*/ E/))*/ D+/*;,'/ U/(,' E M)',' D* E/>*'/
D* T' Cuando el material estructural se diseña utilizando el m*todo de esfuerzos de trabajo, trabajo, tal como lo define define Q.1.: de este $eglamento, $eglamento, para obtener los efectos de las fuerzas sísmicas reducidas de diseño al ni!el de esfuerzos de trabajo que se emplean en el diseño de los elementos estructurales debe utilizarse un coeficiente de carga de '.0 como lo presenta Q.1.:.
3.2. 3.2.
S+/) S+/)* */ / E/) E/)) ) */ */
3.2.1. T+='/ D* S+/)*/ E/))*/:
#e reconocen cuatro tipos generales de sistemas estructurales de resistencia sísmica, los cuales se definen en esta sección. Cada uno de ellos se subdi!ide seg+n seg+n los los tipo tiposs de elem elemen ento toss !ert !ertic icale aless util utiliz izad ados os para para resis resistitirr las las fuer fuerzas zas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía del material estructural
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empleado. -os sistemas estructurales de resistencia sísmica que reconoce este $eglamento son los siguientes A. #istema de muros de carga !. #istema combinado C. #istema de pórtico D. #istema dual
P )*(* *( *(): -a edificación o cualquier parte de ella se debe clasificar dentro de unos de los cuatro sistemas estructurales de resistencia sísmica descritos en las tablas 4.:%& a 4.:%. )n las tablas 4.:%& a 4.:% se dan las alturas má3imas, medidas en metros a partir de la base o en n+mero de pisos por encima de la misma, que puede tener cada uno de los sistemas estructurales de resistencia sísmica prescritos, para cada una de las zonas de amenaza sísmica. -os elementos estructurales comunes a diferentes sistemas estructurales deben diseñarse y detallarse siguiendo los requisitos más restricti!os dentro de los sistemas para los cuales son comunes. •
•
•
3.2.2. C'+(+@( ,* /+/)*/ */))*/ *( )
Cuando se combinen en la altura diferentes diferentes sistemas estructurales estructurales dentro de una misma edificación, deben cumplirse los siguientes requisitos
A. !. C. D.
7á3imo !alor de $ permitido Pisos li!ianos )structura fle3ible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez )structura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez
3.2.3. C'+(+@( ,* /+/)*/ */))*/ =()
Pueden combinarse sistemas estructurales en planta, sin que *ste de pi* a que la estructura se clasifique como irregular, con las siguientes limitaciones aF -os -os dos dos siste sistema mass deben deben coe3 coe3is isttir en tod toda la alt altura ura de la edif edific icac ació ión, n, a menos que se cumplan los requisitos de ;tem :.1., bF Cuan Cuando do la la estr estruc uctu tura ra tie tiene ne un un sist sistem ema a de mur muros os de de carg carga a +nic +nicam amen ente te en en una dirección, el !alor de $ para diseñar la dirección ortogonal, no puede ser mayor que &.1 !eces el !alor de $ del sistema estructural de muros de carga,
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cF Cuan Cuando do la la estr estruc uctu tura ra tie tiene ne dos dos sis siste tema mass de muros muros de carg carga a dife diferen rente tess en la misma dirección, para el sistema que tiene el mayor !alor de $ el !alor a emplear no puede ser mayor que &.1 !eces el !alor de $ del sistema con el menor !alor de $ , y dF Cuan Cuando do la est estruct ructur ura a tie tiene sist sistem emas as dif diferen erenttes al de muro muross de carg carga a en ambas direcciones, para el sistema que tiene un mayor !alor de $ , el !alor a emplear no puede ser mayor que &.1 !eces el !alor de $ del sistema con el menor !alor de $ .
3.3.. 3.3
CONFIG CONFIGURA URACIÓ CIÓN N EST ESTRUCT RUCTURA URAL L DE DE LA EDIFICA EDIFICACIÓ CIÓN N
Para efectos de diseño sísmico la edificación debe clasificarse como regular o como irregular en planta y en altura o como redundante o con ausencia de redundancia de acuerdo con los requisitos de esta sección. 9efinición de la configuración estructural A. $educción del !alor de r para estructuras irregulares y con usencia de !. redundancia Configuración en planta C. Configuración en la altura D. )dificaciones en zonas de amenaza sísmica baja de los grupos de uso i y ii E. )dificaciones en zonas de amenaza sísmica intermedia del grupo de uso i F. G. 4usencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica )n edificaciones con un sistema estructural con capacidad de disipación de . energía mínima E97?F )n edificaciones con un sistema estructural con capacidad de disipación de . energía moderada E97=F y especial E9)#F
•
)n sistemas compuestos por pórticos con arriostramientos conc*ntricos )n sistemas compuestos por pórticos con arriostramientos e3c*ntricos )n sistemas de pórtico resistente a momentos )n sistemas con muros estructurales de concreto estructural Para otros sistemas
3.& 3.&.
