e 030 Diseno Sismorresistente Ds Nro 002 2014

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NORMA E.030 DISEÑO SISMORESISTENTE CAPÍTULO I GENERALIDADES Artículo 1.- NOMENCLATURA Para efectos de la presente norma, se consideran las siguientes nomenclaturas: C Coeficiente de amplificación sísmica CT Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificio Di Desplazamiento elástico lateral del nivel “i” relativo al suelo e Excentricidad accidental Fa Fuerza horizontal en la azotea Fi Fuerza horizontal en el nivel “i” g Aceleración de la gravedad hi Altura del nivel “i” con relación al nivel del terreno hei Altura del entrepiso “i” hn Altura total de la edificación en metros Mti Momento torsor accidental en el nivel “i“ m Número de modos usados en la combinación modal n Número de pisos del edificio Ni Sumatoria de los pesos sobre el nivel “i” P Peso total de la edificación Pi Peso del nivel “i” R Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas r Respuesta estructural máxima elástica esperada ri Respuestas elásticas correspondientes al modo “ï” S Factor de suelo Sa Aceleración espectral T Periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o periodo de un modo en el análisis dinámico TP Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo. U Factor de uso e importancia V Fuerza cortante en la base de la estructura Vi Fuerza cortante en el entrepiso “i” Z Factor de zona Q Coeficiente de estabilidad para efecto P-delta global i Desplazamiento relativo del entrepiso “i” Artículo 2.- ALCANCES Esta Norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas según sus requerimientos tengan un comportamiento sísmico acorde con los principios señalados en el Artículo 3. Se aplica al diseño de todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación de las que resultaren dañadas por la acción de los sismos. Para el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas, plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren

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Diseno Sismorresistente

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  • NORMA E.030

    DISEO SISMORESISTENTE

    CAPTULO IGENERALIDADES

    Artculo 1.- NOMENCLATURA

    Para efectos de la presente norma, se consideran las siguientes nomenclaturas:

    C Coeficiente de amplificacin ssmicaCT Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificioDi Desplazamiento elstico lateral del nivel i relativo al sueloe Excentricidad accidentalFa Fuerza horizontal en la azoteaFi Fuerza horizontal en el nivel ig Aceleracin de la gravedadhi Altura del nivel i con relacin al nivel del terrenohei Altura del entrepiso ihn Altura total de la edificacin en metrosMti Momento torsor accidental en el nivel im Nmero de modos usados en la combinacin modaln Nmero de pisos del edificioNi Sumatoria de los pesos sobre el nivel iP Peso total de la edificacinPi Peso del nivel iR Coeficiente de reduccin de solicitaciones ssmicasr Respuesta estructural mxima elstica esperadari Respuestas elsticas correspondientes al modo S Factor de sueloSa Aceleracin espectralT Periodo fundamental de la estructura para el anlisis esttico o periodo de un

    modo en el anlisis dinmicoTP Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo.U Factor de uso e importanciaV Fuerza cortante en la base de la estructuraVi Fuerza cortante en el entrepiso iZ Factor de zonaQ Coeficiente de estabilidad para efecto P-delta globali Desplazamiento relativo del entrepiso iArtculo 2.- ALCANCES

    Esta Norma establece las condiciones mnimas para que las edificaciones diseadassegn sus requerimientos tengan un comportamiento ssmico acorde con los principiossealados en el Artculo 3.

    Se aplica al diseo de todas las edificaciones nuevas, a la evaluacin y reforzamientode las existentes y a la reparacin de las que resultaren daadas por la accin de lossismos.

    Para el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos,puentes, torres de transmisin, muelles, estructuras hidrulicas, plantas nucleares ytodas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren

  • consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables de lapresente Norma.

    Adems de lo indicado en esta Norma, se deber tomar medidas de prevencin contralos desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento ssmico:fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros.

    Artculo 3.- Filosofa y Principios del diseo sismorresistente

    La filosofa del diseo sismorresistente consiste en:

    a) Evitar prdidas de vidasb) Asegurar la continuidad de los servicios bsicosc) Minimizar los daos a la propiedad.

    Se reconoce que dar proteccin completa frente a todos los sismos no es tcnica nieconmicamente factible para la mayora de las estructuras. En concordancia con talfilosofa se establecen en esta Norma los siguientes principios para el diseo:

    a) La estructura no debera colapsar, ni causar daos graves a las personasdebido a movimientos ssmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.

    b) La estructura debera soportar movimientos ssmicos moderados, quepuedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentandoposibles daos dentro de lmites aceptables.

    Artculo 4.- PRESENTACIN DEL PROYECTO (DISPOSICIN TRANSITORIA)

    Los planos, memoria descriptiva y especificaciones tcnicas del proyecto estructural,debern llevar la firma de un ingeniero civil colegiado, quien ser el nico autorizadopara aprobar cualquier modificacin a los mismos.

    Los planos del proyecto estructural debern contener como mnimo la siguienteinformacin:

    a) Sistema estructural sismorresistenteb) Parmetros para definir la fuerza ssmica o el espectro de diseo.c) Desplazamiento mximo del ltimo nivel y el mximo desplazamiento

    relativo de entrepiso.

    Para su revisin y aprobacin por la autoridad competente, los proyectos deedificaciones con ms de 70 m de altura debern estar respaldados con una memoriade datos y clculos justificativos.

    El empleo de materiales, sistemas estructurales y mtodos constructivos diferentes alos indicados en esta Norma, debern ser aprobados por la autoridad competentenombrada por el Ministerio de Vivienda, Construccin y Saneamiento, y debe cumplircon lo establecido en este artculo y demostrar que la alternativa propuesta produceadecuados resultados de rigidez, resistencia ssmica y durabilidad.

