EVALUCACIN DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES SEGN LA NORMA PERUANA E.030 Y LA NORMA CHILENA NCH 433 PARA ANTENAS DE TELEFONA UBICADAS EN

VIVIENDAS.

Ing. Civil Luis Miguel Jahuira Mamani CIP: 168037

djahuira@gmail.com El gran porcentaje de prdidas humanas causada por los sismo lo constituye el colapso de los elementos no estructurales en una edificacin, es por ello la realizacin del presente artculo. Las norma peruana de diseo sismorresitentes E-0.30 de nuestro reglamente tiene como finalidad establecer criterios y requisitos mnimos para el diseo de edificaciones con el nico fin de reducir el nmero de riesgo de prdida de vidas humanas. Para el caso de estructuras especiales se deber tener consideraciones adicionales que ayuden a complementar nuestra norma, este artculo tomar algunas consideraciones que establece la norma chilena. Los elementos no estructurales que consideraremos en el presente artculo son las torres de comunicacin (antenas de telefona), y las fuerzas que estn sometidas es de viento y las condiciones que debemos verificar para la operatividad es deflexiones, torsin y desplazamiento. Estas antenas se encuentran apoyado sobre bases de concreto armado que por lo general nacen de columnas o sobre vigas en el peor de los casos, por el criterio se mantiene en todas las evaluaciones de elementos no estructurales.. ESTRATEGIA DE DISEO DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES Se debe tener en cuenta 2 estrategias que ayuden a un adecuado diseo: Separacin de la estructura y la disposicin de elementos que admitan las deformaciones de la estructuras.

a) Separacin de los elementos de la estructura Como condicin nica es, evitar que la deformacin producida por el sismo de los elementos estructurales principales afecte a los elementos no estructurales. Se debe proporcionar a los elementos no estructurales una adecuada capacidad de resistencia a las fuerzas inerciales, y anclaje capaz de transferir a la estructura principal los esfuerzos producidos por el sismo.

b) Disposicin de elementos que admitan las deformaciones de la estructura. En este caso los elementos no estructurales deben ser lo suficientemente flexibles para resistir las deformaciones que son impuestas por la estructura principal sin sufrir daos ante sismos moderado y admitir falla antes sismos severos limitando su capacidad mxima. Para nuestro caso usaremos la separacin de los elementos estructurales por tratarse de estructuras de antena de telefona que son ubicadas en azotea de las edificaciones y estas expuestas a las fuerzas de viento. NORMA PERUANA RNE - E.030 DISEO SISMORRESISTENTE Captulo 6: elementos no estructurales, apndices y equipos. Articulo 23 generalidades - Se consideran como elementos no-estructurales, aquellos que estando o no conectados al

sistema resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez del sistema es despreciable.

- En el caso que los elementos no estructurales estn aislados del sistema estructural principal, estos debern disearse para resistir una fuerza ssmica (V) asociada a su peso (P) tal como se indica a continuacin.

Los valores de U corresponden a los indicados en el Captulo 3 y los valores de C1 se tomarn de la Tabla N9.

- Para elementos no estructurales que estn unidos al sistema estructural principal y deban

acompaar la deformacin de la misma, deber asegurarse que en caso de falla, no causen daos personales.

- La conexin de equipos e instalaciones dentro de una edificacin debe ser responsabilidad del especialista correspondiente. Cada especialista deber garantizar que estos equipos e instalaciones no constituyan un riesgo durante un sismo y, de tratarse de instalaciones esenciales, deber garantizar la continuacin de su operatividad.

NORMA CHILENA NCH433 - DISEO SSMICO DE EDIFICIOS ELEMENTOS SECUNDARIOS El captulo 8 de la Nch433.Of96 se refiere especficamente a los elementos secundarios y entrega una serie de antecedentes para determinar los esfuerzos a que pueden estar sometidos dichos elementos durante un sismo y la influencia que ellos pueden tener en el comportamiento ssmico de la estructura.

Para el diseo de los elementos secundarios deben considerarse las siguientes fuerzas ssmicas:

La componente horizontal es: F = QP CP Kd

QP: Esfuerzo de corte que acta sobre el elemento secundario

CP: Coeficiente ssmico para elementos secundarios

Kd: Factor de desempeo (tabla 8.1 de la Nch433:of96)

La componente vertical es: (0.67A0 PP)/6

PP: Peso total del elemento secundario, incluyendo la sobrecarga de uso y el contenido cuando corresponda.

Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de

la

edificacin en la cual la direccin de la fuerza es

perpendicular a su plano.

Elementos cuya falla entrae peligro para personas u

otras estructuras.

Muros dentro de una edificacin (direccin de la

fuerza

perpendicular a su plano).

0.9

Cercos. 0.6

Tanques, torres, letreros y chimeneas conectados a

una parte del edificio considerando la fuerza en

cualquier direccin.

0.9

Pisos y techos que actan como diafragmas con la

direccin de la fuerza en su plano.0.6

1.3

Tabla N*9 - VALORES DE C1

Debe considerarse hacia arriba o hacia abajo segn cul de estas situaciones sea ms desfavorable.

Fuerzas para el diseo de elementos secundarios y sus anclajes.

Los elementos secundarios y sus anclajes a la estructura resistente deben disearse con la siguiente fuerza ssmica horizontal actuando en cualquier direccin. F = QP CP Kd

Alternativamente, el diseo y el anclaje de elementos secundarios rgidos, y de elementos secundarios flexibles relativamente livianos, pueden realizarse con la siguiente fuerza ssmica horizontal actuando en cualquier direccin: F = (Fk/Pk) KP CP Kd PP

KP: Factor de amplificacin dinmica para elementos secundarios

Elemento secundario rgido: cuyo periodo propio TP < 0.06seg

Elemento secundario flexible: cuyo peso total es menor que el 20% del peso ssmico del piso.

En caso que se use el mtodo esttico de anlisis el valor (Fk/Pk) no debe ser inferior a A0

Tabla 8.1 Valores del coeficiente Cp Y del factor de desempeo Kd para el dise y anclaje de elementos secundarios

Valores de factor

EVALUACIN DE ANTENAS DE TELEFONA. Para ello se tendr que realizar un modelo matemtico a la antena y obtener los esfuerzos.

A B C

II Equipos mecnicos o elctricos

Equipos elctricos de emergencia

* Sistemas de alarma de fuego y humo.

* Sistemas para soportar incendios

* Sistema de emergencia

* Calefactores, termos, incineradores, chimeneas

* ventilaciones

* Sistema de comunicacin

* Sistema de distribucin elctrica

* Estanques a presin y para lquidos peligrosos

* Estanques para lquidos inertes 1.5 1.35 1.0 0.75

* Ascensores 1.5 1.35 1.0 0.75

* Ductos y tuberas de distribucin 1.5 1.35 1.0 0.75

* Maquinaria en general 0.7 1.35 1.0 0.75

* Iluminacin 0.7 1.35 1.0 0.75

1.0 0.75

Cp

2

2

factor de desempeo Kd

Categora del edificio

1.351.35 1.35

1.35

Trastornos

producidos por

la interrupcin

del suministro

o servicio

Pequeos 0.8 1.1 1.4

Medianos 1.1 1.4 1.7

Grandes 1.4 1.7 N.R*

N.R* = No se requiere de sistema de corte

Alto Mediano Bajo

Nivel de peligrosidad

Imagen N*1: Vivienda 2 nivel y la antena telefnica

V=ZxUxSxC1x P V=0.63Ton (norma peruana)

Fi (m) Hi (m)

2 6 102.54 615.24 42.84 42.84

1 3 139.62 418.86 29.16 72.00

475.9 1034.1 72.00

85.67

144.00

Fuerzas de Inercia Ante Sismo Moderado

Nivel hi (m) Pi (m)Wi Pi

(ton-m)

Sismo moderado Sismo Severo

VEi (ton) = 2

SC1 = file

Z = 0.4

S = 1.2

Tp = 0.6

U = 1.0

Rxx = 8.0

Ryy = 8.0

g = 9.81

Fk = 0.835

Pk

Imagen N*2: Modelo matemtico en MStower de la antena telefnica

Con las fuerzas obtenidas se puede realizar el diseo de elementos de concreto armado que arriostran nuestra antena, se buscara proteger la vida de las personas y evitar cuantiosas prdidas. CONCLUSIN Los elementos no estructurales se deben tener cuidado en el anlisis, diseo y construccin, por ser elementos que se deforman conjuntamente con la estructura, el cual su diseo deber resistir la fuerza ssmica o vientos a las cuales se exponga. La norma peruana nos da aspectos bsico de diseo, pero es obligacin de cada profesional complementar con normas adicionales que ayuden a considerar parmetros para un adecuado aislamiento y diseo de anclaje, dndole suficiente flexibilidad a estos para controlar su deformacin y establecer capacidad mximas de rotacin.