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Descripción: Manual para diseño de edificios sismoresistentes para Bolivia. Incluye Zonificación Inteligente, asi como e...
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MANUAL DE DISEÑO SISMORESISTENTE PARA BOLIVIA
ING. PATRICK PUTNAM P. 2016
A) PRINCIPIOS DEL DISEÑO SISMORESISTENTE El principio fundamental del presente manual es: -
Preservar la vida humana
Otros principios del presente manual son:
-
Mantener los servicios Hospitalarios funcionales Reducir el daño a la propiedad
Dado que es imposible conseguir una protección total de todas las estructuras frente a todos los sismos, es que se establecen los siguientes principios de diseño. -
Frente a un sismo severo la estructura no debería colapsar ni causar la pérdida de vidas humanas. La estructura podría sufrir daños irreparables. Frente a sismos moderados la estructura podría sufrir daños reparables. Frente a sismos leves la estructura no debería sufrir daños.
B) COMPRENSION DEL ORIGEN DE LOS SISMOS EN BOLIVIA En Bolivia tenemos dos zonas principales que originan los sismos: -
La primera y la más conocida, pero la menos influyente es la unión convergente de las placas de Nazca con la Sudamericana, donde la placa de Nazca debido a la convergencia entre ambas placas, subduce debajo de la placa sudamericana a una velocidad de entre 6.1 cm/año a 8.5 cm/año. Los sismos se originan cerca de la superficie de contacto de ambas placas, es decir cerca de las costas de Perú y Chile. Estos sismos son los que generan las aceleraciones en la Zona 4 de la zonificación sísmica de Bolivia (con una aceleración horizontal de diseño de 0.20g o 195 cm/seg 2, correspondiente a la aceleración que generaría un sismo que tenga una probabilidad de ocurrencia de 10% en los 50 años de vida útil de la estructura).
-
La segunda, que es la menos conocida pero la más importante para Bolivia es la unión en convergencia sin subducción entre la placa secundaria Altiplano (menos rígida) y la placa sudamericana (más rígida). La placa de Nazca empuja a la placa Altiplano hacia el Este y esta converge contra la placa Sudamericana (que a su vez se desplaza hacia el oeste) a una velocidad de entre 3.5 cm/año a 4.5 cm/año, lo que genera un pliegue entre ambas placas y el levantamiento de la placa Altiplano (Altiplano con limite Este en la Cordillera Oriental) y la respectiva liberación de energía por fractura y fricción principalmente, que generan los sismos más severos ocurridos en nuestro país Estos sismos son los que generan las aceleraciones en la Zona 5 de la zonificación sísmica de Bolivia (con una aceleración horizontal de diseño de 0.25g o 245 cm/seg 2, correspondiente a la aceleración que generaría un sismo que tenga una probabilidad de ocurrencia de 10% en los 50 años de vida útil de la estructura) y las aceleraciones de las Zonas 3, 2,1 con aceleraciones horizontales de diseño de 0.15g, 0.10g y 0.05g respectivamente.
PROCEDIMIENTO PARA HACER LA ZONIFICACION SISMICA PARA DISEÑO SISMORESISTENTE.
CATALOGO SISMICO HISTORICO ZONIFICACION SISMICA POR OCURRENCIA CATALOGO SISMICO INSTRUMENTAL
+
Zonificacion Sismica OSC
CATALOGO SISMICO INSTRUMENTAL
+ MAPA SISMOTECTONICO
INFORMACION GEO TECTONICA
=
DETERMINACION DE ACELERACIONES DE DISEÑO PARA SISMO CON PROBABILIDAD DE OCURRENCIA DEL 10% EN 50 AÑOS (PERIODO DE RETORNO T=475 AÑOS) A PARTIR DE LAS ACELERACIONES DETERMINADAS POR DATOS OBTENIDOS “POR OCURRENCIA”. CONTROL DE FRONTERA CON PAISES VECINOS.