  • CAPTULO IIPARMETROS DE SITIO

    Artculo 5.- ZONIFICACIN

    El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la FiguraN 1. La zonificacin propuesta se basa en la distribucin espacial de la sismicidadobservada, las caractersticas generales de los movimientos ssmicos y la atenuacinde stos con la distancia epicentral, as como en informacin neotectnica. En elAnexo N 1 se indican las provincias que corresponden a cada zona.

    FIGURA N 1

    A cada zona se asigna un factor Z segn se indica en la Tabla N1. Estefactor se interpreta como la aceleracin mxima del terreno con unaprobabilidad de 10 % de ser excedida en 50 aos.

    Tabla N1FACTORES DE ZONAZONA Z

    3 0,42 0,31 0,15

  • Artculo 6.- CONDICIONES LOCALES

    6.1.- MICROZONIFICACIN SSMICA Y ESTUDIOS DE SITIO

    a) Microzonificacin SsmicaSon estudios multidisciplinarios, que investigan los efectos de sismosy fenmenos asociados como licuefaccin de suelos, deslizamientos,tsunamis y otros, sobre el rea de inters. Los estudios suministraninformacin sobre la posible modificacin de las acciones ssmicaspor causa de las condiciones locales y otros fenmenos naturales,as como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de losestudios se considere para el diseo, construccin de edificaciones yotras obras.

    Ser requisito la realizacin de los estudios de microzonificacin enlos siguientes casos:

    - reas de expansin de ciudades.- Complejos industriales o similares.- Reconstruccin de reas urbanas destruidas por sismos yfenmenos asociados.

    Los resultados de estudios de microzonificacin sern aprobados porla autoridad competente, que puede solicitar informaciones ojustificaciones complementarias en caso lo considere necesario.

    b) Estudios de Sitio

    Son estudios similares a los de microzonificacin, aunque nonecesariamente en toda su extensin. Estos estudios estn limitadosal lugar del proyecto y suministran informacin sobre la posiblemodificacin de las acciones ssmicas y otros fenmenos naturalespor las condiciones locales. Su objetivo principal es determinar losparmetros de diseo.

    No se considerarn parmetros de diseo inferiores a los indicadosen esta Norma.

    6.2.- CONDICIONES GEOTCNICAS

    Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasificantomando en cuenta las propiedades mecnicas del suelo, el espesor delestrato, el perodo fundamental de vibracin y la velocidad depropagacin de las ondas de corte. Los tipos de perfiles de suelos soncuatro:

    a) Perfil tipo S1: Roca o suelos muy rgidos.

    A este tipo corresponden las rocas y los suelos muy rgidos convelocidades de propagacin de onda de corte similar al de una roca,en los que el perodo fundamental para vibraciones de baja amplitudno excede de 0,25 s, incluyndose los casos en los que se cimientasobre:

  • - Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a lacompresin no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2).- Grava arenosa densa.- Estrato de no ms de 20 m de material cohesivo muy rgido, conuna resistencia al corte en condiciones no drenadas superior a 100kPa (1 kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda decorte similar al de una roca.- Estrato de no ms de 20 m de arena muy densa con N > 30,sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar alde una roca.

    b) Perfil tipo S2: Suelos intermedios.

    Se clasifican como de este tipo los sitios con caractersticasintermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3.

    c) Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor.

    Corresponden a este tipo los suelos flexibles o estratos de granespesor en los que el perodo fundamental, para vibraciones de bajaamplitud, es mayor que 0,6 s, incluyndose los casos en los que elespesor del estrato de suelo excede los valores siguientes:

    Suelos CohesivosResistencia al Corte

    tpica en condicin nodrenada (kPa)

    Espesor delestrato (m)

    (*)BlandosMedianamentecompactosCompactosMuy compactos

    < 2525 - 5050 - 100100 - 200

    20254060

    Suelos Granulares

    Valores N tpicos enensayos

    De penetracin estndar(SPT)

    Espesor delestrato (m)

    (*)

    SueltosMedianamentedensosDensos

    4 - 1010 - 30Mayor que 30

    4045

    100

    (*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca.

    d) Perfil Tipo S4: Condiciones excepcionales.

    A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y lossitios donde las condiciones geolgicas y/o topogrficas sonparticularmente desfavorables.

    Deber considerarse el tipo de perfil que mejor describa lascondiciones locales, utilizndose los correspondientes valores de Tp ydel factor de amplificacin del suelo S, dados en la Tabla N2.

  • En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidasse podrn usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Sloser necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudiosgeotcnicos as lo determinen.

    Tabla N2Parmetros del Suelo

    Tipo Descripcin Tp (s) SS1 Roca o suelos muy rgidos 0,4 1,0S2 Suelos intermedios 0,6 1,2

    S3 Suelos flexibles o conestratos de gran espesor 0,9 1,4

    S4 Condiciones excepcionales * *

    (*) Los valores de Tp y S para este caso sern establecidos porel especialista, pero en ningn caso sern menores que losespecificados para el perfil tipo S3.

    Artculo 7.- FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA

    De acuerdo a las caractersticas de sitio, se define el factor de amplificacin ssmica(C) por la siguiente expresin:

    TT

    C p5,2 ; C2,5

    T es el perodo segn se define en el Artculo 17 (17.2) en el Artculo 18 (18.2 a)

    Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificacin de la respuestaestructural respecto de la aceleracin en el suelo.

    CAPTULO IIIREQUISITOS GENERALES

    Artculo 8.- ASPECTOS GENERALES.

    Toda edificacin y cada una de sus partes sern diseadas y construidas para resistirlas solicitaciones ssmicas determinadas en la forma pre-escrita en esta Norma.Deber considerarse el posible efecto de los elementos no estructurales en elcomportamiento ssmico de la estructura. El anlisis, el detallado del refuerzo y anclajedeber hacerse acorde con esta consideracin.