M)','/ D* D* A( A(+/+ /+//
• • • •
3.&.1. M)','/ R*'('+,'/
#e reconocen los siguientes m*todos de análisis del sistema de resistencia sísmica para efectos de su diseño
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7*todo de la fuerza orizontal equi!alente, el cual está descrito en el . Capítulo 4., 7*todos de análisis dinámico elástico, de acuerdo con los requisitos del . Capítulo 4., 7*todos de análisis dinámico inelástico, de acuerdo con los requisitos del . Capítulo 4., y 7*to 7*todo doss de anál anális isis is alte altern rnos os,, los los cual cuales es debe deben n tene tenerr en cuen cuenta ta las las ,. características dinámicas de la edificación, el comportamiento inelástico de los materiales, y deben ser de aceptación general en la ingeniería. )n la aplicación de cualquier m*todo de análisis alterno no se pueden utilizar períodos fundamentales mayores de los permitidos en los Capítulos 4. y 4.. 3.&.2. M)',' ,* (+/+/ )++
Como mínimo deben emplearse los siguientes m*todos de análisis 7*todo de la fuerza orizontal equi!alente 7*todo del análisis dinámico elástico 7*todo del análisis dinámico inelástico 7*todo de análisis no lineal estático de plastificación progresi!a 3.&.3. R++,* D* L E/)) S/ E**()'/
-as rigideces que se empleen en el análisis estructural para el diseño sísmico deben ser definidas por el ingeniero diseñador de acuerdo con su criterio, teniendo en cuen cuenta ta los los prece precept ptos os dado dadoss para para cada cada materi material al estruc estructu tura rall en el Títu Título lo correspondiente de este $eglamento.
3.4.. 3.4
E>*)' E>*)'// S/ S/+' +'// E( E( L'/ L'/ E**( E**()'/ )'/ E/) E/)) )* *//
Todo Todoss los los elem elemen ento toss estruc estructu tura rale less deben deben dise diseñar ñarse se para para los los efect efectos os de los los mo!imientos sísmicos de diseño que act+en sobre ellos, adicionalmente a todas las cargas que los puedan afectar, tal como lo prescribe el Título Q de este $eglamento. )lementos del sistema de resistencia sísmica )lementos estructurales que no acen parte del sistema de resistencia sísmica
A.
Combinación de los efectos de carga
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G. 8. I. $. . L.
9irección de aplicación de las fuerzas sísmicas 4marres y continuidad Partes de la edificación 8igas de amarre en la cimentación )lementos colectores 9istribución de la fuerza cortante en el piso Torsión en el piso Torsión accidental Torsión debida a la no coincidencia del centro de masa y de rigidez 9iafragma fle3ible 9iafragma rígido en su propio plano Torsión de diseño 9iafragmas )lementos localizados debajo de la base 7uros estructurales )structuras de tipo p*ndulo in!ertido )lementos !erticales discontinuos )fecto de las aceleraciones !erticales
3.6.. 3.6
F* F*/ / S/+ S/+/ / D* D+/ D+/*;' *;' D* D* L'/ L'/ E**( E**()'/ )'/ E/) E/)) )* *//
!. C.
D. E. F. • •
SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA -os elementos del sistema estructural de resistencia sísmica, y sus cone3iones, deben diseñarse utilizando todas las solicitaciones requerida por el Título Q del $eglamento, debidamente combinadas seg+n se e3ige allí. -as fuerzas sísmicas obte obteni nida dass del del anál anális isis is Ms, Ms, se reduc reducen, en, di!i di!idi di*nd *ndol olas as por por el coef coefic icie ient nte e de capacidad de disipación de energía, $ , correspondiente al sistema estructural de resistencia resistencia sísmica, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño E)Ms $F que se emplean en las combinaciones de carga prescritas en el Título Q.
CIMENTACIÓN -as fuerzas sísmicas que act+an sobre la cimentación y el suelo de soporte se obtienen así aF Para Para efec efecto toss del dise diseño ño est estruct ructur ural al de los los ele element mentos os que que comp compon onen en la cimentación Eincluidas las pantallas y los demás elementos a los que se conecte la
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estructuraF, se emplea el procedimiento indicado en 4.:.0.&, empleando las cargas apro apropi piad adas as y las las fuer fuerza zass sísm sísmic icas as redu reduci cida dass de dise diseño ño,, ), a part partir ir de las las reacciones de la estructura sobre estos elementos, calificando el !alor de $ usado en la estructura para establecer las cargas a la cimentación. )n caso que se requi requiera era una una e!al e!alua uaci ción ón part partic icul ular ar,, las las acci accion ones es de la estr estruc uctu tura ra sobre sobre la cime ciment ntaci ación ón debe deberán rán dete determ rmin inars arse e con con uno uno de los los sigu siguie ient ntes es m*to m*todo dos s E&F E&F mediante procedimientos de análisis inelástico de la estructura. E1F )!aluando el desempeño de la estructura Ecur!as de demanda y capacidadF E:F calculando las acciones que la estructura aplicará a los elementos que componen la cimentación, cuando a la estructura se aplique la carga cortante necesaria para producir el mecanismo de plastificación. )n el diseño de los elementos de cimentación deben seguirse los requisitos propios del material estructural y del Título R de este $eglamento. bF Para Para efec efecttos de obt obtener ener los los esfue esfuerz rzos os sobr sobre e el suel suelo o de cime ciment ntac aciión, ón, a partir de las reacciones de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se emplean las combinaciones de carga para el m*todo de esfuerzos de trabajo de la sección Q.1.:, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, ) . -os efectos efectos sobre el suelo así obtenidos están están definidos al ni!el de esfuerzos de trabajo y deben e!aluarse de acuerdo con los requisitos del Título R de este $eglamento.
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&. M%TODO M%TODO DE DE LA FUERZA 8ORIZONTA 8ORIZONTAL L E"UI#ALENTE E"UI#ALENTE
INGR •
-os requisitos para este m*todo fueron re!isados y actualizados.
)n 4.. 4..1. 1.& & se modif modific ica a el lími límite te má3i má3imo mo del del perí período odo fund fundam ament ental al de !ibr !ibraci ación ón en func funció ión n del del perí períod odo o apro3 apro3im imad ado o para para los los dife difere rent ntes es sist sistem emas as estructurales de resistencia sísmica, a diferencia del $eglamento "#$%/2 que prescribía un !alor +nico. •
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4. M%TODO M%TODO DEL ANL ANLISI ISIS S DIN DINMICO I/)+@( . NOMENCLATURA M%TODO DEL ANLISIS DINMICO
4.1 4.1.