C) ZONIFICACION PARA DISEÑO SISMORESISTENTE PARA BOLIVIA
En la siguiente tabla se muestran los valores de aceleración máxima del terreno como fracción de la gravedad, con una probabilidad de ocurrencia del 10% de ser superada en los 50 años de vida útil de la estructura. ACELERACION DEL TERRENO Z=at/g ZONA Z ZONA 1 0.05 ZONA 2 0.10 ZONA 3 0.15 ZONA 4 0.20 ZONA 5 0.25 Como podemos ver en el mapa de zonificación sísmica de Bolivia, se marcó en las fronteras los valores de las aceleraciones de diseño de las normas de los países vecinos y podemos ver la gran coherencia de esta zonificación, por ejemplo: -
-
-
-
-
-
-
Al Oeste, la norma Chilena sísmica NCh433 en la frontera con Bolivia en los departamentos de Oruro y Potosí, tiene una aceleración de diseño de 0.20g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 4 que es también de 0.20g. Al Oeste, la norma peruana de diseño sismo resistente E030, en su frontera con el departamento de La Paz tiene una aceleración de diseño de 0.30g, en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 5 que tiene una aceleración de diseño de 0.25g. Valores bastante próximos. Al Oeste, la norma Peruana de diseño sismoresistente E030, en su frontera con el departamento de Pando tiene una aceleración de diseño de 0.15g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 3 que es también 0.15g. Al Norte, la norma Brasilera de diseño sismoresistente NBR15421, en su frontera con el primer tercio del departamento de Pando tiene una aceleración de diseño de 0.15g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 3 que es también 0.15g. Al Norte, la norma Brasilera de diseño sismoresistente NBR15421, en su frontera con el resto del departamento de Pando y prácticamente con todo el departamento del Beni, tiene una aceleración de diseño de 0.10g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 2 que es también 0.10g. Al Este, la norma Brasilera de diseño sismoresistente NBR15421, en su frontera con el departamento de Santa Cruz, tiene una aceleración de diseño de 0.05g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 1 que es también 0.05g. Al Sur Este, la república del Paraguay no cuenta con norma de diseño sismoresistente, sin embargo de acuerdo a la Zonificación sísmica de Sudamérica presentada por el Ing. Néstor Luis Sánchez, en su frontera Bolivia presenta una aceleración con probabilidad de ocurrencia del 10% en 50 años de entre 0.05g y 0.10g. en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a las zonas 1,2 (frontera con Santa Cruz) y 3 (fronteras con Chuquisaca y Tarija) que son 0.05g, 0.10g (para Santa Cruz) y 0.15g (para Chuquisaca y Tarija).
-
-
Al Sur, el reglamento Argentino CIRSOR 103, en su frontera con el departamento de Tarija, tiene una aceleración de diseño de 0.15g y 0.25g en Bermejo; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 5 que es también 0.25g. Al Sur, el reglamento Argentino CIRSOR 103, en su frontera con el departamento de Potosí, tiene una aceleración de diseño de 0.15g; en esa misma frontera nuestra zonificación corresponde a la zona 4 que tiene una aceleración de diseño de 0.20g. Valores bastante próximos.
Si se desea determinar aceleraciones de diseño para otras probabilidades y /o para periodos de tiempo diferente, se hará la determinación mediante las siguientes ecuaciones: 𝑇𝑥 𝑘 𝑎𝑥 = 𝑎1 ( ) 𝑇1 ax;
Aceleración para un periodo de retorno Tx
Tx;
Periodo de retorno para una probabilidad de ocurrencia p en un número de años n
K;
Factor que varía de 0.25 a 0.35 (diseños normales k=0.25; Diseños importantes K=0.35)
p;
Probabilidad de ocurrencia
n;
Número de años
a1;
Aceleración para una probabilidad de ocurrencia del 10% en 50 años (Zonas 1, 2, 3, 4 y 5)
T1;
Periodo de retorno para una probabilidad de ocurrencia de 10% en 50 años (T = 475 años) 𝑇=
1 1⁄ 𝑛
1 − (1 − 𝑝)
Por ejemplo para el diseño de aisladores sísmicos de base con o sin núcleo de plomo se realiza el diseño para una probabilidad de ocurrencia del 2% en un periodo de 50 años con k = 0.25 Tx para p = 2% (p = 0.02) y para n = 50años Tx = 2475 años 2475 0.25 𝑎𝑥 = ( ) 𝑎1 475 Entonces La aceleración de diseño para aisladores sísmicos será: ax = 1.51 a1;
Se utiliza,
ax = 1.50 a1
Zona 1; ax = 0.08g
Zona 2; ax = 0.15g
Zona 4; ax = 0.30g
Zona 5; ax = 0.38g
Zona3; ax = 0.23g
ZONIFICACION SISMICA DE DISEÑO POR DEPARTAMENTO, PROVINCIA Y LOCALIDAD.