    Para estructuras regulares, el anlisis podr hacerse considerando que el total de lafuerza ssmica acta independientemente en dos direcciones ortogonales. Paraestructuras irregulares deber suponerse que la accin ssmica ocurre en la direccinque resulte ms desfavorable para el diseo de cada elemento o componente enestudio.

    Se considera que la fuerza ssmica vertical acta en los elementos simultneamentecon la fuerza ssmica horizontal y en el sentido ms desfavorable para el anlisis.

    No es necesario considerar simultneamente los efectos de sismo y viento.

  • Cuando sobre un slo elemento de la estructura, muro o prtico, acta una fuerza de30 % o ms del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso, dichoelemento deber disearse para el 125 % de dicha fuerza.

    Artculo 9.- CONCEPCIN ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE

    El comportamiento ssmico de las edificaciones mejora cuando se observan lassiguientes condiciones:

    a) Simetra, tanto en la distribucin de masas como en las rigideces.b) Peso mnimo, especialmente en los pisos altos.c) Seleccin y uso adecuado de los materiales de construccin.d) Resistencia adecuada.e) Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevacin.f) Ductilidad.g) Deformacin limitada.h) Inclusin de lneas sucesivas de resistencia.i) Consideracin de las condiciones locales.j) Buena prctica constructiva e inspeccin estructural rigurosa.

    Artculo 10.- CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES

    Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categoras indicadas en laTabla N 3. El coeficiente de uso e importancia (U), definido en la Tabla N 3 se usarsegn la clasificacin que se haga.

    Tabla N 3CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES

    CATEGORA DESCRIPCIN FACTOR U

    AEdificacionesEsenciales

    Edificaciones esenciales cuya funcinno debera interrumpirseinmediatamente despus que ocurraun sismo, como hospitales, centralesde comunicaciones, cuarteles debomberos y polica, subestacioneselctricas, reservorios de agua.Centros educativos y edificaciones quepuedan servir de refugio despus deun desastre.Tambin se incluyen edificacionescuyo colapso puede representar unriesgo adicional, como grandeshornos, depsitos de materialesinflamables o txicos.

    1,5

    B

    EdificacionesImportantes

    Edificaciones donde se renen grancantidad de personas como teatros,estadios, centros comerciales,establecimientos penitenciarios, o queguardan patrimonios valiosos comomuseos, bibliotecas y archivosespeciales.

    1,3

  • Tambin se considerarn depsitos degranos y otros almacenes importantespara el abastecimiento

    CEdificacionesComunes

    Edificaciones comunes, cuya fallaocasionara prdidas de cuantaintermedia como viviendas, oficinas,hoteles, restaurantes, depsitos einstalaciones industriales cuya falla noacarree peligros adicionales deincendios, fugas de contaminantes,etc.

    1,0

    DEdificacionesMenores

    Edificaciones cuyas fallas causanprdidas de menor cuanta ynormalmente la probabilidad de causarvctimas es baja, como cercos demenos de 1,50m de altura, depsitostemporales, pequeas viviendastemporales y construcciones similares.

    (*)

    (*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podromitir el anlisis por fuerzas ssmicas, pero deber proveerse de laresistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales.

    Artculo 11.- CONFIGURACIN ESTRUCTURAL

    Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin dedeterminar el procedimiento adecuado de anlisis y los valores apropiados del factorde reduccin de fuerza ssmica (Tabla N 6).

    a. Estructuras Regulares. Son las que no tienen discontinuidades significativashorizontales o verticales en su configuracin resistente a cargas laterales.

    b. Estructuras Irregulares. Se definen como estructuras irregulares aquellasque presentan una o ms de las caractersticas indicadas en la Tabla N4 oTabla N 5.

    Tabla N 4IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

    Irregularidades de Rigidez Piso blandoEn cada direccin la suma de las reas de las seccionestransversales de los elementos verticales resistentes al corteen un entrepiso, columnas y muros, es menor que 85 % de lacorrespondiente suma para el entrepiso superior, o es menorque 90 % del promedio para los 3 pisos superiores. No esaplicable en stanos. Para pisos de altura diferentemultiplicar los valores anteriores por (hi/hd) donde hd es alturadiferente de piso y hi es la altura tpica de piso.Irregularidad de MasaSe considera que existe irregularidad de masa, cuando lamasa de un piso es mayor que el 150% de la masa de unpiso adyacente. No es aplicable en azoteasIrregularidad Geomtrica VerticalLa dimensin en planta de la estructura resistente a cargas

  • laterales es mayor que 130% de la correspondientedimensin en un piso adyacente. No es aplicable en azoteasni en stanos.Discontinuidad en los Sistemas Resistentes.Desalineamiento de elementos verticales, tanto por uncambio de orientacin, como por un desplazamiento demagnitud mayor que la dimensin del elemento.

    Tabla N 5IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA

    Irregularidad TorsionalSe considerar slo en edificios con diafragmas rgidos enlos que el desplazamiento promedio de algn entrepisoexceda del 50% del mximo permisible indicado en la TablaN8 del Artculo 15 (15.1).En cualquiera de las direcciones de anlisis, eldesplazamiento relativo mximo entre dos pisosconsecutivos, en un extremo del edificio, es mayor que 1,3veces el promedio de este desplazamiento relativo mximocon el desplazamiento relativo que simultneamente seobtiene en el extremo opuesto.Esquinas EntrantesLa configuracin en planta y el sistema resistente de laestructura, tienen esquinas entrantes, cuyas dimensiones enambas direcciones, son mayores que el 20 % de lacorrespondiente dimensin total en planta.Discontinuidad del DiafragmaDiafragma con discontinuidades abruptas o variaciones enrigidez, incluyendo reas abiertas mayores a 50% del reabruta del diafragma.