MODELO MAT MATEM MT TICO
4.1.1. MODELO MATEMTICO A EMPLEAR
)l modelo matemático de la estructura debe describir la distribución espacial de la masa y la rigidez de toda la estructura, de tal manera que sea adecuado para calcular las características rele!antes de la respuesta dinámica de la misma. Como mínimo debe utilizarse uno de los siguientes procedimientos
4.1.1. 4.1. 1.1. 1. M',* M',*' ' )+, )+,+ +*( *(/+ /+'( '( '( '( ,+> ,+> + +,' ,' )n este tipo de modelo los entrepisos se consideran diafragmas infinitamente rígidos rígidos en su propio plano. -a masa de cada diafragma diafragma se considera considera concentrada concentrada 2
"#$ &' T;T<-= 4 $)>
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en su centro de masa. -os efectos direccionales pueden ser tomados en cuenta a tra!*s de las componentes apropiadas de los desplazamientos de los grados de libertad orizontales ortogonales del diafragma. )ste procedimiento debe utilizarse cuando se presentan irregularidades en planta del tipo &aP, &bP, P o P, tal como las define la tabla L, y en aquellos casos en los cuales, a juicio del ingeniero diseñador, este es el procedimiento más adecuado.
T 6. I*+,,*/ *( =()
4.1. 4.1.1. 1.2. 2. M', M',* *' ' )+ )+,+ ,+* *(/ (/++'( '( '( '( ,+> ,+> >* >*+ + * )n este tipo de modelo se considera que las masas aferentes a cada nudo de la estructura estructura pueden desplazarse desplazarse y girar en cualquier cualquier dirección orizontal orizontal o !ertical. !ertical. -a rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica se describe tridimensionalmente. )l diafragma se representa por medio de elementos
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que describan describan adecuadament adecuadamente e su fle3ibilid fle3ibilidad. ad. )ste procedimiento procedimiento debe utilizarse utilizarse cuando no e3iste un diafragma propiamente dico, cuando el diafragma es fle3ible en comparación con los elementos estructurales !erticales del sistema estructural de resistencia sísmica, o cuando se presentan irregularidades en planta del tipo 1P o :P, tal como las define define la tabla L, y en aquellos aquellos casos en los cuales, cuales, a juicio juicio del ingeniero diseñador, *ste es el procedimiento más adecuado.
4.1 4.1.1.3. M',* *' '/ +++),'/ ( = =(' ?* ?*)+ )n este tipo de modelo la respuesta de la estructura se limita a mo!imientos orizontales en una sola dirección. )ste modelo se permite en todos los casos que no están cubiertos por los ítems .&.&. y .&.1. -os efectos torsionales de los pisos deben e!aluarse independientemente y adicionarse a los !alores obtenidos del análisis análisis en un plano cuando el diafragma diafragma es rígido rígido y pueden despreciarse despreciarse cuando el diafragma es fle3ible. 9e igual manera los efectos producidos por la dirección de incidencia de los mo!imientos sísmicos del terreno deben e!aluarse por separado y adicionarse a los !alores obtenidos del análisis dinámico. 4.1.1.&. O)'/ ',*'/ #i a juicio del ingeniero diseñador las características de rigidez o de masa de la estruc estructu tura ra lo requ requie iere ren, n, se perm permitite e el uso uso de mode modelo loss de anál análisi isiss inel inelás ástitico co dinámico o de m*todos alternos, tal como se indica en el numeral :..&. 4.1.2. M/ ,* E,+>++@(
-as masas de la edificación que se utilicen en el análisis dinámico deben ser representati!as de las masas que e3istirán en la edificación cuando *sta se !ea sometida sometida a los mo!imientos mo!imientos sísmicos de diseño. diseño. Para efectos efectos de los requisitos requisitos de la "#$ &' la masa total de la edificación edificación se puede tomar como 7. -a distribución distribución de la masa de la edificación debe representar la distribución real de las distintas masas de la edificación. 4.1.3. R++,* *( '/ M)','/ D+(+'/ E/)+'/
-a rigidez que se utilice en los elementos elementos estructurales estructurales del sistema sistema de resistencia resistencia sísmica cuando se empleen m*todos dinámicos elásticos, debe seleccionarse cuidadosamente y debe ser representati!a de la rigidez cuando *stos se !ean sometidos a los mo!imientos sísmicos de diseño. )n las estructuras de concreto y mampostería, la rigidez que se asigne debe ser consistente con el grado de figuración que puedan tener los diferentes elementos al !erse sometidos a las deformaciones que imponen los mo!imientos sísmicos de diseño. Cuando aya
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!ariaciones apreciables en la rigidez de los diferentes elementos !erticales del sistema de resistencia sísmica que contribuyen a la resistencia de las mismas componentes del mo!imiento, la rigidez que se le asigne a cada uno de ellos debe ser consistente con los ni!eles de deformación. 4.1.&. R++,* *( '/ M)','/ D+(+'/ I(*/)+'/
-os modelos matemáticos utilizados para describir la rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica, cuando se empleen m*todos dinámi dinámicos cos inelás inelástic ticos, os, deben deben ser consis consisten tentes tes con el grado grado de capacid capacidad ad de disipación de energía del material, con los ni!eles esperados de deformación y con las secuencias de esfuerzos y deformaciones que se presenten durante la respuesta, a tra!*s de modelos ister*ticos que describan la degradación de rigidez rigidez y resistencia, resistencia, los efectos de estrangulami estrangulamiento ento de las formas ister*ticas, ister*ticas, y los efectos del endurecimiento endurecimiento por deformación del acero. -os modelos modelos de rigidez utilizados deben estar adecuadamente sustentados analítica o e3perimentalmente.
