EENLACENLACEECNICOECNICO

CUADERNOS INFORMATIVOS

9 Aplicacin de la Norma

COVENIN 1756-98

a las Edificaciones

Sismorresistentes Usuales

Siderrgica del Turbio S.A.

FILIAL DE SIVENSA

La Norma 1756 ha sido actualizada para tomar en cuenta las enseanzas

dejadas por los sismos ocurridos recientemente y para ampliar su cobertura, a fin de

reducir los daos ocasionados por los eventos probables, manteniendo siempre los

fundamentos de la versin anterior.

Para orientar a los proyectistas y constructores no especializados sobre el

buen uso de dicha Norma, el Ing. Eduardo Arnal ha resumido sus disposiciones en

este Cuaderno Informativo de SIDETUR, para su aplicacin a edificaciones

usuales, regulares, hasta de 10 niveles, considerando que el caso de edificaciones

ms complejas es del dominio de especialistas.

La Norma 1756 est orientada, principalmente a estructuras de concreto

armado, de uso comn en el pas, aunque, por vez primera, incluye disposiciones

para las estructuras de acero, que deben complementarse con la Norma COVENIN

1618-98 de reciente promulgacin. Todava excluye, de su alcance, las estructuras

prefabricadas y no tipificadas, cuyo proyecto requiere respaldo experimental.

Sus disposiciones ponen especial atencin a la importancia que tiene la

morfologa estructural para el buen comportamiento ante las acciones ssmicas y

castigan las irregularidades estructurales, tanto en planta como en elevacin, las

cuales exigen, adems, procesos refinados de clculo, que escapan al alcance de

esta publicacin.

Segn la Norma, el proyecto de las edificaciones sismorresistentes se rige

por los siguientes parmetros determinantes del comportamiento estructural ante

el sismo de diseo:

La aceleracin horizontal del sismo A , la cual depende de la zona ssmica 0

en que est ubicada,

el uso a que est destinada la edificacin, en funcin de su densidad de

ocupacin,

el tipo de la estructura determinante de su comportamiento elstico, y por

ende, de su nivel de diseo ND, que fija el coeficiente de reduccin R de las

acciones ssmicas,

PARMETROS DETERMINANTES DEL PROYECTO

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APLICACIN DE LA NORMA COVENIN 1756-98

A LAS EDIFICACIONES SISMORRESISTENTES USUALES

PRESENTACIN

Publicacin peridica de Siderrgica del Turbio S.A. - Sidetur.

No.9 Ao 3. Distribucin Gratuita

Depsito Legal ls 252199862063

Cuadernos Informativos

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la forma espectral tipificada por las caractersticas del subsuelo en que

est fundada la estructura, en funcin de la velocidad de las ondas de corte que

trasmite el suelo, y

la regularidad de la estructura, tanto en planta como en elevacin y los

efectos torsionales que ocasiona la excentricidad de las masas ssmicas.

Los valores de estos parmetros y su aplicacin estn definidos en la

Norma y se les resume en el mtodo ordenado de proyecto que se expone ms

adelante.

Influencia de la morfologa estructural

Segn se advirti antes, la forma y proporciones de la estructura tienen

gran influencia en su comportamiento ante el sismo, y deben predimensionarse,

antes de su anlisis, tratando de establecer una estructura regular, con planos

resistentes en las dos direcciones ortogonales y dimensiones adecuadas de sus

miembros, para evitar tediosas modificaciones para corregir el modelo preliminar,

tomando en cuenta que :

El perodo propio de la estructura T depende de su altura y de las

proporciones de los lados de su planta, as como de las relaciones elsticas de los

miembros estructurales, que deben resistir la combinacin de las acciones

gravimtricas y ssmicas,

los mtodos de anlisis de las acciones ssmicas, se hacen ms

exigentes con el incremento de la altura y la presencia de irregularidades, ( que es

aconsejable evitar ), as:

Para estructuras regulares, hasta 10 niveles 30 m. de altura:

Un anlisis esttico satisface los requisitos mnimos, como se expone

luego.

Para estructuras regulares mayores de 10 niveles o para cualquier

estructura con irregularidades en elevacin, debidas a una variacin

mayor de 1.30 de las masas contiguas o a una esbeltez ( altura / lados )

en exceso de 4.00:

Se requiere un anlisis dinmico plano.

Para estructuras irregulares, sea con entrepisos dbiles, masas

crecientes en la altura, columnas interrumpidas, excentricidades exce-

sivas y elevado riesgo torsional, as como sistemas no ortogonales:

Se requiere un anlisis dinmico espacial.

Para estructuras con aberturas importantes, falta de rigidez de los

entrepisos, longitud en exceso de 5 veces el ancho:

Se requiere un anlisis dinmico espacial, con diafragmas flexibles.

El mtodo ordenado de proyecto que sigue permite un predimensionado

racional de las edificaciones sismorresistentes, aplicable a todos los casos, y

suficiente para las edificaciones usuales, regulares, hasta de 30 m. de altura,

objetivo principal de estas recomendaciones.