    Artculo 12.- SISTEMAS ESTRUCTURALES

    Los sistemas estructurales se clasificarn segn los materiales usados y el sistema deestructuracin sismorresistente predominante en cada direccin tal como se indica enla Tabla N6.

    Segn la clasificacin que se haga de una edificacin se usar un coeficiente dereduccin de fuerza ssmica (R). Para el diseo por resistencia ltima las fuerzasssmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En caso contrariopodr usarse como (R) los valores establecidos en Tabla N6 previa multiplicacin porel factor de carga de sismo correspondiente.

    Tabla N 6SISTEMAS ESTRUCTURALES

    Sistema Estructural

    Coeficiente deReduccin, R

    Para estructurasregulares (*) (**)

  • AceroPrticos dctiles con uniones resistentesa momentos.

    Otras estructuras de acero:Arriostres Excntricos.Arriostres en Cruz.

    9,5

    6,56,0

    Concreto ArmadoPrticos(1).Dual(2).De muros estructurales (3).Muros de ductilidad limitada (4).

    8764

    Albailera Armada o Confinada(5). 3Madera (Por esfuerzos admisibles) 7

    1. Por lo menos el 80% del cortante en la base acta sobre lascolumnas de los prticos que cumplan los requisitos de la NTEE.060 Concreto Armado. En caso se tengan muros estructurales,estos debern disearse para resistir una fraccin de la accinssmica total de acuerdo con su rigidez.

    2. Las acciones ssmicas son resistidas por una combinacin deprticos y muros estructurales. Los prticos debern serdiseados para tomar por lo menos 25% del cortante en la base.Los muros estructurales sern diseados para las fuerzasobtenidas del anlisis segn Artculo 16 (16.2)

    3. Sistema en el que la resistencia ssmica est dadapredominantemente por muros estructurales sobre los que actapor lo menos el 80% del cortante en la base.

    4. Edificacin de baja altura con alta densidad de muros de ductilidadlimitada.

    5. Para diseo por esfuerzos admisibles el valor de R ser 6

    (*) Estos coeficientes se aplicarn nicamente a estructuras en lasque los elementos verticales y horizontales permitan la disipacinde la energa manteniendo la estabilidad de la estructura. No seaplican a estructuras tipo pndulo invertido.

    (**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomadoscomo de los anotados en la Tabla.Para construcciones de tierra referirse a la NTE E.080 Adobe.Este tipo de construcciones no se recomienda en suelos S3, ni sepermite en suelos S4.

    Artculo 13.- CATEGORA, SISTEMA ESTRUCTURAL Y REGULARIDAD DE LASEDIFICACIONES

    De acuerdo a la categora de una edificacin y la zona donde se ubique, sta deberproyectarse observando las caractersticas de regularidad y empleando el sistemaestructural que se indica en la Tabla N 7.

  • Tabla N 7CATEGORA Y ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES

    Categora dela

    Edificacin.

    Regularidad

    Estructural

    Zona Sistema Estructural

    A (*) (**) Regular

    3Acero, Muros de Concreto Armado,Albailera Armada o Confinada,Sistema Dual

    2 y 1

    Acero, Muros de Concreto Armado,Albailera Armada o Confinada ,Sistema Dual, Madera

    B Regular oIrregular 3 y 2

    Acero, Muros de Concreto Armado,Albailera Armada o Confinada,Sistema Dual, Madera

    1 Cualquier sistema.

    C Regular oIrregular 3, 2 y 1 Cualquier sistema.

    (*) Para lograr los objetivos indicados en la Tabla N3, la edificacin serespecialmente estructurada para resistir sismos severos.

    (**) Para pequeas construcciones rurales, como escuelas y postasmdicas, se podr usar materiales tradicionales siguiendo lasrecomendaciones de las normas correspondientes a dichos materiales.

    Artculo 14.- PROCEDIMIENTOS DE ANLISIS

    a) Cualquier estructura puede ser diseada usando los resultados de losanlisis dinmicos referidos en el Artculo 18.

    b) Las estructuras clasificadas como regulares segn el artculo 10 de no msde 45 m de altura y las estructuras de muros portantes de no ms de 15 mde altura, an cuando sean irregulares, podrn analizarse mediante elprocedimiento de fuerzas estticas equivalentes del Artculo 17.

    Artculo 15.- DESPLAZAMIENTOS LATERALES

    a) Desplazamientos Laterales Permisibles

    El mximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado segn el Artculo16 (16.4), no deber exceder la fraccin de la altura de entrepiso que seindica en la Tabla N 8.

    Tabla N 8LMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE

    ENTREPISOEstos lmites no son aplicables a naves industriales

    Material Predominante ( i / hei )Concreto Armado 0,007Acero 0,010Albailera 0,005Madera 0,010

  • b) Junta de Separacin ssmica (s)

    Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas unadistancia mnima s para evitar el contacto durante un movimiento ssmico.

    Esta distancia mnima no ser menor que los 2/3 de la suma de losdesplazamientos mximos de los bloques adyacentes ni menor que: 500h004,03s (h y s en centmetros)s > 3 cmdonde h es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivelconsiderado para evaluar s.

    El Edificio se retirar de los lmites de propiedad adyacentes a otros lotesedificables, o con edificaciones, distancias no menores que 2/3 deldesplazamiento mximo calculado segn Artculo 16 (16.4) ni menores ques/2.

    c) Estabilidad del Edificio

    Deber considerarse el efecto de la excentricidad de la carga verticalproducida por los desplazamientos laterales de la edificacin, (efecto P-delta) segn se establece en el Artculo 16 (16.5).La estabilidad al volteo del conjunto se verificar segn se indica en elArtculo 21.

    CAPTULO IVANLISIS DE EDIFICIOS

    Artculo 16.- GENERALIDADES

    a) Solicitaciones Ssmicas y Anlisis

    En concordancia con los principios de diseo sismorresistente del Artculo 3,se acepta que las edificaciones tendrn incursiones inelsticas frente asolicitaciones ssmicas severas. Por tanto las solicitaciones ssmicas dediseo se consideran como una fraccin de la solicitacin ssmica mximaelstica.