4.2. 4. 2.
ANLIS NLISIS IS DIN DIN MI MICO CO EL ELSTI STICO CO ESP ESPEC ECTR TRA AL
4.2.1. M*)','' ,* A(+/+/
9eben tenerse en cuenta los siguientes requisitos, cuando se utilice el m*todo de análisis dinámico elástico espectral EaF =btención de los modos de !ibración N -os modos de !ibración deben obtenerse utilizando metodologías establecidas de dinámica estructural. 9eben utilizarse todos los modos de !ibración de la estructura que contribuyan de una mane manera ra sign signifific icat ati! i!a a a la resp respues uesta ta diná dinámi mica ca de la mism misma, a, cump cumpliliend endo o los los requisitos del ítem .1.1. EbF $espuesta espectral espectral modal N -a respuesta má3ima de cada modo se obtiene obtiene utilizando las ordenadas del espectro de diseño, para el período de !ibración propio del modo. EcF $espu $espuest esta a tota totall N -as -as respu respuest estas as má3i má3ima mass moda modale les, s, incl incluy uyend endo o las las de defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, se combinan de una manera estadística para obtener la respuesta total de la estructura a los mo!imientos sísmicos de diseño. 9eben cump cumplilirs rse e los los requ requis isititos os del del ítem ítem .1. .1. en la comb combin inaci ación ón esta estadí díst stic ica a de las las respuestas modales má3imas.
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EdF 4juste de los resultados N #i los resultados de la respuesta total son menores que los !alores mínimos prescritos en el ítem .1., los resultados totales del análisis dinámico deben ser ajustados como se indica allí. )l ajuste debe cubrir todos los resultados del análisis dinámico, incluyendo las defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos. EeF )!al )!aluac uació ión n de las las deri deri!a !ass N #e debe debe !eri !erififica carr que que las las deri! deri!as as tota totale less obtenidas, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos del ítem .1., no e3cedan los límites establecidos en el Capítulo L. EfF Muerzas de diseño en los elementos N -as fuerzas sísmicas internas totales de los elementos, M s, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de ítem .1. .1., , se di!i di!ide den n por por el !alo !alorr del del coef coefic icie ient nte e de capac capacid idad ad de disi disipac pació ión n de energía, $, del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad y la ausencia de redundancia, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, ), y se combinan con las otras cargas prescritas por el Título Q de la "#$ &'. EgF 9iseño de los elementos estructurales N -os elementos estructurales se diseñan y detallan siguiendo los requisitos propios del grado de capacidad de disipación disipación de energía energía correspondient correspondiente e del material, de acuerdo con los requisitos requisitos del Capitulo :. 4.2.2. N*' ,* M','/ ,* #++@(
9ebe 9eben n incl inclui uirse rse en el anál anális isis is diná dinámi mico co todo todoss los los modo modoss de !ibr !ibraci ación ón que que contribuyan de una manera significati!a a la respuesta dinámica de la estructura. #e considera que se a cumplido este requisito requisito cuando se demuestra que, con el n+mero de modos empleados, p, se a incluido en el cálculo de la respuesta, de cada una de las direcciones direcciones orizontales orizontales de análisis, análisis, j, por lo menos el /'I de la masa participante de la estructura. -a masa participante, 7j, en cada una de las direcciones de análisis, j, para el n+mero de modos empleados, p, se determina por medio de las siguientes ecuaciones E+@( 1
E+@( 2
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4.2.3. C' ,* C')()* M', *( !/*
-a parte del cortante en la base contribuida por el modo m en la dirección orizontal j, 8 mj, debe determinarse de acuerdo con la siguiente ecuación E+@( 3
9onde 7mj está dado por la ecuación 1, y #am es el !alor leído del espectro elástico elástico de aceleraciones aceleraciones,, #a, para el período período de !ibración Tm correspondiente correspondiente al modo de !ibración m. )l cortante modal total en la base, 8 tj, en la dirección j se obtiene combinando los cortantes contribuidos por cada modo, 8 mj, en la misma dirección de acuerdo con el procedimiento de .1.. 4.2.&. C'+(+@( ,* '/ M','/
-as respuestas má3imas obtenidas para cada modo, m, de las defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, deben combinarse utilizando m*todos apropiados y debidamente sustentados, tales como el de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados u otros. 9ebe tenerse especial cuidado cuando se calculen las combinaciones de las deri!as, calculando la respuesta má3ima de la deri!a causada por cada modo independientemente y combinándolas posteriormente. "o es permitido obtener las deri!as totales a partir de defle3iones orizontales que ya an sido combinadas. Cuando se utilicen modelos matemáticos de análisis tridimensional deben tenerse en cuenta los efectos de interacción modal, tales como la combinación cuadrática total. 4.2.4. A/)* ,* '/ R*/),'/
)l !alor del cortante dinámico total en la base, 8 tj, obtenido despu*s de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones de análisis, j, no puede ser menor que el 2'I para estructuras regulares, o que el /'I para estructuras irregulares, del cortante sísmico en la base, 8 s, calculado por el m*todo de la fuerz fuerza a oriz orizont ontal al equi! equi!al alen ente te del del Capí Capítu tulo lo . 4dem 4demás ás,, se deben deben cump cumplilirr las las siguientes condiciones
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EaF Para efectos de calcular este !alor de 8s el período fundamental de la estructura obtenido en el análisis dinámico, T en segundos no debe e3ceder C uTa, de acue acuerd rdo o con los los requ requis isit itos os del del Capí apítulo tulo , y cuan cuando do se util utilic icen en los los procedimientos de interacción suelo%estructura se permite utilizar el !alor de 8s reducido por esta razón. EbF Cuando el !alor del cortante dinámico total en la base, 8 tj, obtenido despu*s de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones de análisis, j, sea menor que el 2'I para estructuras regulares, o que el /'I para estructura irregulares, del cortante sísmico en la base, 8 s, calculado como se indicó en EaF, todos los parámetros de la respuesta dinámica, tales como defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos de la correspondiente dirección j deben multiplicarse por el siguiente factor de modificación
Para estructuras regulares
Para estructuras irregulares
EcF Cuando el cortante sísmico en la base, 8 tj, obtenido despu*s de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones principales, e3cede los !alores prescritos en EaF, todos los parámetros de la respuesta dinámica total, tales como defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, pueden reducirse proporcionalmente, a juicio del diseñador.