MTODO ORDENADO DE PROYECTO

El proyecto de una edificacin sismorresistente se facilita si se sigue un

proceso ordenado, descrito como ejemplo, para una edificacin de concreto

armado, en la Hoja de Clculo anexa, para la determinacin, segn los pasos

siguientes, de:

1.- Los parmetros bsicos de clculo, as

Segn su ubicacin en las Zonas Ssmicas definidas en la Norma,

correspondientes, en general a:

Zona 7: Norte del Estado Sucre, Zona 6: Resto del Estado Sucre,

Zona 5: Regin Central y Los Andes, Zona 4: Piedemonte de las

Cordilleras Andina y de la Costa, Zona 3: Llano alto Zona 2: Eje

Orinoco-Apure

la cual fija la aceleracin horizontal A , que tiene los valores establecidos en la0

Tabla 4.1. Coeficiente de aceleracin horizontal A 0

El uso a que se la destina establece un factor de importancia a segn la

Tabla 6.1 Valores del factor de a

Si se clasifica su estructura de acuerdo con su tipo estructural en

Tipo I : Prticos ortogonales

Tipo II : Combinacin de prticos y muros estructurales

Tipo III : Muros estructurales ortogonales

Tipo IIIa : Muros estructurales con dinteles dctiles

Tipo IV : Estructuras sustentadas por una sola columna

y se fija su Nivel de Diseo segn ese tipo y la zona ssmica, queda determina-

do el factor de reduccin de respuesta R a utilizarse, en la

Tabla 6.4 Factor de reduccin de respuesta R

Tipo I II III IIIa

ND 1 2.00 1.75 1.50 2.00

ND 2 4.00 3.50 3.00 3.50

ND 3 6.00 5.00 4.50 5.00

.10A0 =

Zona

.25

1 2 3

.15 .20 .30 .35 .40

4 5 6 7

Grupo A: Esenciales Grupo B : De alta ocupacin Grupo C : Viviendas

1 . 3 0 1 . 1 5 1.00

- 3 -

FORMA

ESPECTRAL

DESCRIPCIN NMERO DE

GOLPES

Roca o suelos muy duros

Suelos densos, compactos

Suelos medianamente densos

Suelos blandos o sueltos

S1

S2

S3

S4

con STP > 50

con STP > 20

con STP > 10

con STP < 10

- 4 -

Asimismo influyen las caractersticas del subsuelo, segn este pueda

clasificarse como:

pues ellas determinan los coeficientes b, T y T* definidos en la0

Tabla 7.1 Coeficientes dependientes del suelo

2.- El predimensionado de la estructura:

Esta informacin bsica sirve para predimensionar la estructura, a partir

de las acciones gravimtricas y una aproximacin de las acciones ssmicas, as:

2.1.- Conocidos el nmero de niveles NV y la altura total H de la

estructura, el ancho B y el largo L de la planta tipo y las dimensiones aproximadas

de los miembros estructurales ( losas, vigas y columnas ) requeridas por las

acciones gravimtricas, se puede determinar un peso permanente, promedio w , d

Para estanques y depsitos k = 1.00

Para estacionamientos, escuelas k = 0.50

Para vivienda k = 0.25

para calcular el peso ssmico de cada piso W =( w + k.w ).B.L y sus i d v

productos W H .i i

2.2.- Se obtienen valores preliminares del perodo fundamental T

aproximado, ( vlido para estructuras regulares de 10 niveles o menos ) dado por

T = C.H

siendo C un coeficiente emprico, dependiente del tipo estructural,

dado por

TIPO I II III III a IV

C = 0.07 0.05 0.05 0.06 0.05

Ese perodo determina la aceleracin espectral de diseo A calculada d

segn las expresiones

Si T T* A a.j.b.A Si T > T* A a.j.b.A T* d = 0 d = 0 .

R R T

y permite calcular el corte basal V con un valor aproximado, 0

0.75

b = 2.40 2.60 2.80 3.00

S 1 S 2 S 3 S 4

T , seg = 0.40 0.80 1.20 1.600

0.10 0.20 0.30 0.40T*, seg =

- 5 -

. V0

= 0.90.Ad Wi

NV

i=1

0.80

y la porcin de las acciones variables k.w que corresponde a su tipo, as:v

)

)

suficiente para calcular las fuerzas de piso F con las frmulas siguientes:i

Para el ltimo piso ( o techo ):

siempre que

Para los otros pisos :

3.- El anlisis y diseo de la estructura :

Los valores obtenidos en esta forma son suficientes, segn la Norma, para

analizar las acciones ssmicas en las edificaciones regulares, hasta de 10 niveles

30.00 m. de altura, distribuyendo las fuerzas de piso entre los miembros

portantes, en las dos direcciones ortogonales, incrementadas por las acciones

torsionales debidas a su excentricidad, ms un 10% del lado del piso en esa

direccin.

Con el resultado del anlisis de los casos de carga gravimtricos

( permanentes y variables ) combinadas con las acciones ssmicas, segn las

hiptesis prescritas por las normas, se realizar el diseo detallado de los miembros

de la estructura, en la forma acostumbrada. ( Ver Normas COVENIN 1756 y 1618 )

En todo caso, los resultados del predimensionado descrito antes

constituyen una gua valiosa para el anlisis, ms complejo, de las estructuras

mayores, o irregulares, que escapan al propsito de estos Cuadernos, y para las

cuales la Norma exige, como se expuso antes:

Para edificaciones regulares en exceso de 10 niveles,

o con irregularidades en lo vertical: Anlisis dinmico plano;

Para estructuras irregulares en planta o con entrepisos

dbiles: Anlisis dinmico espacial; en procesos que

requieren profesionales y equipos altamente especializados.

iF

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Editado por:

SIDERRGICA DEL TURBIO S.A. FILIAL DE SIVENSA

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El grupo de Enlace Tcnico de SIDETUR ( e-mail : ce.tec.@sidetur. com.ve )

dispone de publicaciones complementarias, derivadas de los Seminarios

patrocinados sobre esta materia, que estn a la disposicin de los interesados en

ampliar sus conocimientos sobre el tema.

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