    El anlisis podr desarrollarse usando las solicitaciones ssmicas reducidascon un modelo de comportamiento elstico para la estructura.

    b) Modelos para Anlisis de Edificios

    El modelo para el anlisis deber considerar una distribucin espacial demasas y rigidez que sean adecuadas para calcular los aspectos mssignificativos del comportamiento dinmico de la estructura.

    Para edificios en los que se pueda razonablemente suponer que lossistemas de piso funcionan como diafragmas rgidos, se podr usar unmodelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma,asociados a dos componentes ortogonales de traslacin horizontal y unarotacin. En tal caso, las deformaciones de los elementos deberncompatibilizarse mediante la condicin de diafragma rgido y la distribucin

  • en planta de las fuerzas horizontales deber hacerse en funcin a lasrigideces de los elementos resistentes.Deber verificarse que los diafragmas tengan la rigidez y resistenciasuficientes para asegurar la distribucin mencionada, en caso contrario,deber tomarse en cuenta su flexibilidad para la distribucin de las fuerzasssmicas.

    Para los pisos que no constituyan diafragmas rgidos, los elementosresistentes sern diseados para las fuerzas horizontales que directamenteles corresponde.

    c) Peso de la Edificacin

    El peso (P), se calcular adicionando a la carga permanente y total de laEdificacin un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinarde la siguiente manera:- En edificaciones de las categoras A y B, se tomar el 50% de la carga

    viva.- En edificaciones de la categora C, se tomar el 25% de la carga viva.- En depsitos, el 80% del peso total que es posible almacenar.- En azoteas y techos en general se tomar el 25% de la carga viva.- En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerar el

    100% de la carga que puede contener.

    d) Desplazamientos Laterales

    Los desplazamientos laterales se calcularn multiplicando por 0,75R losresultados obtenidos del anlisis lineal y elstico con las solicitacionesssmicas reducidas. Para el clculo de los desplazamientos laterales no seconsiderarn los valores mnimos de C/R indicados en el Artculo 17 (17.3)ni el cortante mnimo en la base especificado en el Artculo 18 (18.2 d).

    e) Efectos de Segundo Orden (P-Delta)

    Los efectos de segundo orden debern ser considerados cuando produzcanun incremento de ms del 10 % en las fuerzas internas.Para estimar la importancia de los efectos de segundo orden, podr usarsepara cada nivel el siguiente cociente como ndice de estabilidad:

    RheVNQ

    ii

    ii

    Los efectos de segundo orden debern ser tomados en cuenta cuando Q 0,1

    f) Solicitaciones Ssmicas Verticales

    Estas solicitaciones se considerarn en el diseo de elementos verticales,en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de unedificio.

  • Artculo 17.- ANLISIS ESTTICO

    Este mtodo representa las solicitaciones ssmicas mediante un conjunto de fuerzashorizontales actuando en cada nivel de la edificacin.

    Debe emplearse slo para edificios sin irregularidades y de baja altura segn seestablece en el Artculo 14 (14.2).

    a) Perodo Fundamental

    a.1) El perodo fundamental para cada direccin se estimar con lasiguiente expresin:

    T

    nChT

    Donde:CT = 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la direccinconsiderada sean nicamente prticos.CT = 45 para edificios de concreto armado cuyos elementossismorresistentes sean prticos y las cajas de ascensores y escaleras.CT = 60 para estructuras de mampostera y para todos los edificios deconcreto armado cuyos elementos sismorresistentes seanfundamentalmente muros de corte.

    a.2) Tambin podr usarse un procedimiento de anlisis dinmico queconsidere las caractersticas de rigidez y distribucin de masas en laestructura. Como una forma sencilla de este procedimiento puede usarse lasiguiente expresin:

    n

    1iii

    n

    1i

    2ii

    DFg

    DP2T

    Cuando el procedimiento dinmico no considere el efecto de los elementosno estructurales, el periodo fundamental deber tomarse como el 0,85 delvalor obtenido por este mtodo.

    b) Fuerza Cortante en la Base

    La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a ladireccin considerada, se determinar por la siguiente expresin:

    PR

    ZUCSV

    debiendo considerarse para C/R el siguiente valor mnimo:

    125,0RC

  • c) Distribucin de la Fuerza Ssmica en Altura

    Si el perodo fundamental T, es mayor que 0,7 s, una parte de la fuerzacortante V, denominada Fa, deber aplicarse como fuerza concentrada en laparte superior de la estructura. Esta fuerza Fa se determinar mediante laexpresin:

    V15,0VT07,0Fa

    donde el perodo T en la expresin anterior ser el mismo que el usadopara la determinacin de la fuerza cortante en la base.

    El resto de la fuerza cortante, es decir ( V - Fa ) se distribuir entre losdistintos niveles, incluyendo el ltimo, de acuerdo a la siguiente expresin:

    an1j

    jj

    iii FV

    hP

    hPF

    d) Efectos de Torsin

    Se supondr que la fuerza en cada nivel (Fi) acta en el centro de masas delnivel respectivo y debe considerarse adems el efecto de excentricidadesaccidentales como se indica a continuacin.Para cada direccin de anlisis, la excentricidad accidental en cada nivel(ei), se considerar como 0,05 veces la dimensin del edificio en la direccinperpendicular a la de la accin de las fuerzas.En cada nivel adems de la fuerza actuante, se aplicar el momentoaccidental denominado Mti que se calcula como:

    Mti = Fi eiSe puede suponer que las condiciones ms desfavorables se obtienenconsiderando las excentricidades accidentales con el mismo signo en todoslos niveles. Se considerarn nicamente los incrementos de las fuerzashorizontales no as las disminuciones.

    e) Fuerzas Ssmicas Verticales

    La fuerza ssmica vertical se considerar como una fraccin del peso. Paralas zonas 3 y 2 esta fraccin ser de 2/3 Z. Para la zona 1 no sernecesario considerar este efecto.