4.3. 4. 3.
M%TO M%TODO DO DE DE AN ANLIS LISIS IS DIN DIN MI MICO CO CRON CRONOL OLÓG ÓGIC ICO O
4.3.1. R*/=*/) M+
9eben determinarse las respuestas má3imas de las defle3iones, deri!as, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, para el conjunto de registros de la familia de acelerogramas requerida por capitulo 1, los cuales, en este caso, no deben ser menos de tres registros. 4.3.2. A/)* ,* '/ R*/),'/
)l !alo !alorr del del má3i má3imo mo cort cortan ante te diná dinámi mico co tota totall en la base base,, 8 tj, obten obtenid ido o para para cualquiera de las direcciones principales, j, no puede ser menor que el cortante sísmico en la base, 8s, calculado por el m*todo de la fuerza orizontal equi!alente del Capítulo y cumpliendo lo indicado en ítem .1.EaF. 9ebe notarse que en caso de utilizar modelo matemático inelástico, los resultados ya tienen in!olucrado
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el efecto asociado al $, lo que debe tomarse en cuenta para el ajuste requerido. Cuando el !alor má3imo del cortante dinámico total en la base, 8 tj, obtenido para cualquiera cualquiera de las direcciones direcciones principales, principales, j, sea menor que el cortante sísmico en la base, 8s, calculado como se indicó anteriormente, todos los parámetros de la respuesta dinámica correspondiente a la dirección j deben multiplicarse por el siguiente factor de modificación #i se utilizan siete o más acelerogramas, en !ez del !alor má3imo del cortante diná dinámi mico co tota totall en la base base,, 8 tj, obte obteni nido do para para cual cualqu quie iera ra de las las direc direcci cion ones es principales, j , se puede utilizar el !alor promedio de los !alores obtenidos de todos los acelerogramas empleados, para efectos de cumplir los requisitos de esta sección. 4.3.3. F*/ ,* D+/*;' *( '/ E**()'/
Para obtener las fuerzas de diseño de los elementos, se utilizan las fuerzas sísmica sísmicass interna internass má3ima má3imass en los elemen elementos tos,, Ms, debida debidament mente e ajusta ajustadas das de acuerdo con los requisitos del ítem .:.1, así EaF Cuando se trate de un análisis dinámico elástico, se di!iden por el !alor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, $, del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad y ausencia de redundancia seg+n los requisitos de capitulo :.:, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, ), y se combinan con las otras cargas prescritas por el Título Q de la "#$ &'. EbF )n los casos de análisis dinámico dinámico inelástico, inelástico, las fuerzas al ni!el en que ocurre la plastificación corresponde a las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, ), y no deben ser di!ididas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía. )n este caso al aplicar el ajuste de los resultados indicado en el ítem ..1, se permite di!idir el !alor de 8s por $ para efectos de acer las comparaciones indicadas allí. 9ebe !erificarse que las combinaciones de carga prescritas por este $eglamento, de acuerdo con los requisitos del Título Q de la "#$ &', e3ceptuando aquellas que incl incluy uyen en sism sismo, o, en ning ning+n +n caso caso condu conducen cen a esfuer esfuerzo zoss mayor mayores es que que los los de plastificación.
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6. RE"U RE"UIS ISIT ITOS OS DE DE LA DER DERI#A I#A I/)+@( 9. NOMENCLATURA RE"UISITOS DE LA DERI#A
6.1. 6. 1.