BALLIVIAN
ITENEZ MAMORE MARBAN PROVINCIA MOXOS
SAN JAVIER VACA DIEZ YACUMA
DEPARTAMENTO DEL BENI ZONAS 2 Y 3 ZONA 2 Y ZONA 3 Australia El Tarro Oriente Pto Cavinas Bella Vista Bibosi Charal Chitigua El Carmen Marsella Pampa Brava Pierdras Blancas Reyes Rio Colorado Rurrenabaque San Borja Santa Maria Santa Rosa Todos Santos Yacumo ZONA 2 ZONA 2 ZONA 2 ZONA 2 Y ZONA 3 Achachay Rosal Finlandia Los Puentes Nueva Conquista Pto San Mateo San Bernardo San Ignacio de Moxos San Juan de Ichoa Santa Clara Santa Cruz Santo Domingo ZONA 2 ZONA 2 ZONA 2 Y ZONA 3 Agua Clara Ascension Camiare Exaltacion Santa Ana del yacuma Sumacal Copiguara La Esperanza Rindo Santa Bárbara
San Miguel Concepcion Pilon San Pedro
Sara
ZONA 2 ZONA 3
ZONA 2 San Borja de Apere San Miguel Trinidadcito
Pto Genova
ZONA 3
ZONA 2 ZONA 3
DEPARTAMENTO DE CHUQUISACA, ZONAS 3 Y 5 AZURDUY
ZONA 5
BOETO
ZONA 5
HERNANDO SILES
ZONA 5 ZONA 3 Y ZONA 5
LUIS CALVO PROVINCIA
Algodonal
Buen Retiro
Miraflores
Puesto Nuevo
Baicobo
Borigua
Carahuatarenda
Ivo
Machareti
Ñancorainza
Tiguipa
Cahuirenda
Campo La Rosa
Carandayti
El Viñal
Tayasurenda
Villazon (PM)
Cumandaiti
Huacaya
Iguembe
Santa Rosa
Sapiranguy
Ticucha
San Isidro de La Pacho
Villa Vaca Guzman
NOR CINTI
ZONA 5
OROPEZA
ZONA 5
SUD CINTI
ZONA 5
TOMINA
ZONA 5
YAMPARAEZ
ZONA 5
ZUDAÑEZ
ZONA 5
ZONA 3
ZONA 5
DEPARTAMENTO DE
COCHABAMBA,
ARANI ARCE ARQUE
ZONA 5 ZONA 5 ZONA 5
AYOPAYA
ZONA 5
CAMPERO CAPINOTA
CARRASCO
PROVINCIA
ZONAS 3 Y 5
Pto Bolivar Pto Progreso Arepucho Chiquioma Huayna Pacha Nueva Vida San Salvador
Pto de Las Flores Pto Santa Isabel Bello Horizonte Chullchucani Icuma Pocona Thola Pampa
Primavera Pto San Pastor Aguirre Eterazama Maleto Sacaba
Pto Alegre Pto Santa Anita Avispas Florida Mendoza San Jose
CERCADO
CHAPARE
ZONA 5 ZONA 5 ZONA 3 Y ZONA 5 Pto Hurtado Pto Linares San Silvestre Cayarandi Challguani Conda Duraznillos Lambramani Mamore Pojo Pto Villarroel Tiraque Chico Totora ZONA 5 ZONA 3 Y ZONA 5 Pto Borracho Pto Corte Olla San Antonio Santa Maria Candelaria Colomi Ibare Ichoa Naranjitos Palca San Miguel de Isiboro
JORDAN MIZQUE PUNATA QUILLACOLLO
ZONA ZONA ZONA ZONA
5 5 5 5
SIMON BOLIVAR TAPACARI TIRAQUE
ZONA 5 ZONA 5 ZONA 5
Pto Liveron
Pto Mexico
Chasqui El Chasqui Manzanal Rodeo Valle Ivirsa
Chimore Guarayos Monte Puntu Rodeo Chico Villa Verde
Pto Paylon Pto San Juan Santa Rosa de Isidoro Corani El Palmar Isiboro Locotal Paracti Pto Patiño Villa Tunari
ZONA 3
ZONA 5
ZONA 3
ZONA 5
DEPARTAMENTO DE LA
PAZ,
ZONAS 3,4 Y 5
AROMA
ZONA 5
CAMACHO
ZONA 5
CARANAVI
ZONA 5
FRANZ TAMAYO
ZONA 5
GUALBERTO
ZONA 5
VILLARRUEL
PROVINCIA
INGAVI
ZONA 5
INQUISIVI
ZONA 5
ITURRALDE
ZONA 3
LARECAJA
ZONA 5
LOAYZA
ZONA 5
LOS ANDES
ZONA 5
MUÑECAS
ZONA 5
MURILLO
ZONA 5
NOR YUNGAS
ZONA 5
OMASUYOS
ZONA 5 ZONA 4 Y ZONA 5
PACAJES
Achuta
Avaroa
Caracollo
Charaña
Laguna Blanca
Rio Blanco
Achiri Corocoro
Audiencia Exaltacion
Calacoto Fco. De Yaribay
Calteca Gral. Camacho
Chaquiaviri Gral. Campero
Comanche Gral. Perez
Kasilluma
Lupacamaya