    Artculo 18.- ANLISIS DINMICO

    a) AlcancesEl anlisis dinmico de las edificaciones podr realizarse medianteprocedimientos de combinacin espectral o por medio de anlisis tiempo-historia.Para edificaciones convencionales podr usarse el procedimiento decombinacin espectral; y para edificaciones especiales deber usarse unanlisis tiempo-historia.

  • b) Anlisis por combinacin modal espectral

    a.1) Modos de Vibracin

    Los periodos naturales y modos de vibracin podrn determinarse por unprocedimiento de anlisis que considere apropiadamente lascaractersticas de rigidez y la distribucin de las masas de la estructura.

    a.2) Aceleracin Espectral

    Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizar unespectro inelstico de pseudo-aceleraciones definido por:

    gR

    ZUCSSa Para el anlisis en la direccin vertical podr usarse un espectro convalores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direccioneshorizontales.

    a.3) Criterios de Combinacin

    Mediante los criterios de combinacin que se indican, se podr obtener larespuesta mxima esperada (r) tanto para las fuerzas internas en loselementos componentes de la estructura, como para los parmetrosglobales del edificio como fuerza cortante en la base, cortantes deentrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos deentrepiso.

    La respuesta mxima elstica esperada (r) correspondiente al efectoconjunto de los diferentes modos de vibracin empleados (ri) podrdeterminarse usando la siguiente expresin.

    m1i

    2i

    m

    1ii r75,0r25,0r

    Alternativamente, la respuesta mxima podr estimarse mediante lacombinacin cuadrtica completa de los valores calculados para cadamodo.

    En cada direccin se considerarn aquellos modos de vibracin cuyasuma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de laestructura, pero deber tomarse en cuenta por lo menos los tres primerosmodos predominantes en la direccin de anlisis.

    a.4) Fuerza Cortante Mnima en la Base

    Para cada una de las direcciones consideradas en el anlisis, la fuerzacortante en la base del edificio no podr ser menor que el 80 % del valorcalculado segn el Artculo 17 (17.3) para estructuras regulares, ni menorque el 90 % para estructuras irregulares.

    Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mnimossealados, se debern escalar proporcionalmente todos los otrosresultados obtenidos, excepto los desplazamientos.

  • a.5) Efectos de Torsin

    La incertidumbre en la localizacin de los centros de masa en cada nivel,se considerar mediante una excentricidad accidental perpendicular a ladireccin del sismo igual a 0,05 veces la dimensin del edificio en ladireccin perpendicular a la direccin de anlisis. En cada caso deberconsiderarse el signo ms desfavorable.

    c) Anlisis Tiempo-Historia

    El anlisis tiempo historia se podr realizar suponiendo comportamientolineal y elstico y debern utilizarse no menos de cinco registros deaceleraciones horizontales, correspondientes a sismos reales o artificiales.Estos registros debern normalizarse de manera que la aceleracin mximacorresponda al valor mximo esperado en el sitio.

    Para edificaciones especialmente importantes el anlisis dinmico tiempo-historia se efectuar considerando el comportamiento inelstico de loselementos de la estructura.

    CAPTULO VCIMENTACIONES

    Artculo 19.- GENERALIDADES

    Las suposiciones que se hagan para los apoyos de la estructura debern serconcordantes con las caractersticas propias del suelo de cimentacin.

    El diseo de las cimentaciones deber hacerse de manera compatible con ladistribucin de fuerzas obtenida del anlisis de la estructura.

    Artculo 20.- CAPACIDAD PORTANTE

    En todo estudio de mecnica de suelos debern considerarse los efectos de lossismos para la determinacin de la capacidad portante del suelo de cimentacin. Enlos sitios en que pueda producirse licuefaccin del suelo, debe efectuarse unainvestigacin geotcnica que evale esta posibilidad y determine la solucin msadecuada.

    Para el clculo de las presiones admisibles sobre el suelo de cimentacin bajoacciones ssmicas, se emplearn los factores de seguridad mnimos indicados en laNorma E.050 Suelos y Cimentaciones del presente Reglamento.

    Artculo 21.- MOMENTO DE VOLTEO

    Toda estructura y su cimentacin debern ser diseadas para resistir el momento devolteo que produce un sismo. El factor de seguridad deber ser mayor o igual que1,5.

    Artculo 22.- ZAPATAS AISLADAS Y CAJONES

    Para zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S3 y S4 y para las zonas 3 y 2 seproveer elementos de conexin, los que deben soportar en traccin o compresin,

  • una fuerza horizontal mnima equivalente al 10% de la carga vertical que soporta lazapata.

    Para el caso de pilotes y cajones deber proveerse de vigas de conexin o debertenerse en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza horizontaldiseando pilotes y zapatas para estas solicitaciones. Los pilotes tendrn unaarmadura en traccin equivalente por lo menos al 15% de la carga vertical quesoportan.

    CAPTULO VIELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APNDICES Y EQUIPO

    Artculo 23.- Generalidades

    Se consideran como elementos no-estructurales, aquellos que estando o noconectados al sistema resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez delsistema es despreciable.

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

    PCUZV 1 Los valores de U corresponden a los indicados en el Captulo 3 y los valores de C1 setomarn de la Tabla N9.

    Tabla N 9VALORES DE C1

    - Elementos que al fallar puedan precipitarsefuera de la edificacin en la cual la direccin dela fuerza es perpendicular a su plano.- Elementos cuya falla entrae peligro parapersonas u otras estructuras.