CLCU CLCULO LO DEL DEL DES DESPLA PLAZA ZAMIE MIENTO NTO 8OR 8ORIZ IZON ONTA TAL L
6.1.1. D*/=+*()'/ 8'+'()*/ *( * C*()' ,* M/ ,* P+/'
Corre Corresp spond onden en a los los desp despla laza zami mient entos os ori orizo zont ntal ales es,, en las las dos dos dire direcci ccion ones es principales principales en planta, que tiene el centro de masa del piso. )n caso de cálculo de desplazamientos aciendo uso del m*todo de análisis dinámico deberá tomarse en cuenta lo indicado en ítem .1. para la combinación de los modos. Cuando se utilice el m*todo de la fuerza orizontal equi!alente, las fuerzas orizontales que se empleen para determinar los desplazamientos orizontales y
•
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torsionales en el centro de masa pueden calcularse utilizando el período, T, que se
obtiene por medio de la ecuación , aplicando el límite de indi indica cado do allí allí,, o alte altern rnat ati! i!am amen ente te el perí períod odo o T obte obteni nido do por por algu alguna na de las las ecuaciones del capitulo . )n las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso ??, ??? y ?8, para la dete determ rmin inac ació ión n de lasf lasfuer uerzas zas oriz orizont ontal ales es que que se empl emplee een n para para calc calcul ular ar los los desplazamien desplazamientos tos orizontales orizontales en el centro de masa, se permite permite que el coeficiente coeficiente de importancia ?, tenga un !alor igual a la unidad E? &.'F , y las fuerzas de diseño a emplear para obtener la resistencia de la estructura deben utilizar el !alor del coeficiente de importancia ? correspondiente al grupo de uso de la edificación. •
6.1.2. D*/=+*()'/ 8'+'()*/ C/,'/ =' E>*)'/ T'/+'(*/
Corre Corresp spond onden en a los los desp despla laza zami mien ento toss ori orizo zont ntal ales es adici adicion onal ales es,, en las las dos dos direcciones direcciones principales principales ortogonales en planta, causados por la rotación rotación de toda la estruc estructu tura ra con con resp respect ecto o a un eje eje !ert !ertic ical al y debi debido do a los los efec efecto toss torsi torsion onal ales es defi defini nido doss en el nume numera rall :.. :.. )ste )ste efec efecto to solo solo debe debe e!al e!alua uars rse e cuan cuando do los los diafragmas son rígidos. Cuando los diafragmas son rígidos el incremento en desplazamiento orizontal causado por los efectos torsionales en cualquiera de las dos direcciones principales en planta, se obtiene de E4 "
9onde es el incremento en desplazamiento orizontal causado por los efectos torsionales en un punto dentro del ni!el i, en una de las direcciones principales en planta, es la proyección sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección bajo estudio, j, de la distancia entre el centro de masa del piso y el punto de inter*s, y Si es la rotación alrededor de una eje !ertical que pasa por el centro de masa del ni!el i, causada por los efectos torsionales. 6.1.3. D*/=+*()'/ 8'+'()*/ C/,'/ =' E>*)'/ P-D*)
Corresponden a los efectos adicionales, en las dos direcciones principales en plan planta ta,, caus causado adoss por por los los efect efectos os de segund segundo o orden orden Eefect Eefectos os P%9el P%9elta taFF de la estr estruc uctu tura ra.. -os -os efec efecto toss P%9e P%9eltlta a prod produc ucen en un aume aument nto o en las las defl defle3 e3io ione ness orizon orizontal tales es y en las fuerzas fuerzas internas internas de la estruct estructura. ura. )stos efecto efectoss deben deben
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tenerse en cuenta cuando el índice de estabilidad, >i, es mayor de '.&'. )l índice de estabilidad, para el piso i y en la dirección bajo estudio, se calcula por medio de la siguiente ecuación E4 5
)l índice de estabilidad de cualquier piso, >i, no debe e3ceder el !alor de '.:'. Cuan Cuando do el !alo !alorr de >i es mayo mayorr que que '.:', '.:', la estr estruct uctura ura es pote potenc ncia ialm lmen ente te inestable inestable y debe rigidizarse, rigidizarse, a menos que se cumplan, cumplan, en estructuras estructuras de concreto reforzado, la totalidad de los requisitos enumerados en el titulo C.&'.&&.L.1EbF de la "#$ &'. -a defle3ión adicional adicional causada por el efecto P%9elta en la dirección bajo estudio estudio y para el piso i, se calcula por medio de la siguiente ecuación E4 6
4lternati!amente, los efectos P%9elta pueden e!aluarse siguiendo los requisitos del titulo C.&'.&& de la "#$ &' en estructuras de concreto reforzado.
•
Cuando el índice de estabilidad es mayor de '.&', los efectos P%9elta en las fuerz fuerzas as inte intern rnas as de la estr estruct uctura ura caus causada adass por por las las carga cargass late latera rale less deben deben aumentarse, multiplicándolas en cada piso por el factor &OE&>i F. •
6.1.&. D*/=+*()'/ 8'+'()*/ T')*/
-os desplazamien desplazamientos tos orizontales orizontales,, en las dos direcciones direcciones principales principales ortogonales ortogonales en planta, que tienen todos los grados de libertad de la estructura al !erse afectada por los mo!imientos sísmicos de diseño, se determinan por medio del análisis estructural realizado utilizando el m*todo de análisis definido en ítem :. y sus respect respecti!a i!ass rigide rigideces. ces. -os desplaz desplazami amient entos os totale totaless orizon orizontal tales, es, , en cualquiera de las direcciones principales en planta, j, y para cualquier grado de libertad de la estructura, se obtienen de la siguiente suma de !alores absolutos E4 7
9onde corresponde corresponde al desplazamient desplazamiento o orizontal orizontal del centro de masa en la dirección dirección bajo estudio, estudio, jD el desplazamien desplazamiento to adicional adicional causado causado por los efectos efectos torsionales en la dirección bajo estudio cuando el diafragma sea rígido, j, y
al
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despla desplazam zamien iento to adicio adicional nal causado causado por el efecto efecto P%9elt P%9elta a en la direcci dirección ón bajo bajo estudio, j. Cuando se utilicen los procedimientos de interacción suelo%estructura, o cuando en el numeral :. así lo requiera porque se realizó el análisis de la estructura suponi*ndola empotrada en su base, deben incluirse dentro de los desplazamientos totales, los desplazamientos adicionales obtenidos de acuerdo con el procedimiento del Capítulo 4.0 de la "#$ &'.
6.2. 6.2.
E#A E#ALUA LUACIÓN CIÓN DE DE LA DERI DERI#A #A M M5I 5IMA MA
6.2.1. D*+? M+
-a deri!a má3ima para cualquier piso debe obtenerse así )n edificaciones regulares e irregulares que no tengan irregularidades en planta de los tipos &aP ó &bP E!*ase la tabla LF, o edificaciones con diafragma fle3ible, la deri!a má3ima para el piso i, U ima3 ,corresponde a la mayor deri!a de las dos direcciones principales en planta, j, calculada como el !alor absoluto de la diferencia diferencia algebraica algebraica de los desplazamien desplazamientos tos orizontales orizontales del centro de masa del diafra diafragma gma del piso piso i, , en la direcc dirección ión princi principal pal en planta planta bajo bajo estudi estudio o con respecto a los del diafragma del piso inmediatamente inferior Ei &F en la misma dirección, incluyendo los efectos P%9elta. •
)n edificaciones que tengan irregularidades en planta de los tipos &aP ó &bP E!*ase la tabla LF la deri!a má3ima en cualquier punto del piso i, se puede obte obtene nerr como como la dife difere renc ncia ia entr entre e los los despl desplaza azami mient entos os ori orizo zont ntal ales es tota totale less má3imos, os, de acue cuerdo rdo con el ítem L.&. &., del punto nto en el piso i y los desplazamientos orizontales totales má3imos de un punto localizado en el mismo eje !ertical en el piso inmediatamente inferior Ei &F , por medio de la siguiente ecuación •
E4 &
)n los pisos superiores superiores de edificacione edificacioness que cumplen cumplen las condiciones condiciones EaF a EeF presentadas a continuación, se permite calcular la deri!a má3ima del piso de la forma alternati!a que se obtiene con la ecuación / indicada a continuación.
•
EaF -a edificación tiene diez o más pisos de altura sobre su base.
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EbF )l proce procedi dimi mient ento o alte alterna rnatiti!o !o solo solo es apli aplica cabl ble e en los los pisos pisos supe superi rior ores es localizados localizados por encima de dos tercios de la altura de la edificación edificación medida medida desde su base. EcF )l sistema sistema estructural de resistencia resistencia sísmica sísmica es diferente diferente a pórtico resistente resistente a momento. EdF -a edificación se clasifica como regular tanto en planta como en altura de acuerdo con los requisitos del Capítulo :. EeF )l índice de estabilidad, >i, es menor de '.&' en todos los pisos donde sería aplicable este procedimiento alternati!o. -a má3ima deri!a del piso i, U ima3, en el procedimiento alternati!o corresponde a la má3ima deri!a de las dos direcciones principales en planta, j, calculada por medio de la siguiente ecuación E4 (
6.3 6.3. LÍMITES DE DE LA LA DE DERI#A )l ítem L.1.&. no puede e3ceder de T 7. D*+?/ +/ '' ='*()* ,* =+
Cuando se utilicen utilicen secciones fisuradas, fisuradas, tanto en concreto concreto reforzado, reforzado, como en mampostería mampostería y en el caso de estructuras mi3tas mi3tas con acero, las deri!as pueden multiplicarse por '.0 antes de acer la comparación con los límites dados en la tabla 0. •
Cuando se aya efectuado un análisis análisis inelástico inelástico !erificando !erificando el desempeño desempeño de la totalidad de los elementos estructurales en un rango de desempeño no
•
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mayor a (Protección de la 8ida5 E-# seg+n los requerimientos del 4#C) :& y 4#C) &F, las deri!as pueden multiplicarse por '.0 antes de acer la comparación con los límites dados en la tabla 0. #e permite emplear el límite de deri!a má3ima permisible de '.'&' pi en edif edific icac acio iones nes const construi ruidas das con con mamp mampos oste terí ría a estruc estructu tura rall cuan cuando do *sta *stass est* est*n n compuestas por muros cuyo modo pre!aleciente de falla sea la fle3ión ante fuerzas paralelas al plano del muro, diseñados esencialmente como elementos !ert !ertic ical ales es esbe esbeltltos os que que act+ act+an an como como !ola !oladi dizo zoss apoy apoyad ados os en su base base o cimentación, cimentación, y que se construyen de tal manera que la transferencia transferencia de momento entre muros a tra!*s de los elementos orizontales de acople en los diafragmas de entr entrep epis iso, o, ya sean sean losas losas,, !igas !igas de enla enlace ce,, antep antepec ecos os o dint dintel eles, es, sea sea despreciable. •
Cuando se trate de muros de mampostería estructural poco esbeltos o cuyo modo pre!aleciente de falla sea causado por esfuerzos cortantes, debe emplearse el límite de deri!a má3ima permisible de '.'' pi.
•
"o ay límites de deri!a en edificaciones de un piso, siempre que los muros y las particiones interiores y e3teriores así como los cielorrasos se diseñen para acomodar las deri!as del piso.
•
6.&. SEPARACIÓN ENTRE CONSIDERACIONES SÍSMICAS
ESTRUCTURAS
ADACENTES
POR
6.&.1. D*()' ,* M+/ C'(/)+@(
Todas las partes de la estructura deben diseñarse y construirse para que act+en como una unidad integral para efectos de resistir las fuerzas sísmicas, a menos que se separen una distancia suficiente para e!itar la colisión noci!a entre las partes. partes. Para determinar determinar la distancia distancia mínima de separación debe sumarse el !alor absoluto de los desplazamientos orizontales totales obtenidos en numeral L.&.& para cada una de las porciones de la edificación en la dirección perpendicular a la junta que las separe, a menos que se tomen medidas para que no se presente daño a la estructura al utilizar una distancia menor.