    1,3

    - Muros dentro de una edificacin (direccin dela fuerza perpendicular a su plano). 0,9

    - Cercos. 0,6-Tanques, torres, letreros y chimeneasconectados a una parte del edificioconsiderando la fuerza en cualquier direccin.

    0,9

    - Pisos y techos que actan como diafragmascon la direccin de la fuerza en su plano. 0,6

    Para elementos no estructurales que estn unidos al sistema estructural principal ydeban acompaar la deformacin de la misma, deber asegurarse que en caso defalla, no causen daos personales.

    La conexin de equipos e instalaciones dentro de una edificacin debe serresponsabilidad del especialista correspondiente. Cada especialista deber garantizarque estos equipos e instalaciones no constituyan un riesgo durante un sismo y, detratarse de instalaciones esenciales, deber garantizar la continuacin de suoperatividad.

  • CAPTULO VIIEVALUACIN, REPARACIN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS

    Artculo 24.- GENERALIDADES

    a) Las estructuras daadas por efectos del sismo deben ser evaluadas yreparadas de tal manera que se corrijan los posibles defectos estructuralesque provocaron la falla y recuperen la capacidad de resistir un nuevo eventossmico, acorde con los objetivos del diseo sismorresistente anotada en elCaptulo 1.

    b) Ocurrido el evento ssmico la estructura deber ser evaluada por uningeniero civil, quien deber determinar si el estado de la edificacin hacenecesario el reforzamiento, reparacin o demolicin de la misma. El estudiodeber necesariamente considerar las caractersticas geotcnicas del sitio.

    c) La reparacin deber ser capaz de dotar a la estructura de una combinacinadecuada de rigidez, resistencia y ductilidad que garantice su buencomportamiento en eventos futuros.

    d) El proyecto de reparacin o reforzamiento incluir los detalles,procedimientos y sistemas constructivos a seguirse.

    e) Para la reparacin y el reforzamiento ssmico de edificaciones existentes sepodr emplear otros criterios y procedimientos diferentes a los indicados enesta Norma, con la debida justificacin y aprobacin de la autoridadcompetente.

    CAPTULO VIIIINSTRUMENTACIN

    Artculo 25.- REGISTRADORES ACELEROGRFICOS

    En todas las zonas ssmicas los proyectos de edificaciones con un rea igual o mayorde 10,000 m2, debern instrumentarse con un registrador acelerogrfico triaxial.

    Los registradores acelerogrficos triaxiales debern ser provistos por el propietario,con especificaciones tcnicas aprobadas por el Instituto Geofsico del Per.

    Artculo 26.- UBICACIN

    Los instrumentos debern colocarse en una habitacin de por lo menos 4 m2 ubicadoen el nivel inferior del edificio teniendo en cuenta un acceso fcil para sumantenimiento; y una apropiada iluminacin, ventilacin, suministro de energaelctrica, y seguridad fsica y deber identificarse claramente en el plano dearquitectura.

    Artculo 27.- MANTENIMIENTO

    El mantenimiento operativo, partes y componentes, material fungible y servicio de losinstrumentos debern ser provistos por los propietarios del edificio bajo control delInstituto Geofsico del Per. La responsabilidad se mantendr por 10 aos.

  • Artculo 28.- DISPONIBILIDAD DE DATOS

    Los acelerogramas registrados por los instrumentos, sern procesados por el InstitutoGeofsico del Per e integrados al Banco Nacional de Datos Geofsicos. Estainformacin es de dominio pblico y estar disponible a los usuarios a pedido.

    Artculo 29.- REQUISITOS PARA LA FINALIZACIN DE OBRA

    Para obtener el certificado de finalizacin de obra, y bajo responsabilidad delfuncionario competente, el propietario deber presentar un certificado de instalacin,expedido por el Instituto Geofsico del Per y adems un contrato de servicio demantenimiento operativo de los instrumentos.

    ANEXO N 1ZONIFICACIN SSMICA

    Las zonas ssmicas en que se divide el territorio peruano, para fines de esta Norma semuestran en la Figura 1 del Artculo 5.A continuacin se especifican las provincias de cada zona.

    Zona 1

    1. Departamento de Loreto. Provincias de Mariscal Ramn Castilla, Maynas yRequena.

    2. Departamento de Ucayali. Provincia de Purs.3. Departamento de Madre de Dios. Provincia de Tahuaman.

    Zona 2

    1. Departamento de Loreto. Provincias de Loreto, Alto Amazonas y Ucayali .2. Departamento de Amazonas. Todas las provincias.3. Departamento de San Martn. Todas las provincias.4. Departamento de Hunuco. Todas las provincias.5. Departamento de Ucayali. Provincias de Coronel Portillo, Atalaya y Padre Abad.6. Departamento de Pasco. Todas las provincias.7. Departamento de Junn. Todas las provincias.8. Departamento de Huancavelica. Provincias de Acobamba, Angaraes, Churcampa,

    Tayacaja y Huancavelica.9. Departamento de Ayacucho. Provincias de Sucre, Huamanga, Huanta y

    Vilcashuaman.10. Departamento de Apurimac. Todas las provincias.11. Departamento de Cusco. Todas las provincias.12. Departamento de Madre de Dios. Provincias de Tambopata y Man.13. Departamento de Puno. Todas las provincias.

    Zona 3

    1. Departamento de Tumbes. Todas las provincias.2. Departamento de Piura. Todas las provincias.3. Departamento de Cajamarca. Todas las provincias.4. Departamento de Lambayeque. Todas las provincias.5. Departamento de La Libertad. Todas las provincias.6. Departamento de Ancash. Todas las provincias.

  • 7. Departamento de Lima. Todas las provincias.8. Provincia Constitucional del Callao.9. Departamento de Ica. Todas las provincias.10. Departamento de Huancavelica. Provincias de Castrovirreyna y Huaytar.11. Departamento de Ayacucho. Provincias de Cangallo, Huanca Sancos, Lucanas,

    Vctor Fajardo, Parinacochas y Paucar del Sara Sara.12. Departamento de Arequipa. Todas las provincias.13. Departamento de Moquegua. Todas las provincias.14. Departamento de Tacna. Todas las provincias.

    ANEXO N 2ESPECIFICACIONES NORMATIVAS PARA DISEO SISMORRESISTENTE EN EL

    CASO DE EDIFICACIONES DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA (EMDL)

    1. DEFINICIONES Y LIMITACIONES

    1.1 Los EMDL se caracterizan por tener un sistema estructural donde la resistenciassmica y de cargas de gravedad en las dos direcciones est dada por muros deconcreto armado que no pueden desarrollar desplazamientos inelsticosimportantes. En este sistema los muros son de espesores reducidos, seprescinde de extremos confinados y el refuerzo vertical se dispone en una solahilera. Los sistemas de piso son losas macizas o aligeradas que cumplen lafuncin de diafragma rgido.El mximo nmero de pisos que se puede construir con este sistema es de 7.

    1.2 Cuando se emplee este sistema es edificios de mayor altura, los pisos inferiorespor debajo de los 6 ltimos niveles, debern estar necesariamente estructuradosen base a muros de concreto armado con espesores mayores o iguales a 0,15m,que permitan confinar sus extremos con estribos. Para el anlisis y diseossmico del edificio se deber usar R = 4 o R = 4x3/4 si el edificio fuera irregular.

    2. MODELO PARA ANLISIS DE LOS EMDL

    2.1 Para lograr una aceptable representacin de la rigidez del edificio y de ladistribucin de las solicitaciones internas, se deber desarrollar un modelo quetome en cuenta la interaccin entre muros de direcciones perpendiculares. Paratal efecto, ser necesario compatibilizar las deformaciones verticales en las zonascomunes de los muros en ambas direcciones, tanto para solicitaciones ssmicascomo para cargas de gravedad.Como alternativa de anlisis se puede emplear modelos seudo tridimensionalesde prticos planos, considerando la contribucin de los muros perpendiculares. Lalongitud de la aleta contribuyente a cada lado del alma deber ser el menor valorentre el 10% de la altura total del muro y la mitad de la distancia al muroadyacente paralelo.

    3. DESPLAZAMIENTOS LATERALES PERMISIBLES

    3.1 El mximo desplazamiento relativo de entrepiso (calculado segn el artculo 16.4de la NTE E.030 Diseo Sismorresistente), dividido entre la altura de entrepiso,no deber exceder de 0,005.

    3.2 Cuando para controlas los desplazamientos laterales se recurra a vigas deacoplamiento entre muros, stas deben disearse para desarrollarcomportamiento dctil y deben tener un espesor mnimo de 0,15m.

  • 4. IRREGULARIDADES EN ALTURA Y REQUISITOS DE DISEO

    4.1 Cuando el edificio tenga muros discontinuos, se deber cumplir con las siguientesexigencias:a. Para evitar la existencia de un piso blando, en cualquier entrepiso, el rea

    transversal de los muros en cada direccin no podr ser menos que el 90%del rea correspondiente.

    b. El 50% de los muros deber ser continuo con un rea mayor o igual al 50%del rea total de los muros en la direccin considerada.

    c. La resistencia y rigidez del entrepiso donde se produce la discontinuidad, ascomo los entrepisos inmediato superior e inmediato inferior debern estarproporcionada exclusivamente por los muros que son continuos en todos losniveles.

    d. El sistema de transferencia (parrilla, losa y elementos verticales de soporte)se deber disear empleando un factor de reduccin de fuerzas ssmicas(RST) igual al empleado en el edificio, R dividido entre 1,5, es decir, RST =R/1,5.

    e. Excepcionalmente se permitir densidades de muros continuos inferiores a laindicada en (b), slo para los entrepisos de stanos. En este caso se podrrecurrir a sistemas de transferencia en el nivel correspondiente al techo delstano debindose desarrollar un diseo por capacidad, de acuerdo a loindicado en el acpite 4.2 de la especificaciones normativas para concretoarmado en el caso de EMDL, y satisfaciendo adicionalmente lo indicado en(d).El proyectista deber presentar una memoria y notas de clculo incluyendolos detalles del diseo para el sistema de transferencia y de los principalesmuros con responsabilidad ssmica.

    ANEXO N 3

    SISTEMAS DE PROTECCION SISMICA, ESPECFICA PARA EL CASO DEESTABLECIMIENTOS DE SALUD.

    1.- Los establecimientos de salud, como hospitales, institutos o similares segnclasificacin del Ministerio de Salud, ubicados en las zonas ssmicas 3 y 2 del mapassmico del Per, deben ser diseados con sistemas de proteccin ssmica: aislacin debase o dispositivos de disipacin de energa. Las edificaciones que alojen los serviciosindicados en la Tabla N 1, debern necesariamente ser dotadas de sistemas deaislacin ssmica. En tanto no haya una norma tcnica peruana, el diseo se har deacuerdo al estndar ASCE/SEI 7 ltima edicin.

    2.- El proyecto, construccin y supervisin deben ser responsabilidad de ingenierosciviles colegiados, de acuerdo a lo estipulado en el R.N.E.

    TABLA N 1UNIDADES PRODUCTORAS DE SERVICIOS DE SALUD

    1 Consulta Externa2 Emergencia3 Hospitalizacin y UCI

  • 4 Centro Quirrgico y Obsttrico5 Medicina de Rehabilitacin6 Farmacia7 Patologa Clnica8 Diagnstico por imgenes9 Centro de hemoterapia o Banco de Sangre10 Hemodilisis11 Nutricin y Diettica12 Central de Esterilizacin13 Radioterapia14 Medicina Nuclear