E()* E,+ E,+>+ >++ +'( '(*/ */ #*+ #*+( (// K* K* (' 8 8 ( ( P P)* ,* M+ M+/ / 6.&.2. E() C'(/)+@( -a separación entre edificaciones !ecinas, para e!itar efectos noci!os ante la ocurrencia de un sismo, debe cumplir los siguientes requisitos
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EaF )n municipios localizados en Vonas de 4menaza #ísmica Qaja seg+n lo dispone en el Capítulo 1 no se requieren consideraciones de separación sísmica entre edificaciones !ecinas. EbF #olo aplica para la obtención de licencias de construcción de edificaciones nue!as que se soliciten por primera !ez con posterioridad a la adopción del $eglamento "#$ &'. EcF "o aplica para el caso de edificaciones que sean objeto del trámite de $econocimiento. EdF Para el caso de reabilitaciones sísmicas de edificaciones e3istentes aplican los requisitos especiales que se indican en el capitulo &'.0 del titulo 4 de la "#$ &'. EeF -os requisitos de esta sección del $eglamento pueden ser modificados por la admi admini nist stra raci ción ón muni munici cipa pall o dist distrit rital al,, siem siempr pre e y cuan cuando do los los requi requisi sito toss de la separación sísmica que resulten de la aplicación de la reglamentación municipal o distrital no sean menores que los dados aquí. EfF Cuando el paramento del lote sea colindante con !ía p+blica o zona !erde p+blica no requiere separación sísmica con respecto al paramento en ese costado o costados. )llo no e3ime cumplir los requisitos urbanísticos de las normas municipales para la edificación en lo referente a retrocesos. EgF Cuando en la colindancia aya un cerramiento, y la edificación nue!a est* separada de este cerramiento en una distancia que supera la señalada para el piso crítico crítico en la Tabla 2 no se requiere requiere separación sísmica sísmica del cerramiento cerramiento de la edificación nue!a con respecto al paramento del lote. EF -as edificaciones con uno o dos pisos a*reos en la colindancia no requieren separación sísmica E!*ase tambi*n la Tabla 2F. EiF EiF -as -as edif edific icac acio ione ness de más más de dos dos piso pisoss a*re a*reos os en la coli colind ndan anci cia a debe deben n separarse del paramento en la colindancia así E!*ase tambi*n la Tabla 2 y la ?lustración &'F E&F )dificaciones asta de tres pisos a*reos en la colindancia N "o se requiere separación sísmica de la edificación nue!a con respecto al paramento cuando no aya edificación !ecina e3istente, o cuando las losas de la edificación
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nue!a coinciden en la colindancia con las de la edificación !ecina e3istente en la misma colindancia. colindancia. #i las losas de entrepiso de la edificación edificación nue!a no coinciden coinciden con las de la edificación e3istente se requiere una separación sísmica de la edificación nue!a con respecto al paramento igual al &I de la altura de la edificación nue!a en la colindancia. E1F )dificaciones de más de tres pisos a*reos en la colindancia N Cuando las las losa losass de la edif edific icac ació ión n nue! nue!a a coin coinci cide den n en la coli colinda ndanci ncia a con con las las de la edificación !ecina e3istente en la misma colindancia la edificación nue!a debe retirarse del paramento en la colindancia una distancia de separación sísmica igual al 1I de la altura de la edificación nue!a en la colindancia. Cuando las losas de entr entrep epis iso o de la edif edific icac ació ión n nue! nue!a a no coin coinci cida dan n con las las de la edif edific icac ació ión n e3istente en la colindancia, esta separación sísmica debe ser del :I de la altura de la edificación nue!a en la colindancia. #i no e3iste edificación !ecina en la colindancia, esta separación sísmica debe ser del &I de la altura de la edificación nue!a en la colindancia. EiF Cuando se requiera separación sísmica, la separación en cualquier piso en particular corresponde a la distancia orizontal en dirección perpendicular al plano !ertical !ertical le!antado le!antado sobre el lindero lindero entre los dos lotes de terreno, medida medida desde la losa de entrepiso de la edificación asta este plano, calculada utilizando la altura sobre el ni!el del terreno del piso en particular multiplicada por el coeficiente que indique la Tabla 2 para ese caso. 8*ase tambi*n la ?lustración &'. EjF 9eben tomarse precauciones para que no se depositen materiales e3traños dentro de la separación sísmica entre edificaciones. 4sí mismo debe colocarse un protección de umedad apropiada para que el agua llu!ia no entre dentro de la abertura de la separación sísmica. EWF Para el caso de edificaciones objeto de reforzamiento y reabilitación sísmica el ingeniero diseñador de la reabilitación debe dejar constancia de que estudió el potencial efecto noci!o de la interacción con las edificaciones !ecinas colindantes y que tomó las medidas apropiadas apropiadas seg+n su mejor criterio criterio dentro de lo requerido en el capitulo &'.0 del titulo 4 de la "#$ &'. ElF ElF )l param parament ento o del del lote lote y la separ separaci ación ón sísm sísmic ica a requer requerid ida a debe deben n qued quedar ar clar claram ament ente e indi indica cados dos en los los plan planos os arqui arquite tect ctón ónic icos os que que se prese present ntan an a la autoridad competente o curaduría para la obtención de la licencia de construcción.
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T . S*=+@( //+ (+ *( +*) *()* *,+>++'(*/ '+(,()*/ K* (' ( =)* ,* +/ '(/)+@(
I/)+@( 10. M*,++@( ,* /*=+@( //+ H?+/) *( **?+@(J.
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CONCLUSIONES ?den ?dentitifificar car los los pará paráme metr tros os inic inicia iale less para para el dise diseño ño de una una edif edific icac ació ión n sism sismo o resistente. X
9efi 9efini nirr las las zon zonas as de de ame amena naza za sís sísmi mica ca y los los mo! mo!im imie ient ntos os sís sísmi mico coss de de dise diseño ño
X
9est 9estac acar ar los los requ requis isititos os gene genera rale less de dise diseño ño sism sismo o resi resist sten ente te
X 9ar 9ar a cono conoce cerr los los dos dos m*t m*tod odos os para ara el el aná anállisis isis y dis diseñ eño o de de edi edifficac icacio ione ness sismo resistente X
"umerar los requisitos mínim nimos de la deri!a
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