Playa Verde
Rosapata
Sirpa
Stgo. Callapa
Ulloma
Vichaya
Villa Anta
Villa Belen
PANDO
ZONA 5
SAAVEDRA
ZONA 5
SUD YUNGAS
ZONA 5
Waldo ballivian
ZONA 4
ZONA 5
DEPARTAMENTO DE ORURO, ZONAS 4 Y 5 ATAHUALLPA
ZONA 4
CARANGAS
ZONA 4
CERCADO
ZONA 5
EDUARDO AVAROA
ZONA 5
LADISLAO CABRERA
ZONA 4
LITORAL DE ATACAMA
ZONA 4
NOR CARANGAS
ZONA 4
PANTALEON DALENCE
ZONA 5
POOPO
ZONA 5
SAJAMA
ZONA 4
SAN PEDRO DE TOTORA
ZONA 4
SAUCARI
ZONA 4
SEBASTIAN PAGADOR
ZONA 5
SUD CARANGAS
ZONA 4
TOMAS BARRON
ZONA 5
PROVINCIA
DEPARTAMENTO DE PANDO, ZONAS 2 Y 3 ABUNA
ZONA 2
FEDERICO ROMAN
ZONA 2
MADRE DE DIOS
ZONA 2 ZONA 2 Y ZONA 3
MANURIPI
PROVINCIA
Conquista
El Carmen
El Turi
Florencia
Madrid
Maravilla
Puerto Rico
San Pablo
San Pedro
Victoria
Alianza
Arroyo Grande
Bella Vista
Chive
Filadelfia
Holanda
Palmera
Pto. Santa Rosa
San Francisco
San Silvestre
Santa Rosa
Santos Miguel
ZONA 2
ZONA 3
Versalles ZONA 2 Y ZONA 3
NICOLAS SUAREZ
Bella Flor
Costa Rica
Cuavo
Frontera
La Lucia
Mercier
Rufino
Santa Lucia
BolPeBra
Campo Ana
Chapacura
Cobija
Iberia
Mukdem
Naranda
Porvenir
San Luis
Santa Cruz
ZONA 2
ZONA 3
DEPARTAMENTO DE POTOSI, ZONAS 4 Y 5
PROVINCIA
BALDIVIEZO
ZONA 4
BILBAO
ZONA 5
BUSTILLO
ZONA 5
CHARCAS
ZONA 5
CHAYANTA
ZONA 5
DANIEL CAMPOS
ZONA 4
IBAÑEZ
ZONA 5
LINARES
ZONA 5
NOR CHICHAS
ZONA 4
NOR LIPEZ
ZONA 4
OMISTE
ZONA 4
QUIJARRO
ZONA 4
SAAVEDRA
ZONA 5
SUD CHICHAS
ZONA 4
SUD LIPEZ
ZONA 4
TOMAS FRIAS
ZONA 5
DEPARTAMENTO DE SANTA ANGEL SANDOVAL CABALLERO
CHIQUITOS
PROVINCIA
CORDILLERA
FLORIDA GERMAN BUSCH GUARAYOS IBAÑEZ ICHILO ÑUFLO CHAVEZ SANTIESTEBAN SARAH VALLE GRANDE VELASCO WARNES
CRUZ, ZONAS 1,2,3 Y 4
ZONA 1 ZONA 5 ZONA 1 Y ZONA 2 Aguas Calientes Bella Vista Cantera Vieja El Carmen El Porton El Salvador Entrerios La Esperanza Las Taperas Limoncito Lourdes Naranjos Patuju Pozo del Tigre Este Pto. Cristo Robore San Juan San Jose de Chiquitos San Julian San Miguel Santa Ana de Chiquitos Santa Rosario Santa Teresita Santiago de Chiquitos Cerro de Concepcion El Porvenir Pailon Pozo del Tigre Oeste Santa Elena Tres Cruces Tunas Nuevas ZONA 1, ZONA 2, ZONA 3 Y ZONA 4 Agua Sucia Bajio Quimerna Santa Rosita Suarez Arana Tatiana 27 de Noviembre Bajo Izozog Cachari Colorado Fortin Ravelo Pto. Aduanero Guarani Pto. San Jose Abapo Aymiri Buenaventura Cabezas Campo Chueco Charagua Colorado Floresta Florida Iyoobi Las Cruces Los Angelitos Parapeti Puerto Rico Rio Grande Saipuru San Lorenzo Santa Maria Aquio Boyuibe Camiri Choreti Cuevo El Limon Gutierrez Hayti Ipati Ipita Ipitacuape Lagunillas Saipuru San Antonio del Parapeti ZONA 5 ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 3 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 3 ZONA 5 ZONA 1 ZONA 3
ZONA 1
ZONA 2 ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3
ZONA 4
DEPARTAMENTO DE TARIJA, ZONAS 3 Y 5 ANICETO ARCE
ZONA 5
AVILES
ZONA 5
CERCADO
ZONA 5 ZONA 3 Y ZONA 5 ZONA 3
Algodonal
Los Galpones
Melcho
Agua Poquita
Aguayrenda
Caigua
Calza
Campo Grande
Campo Largo
Campo Pajoso
Caparari
Chimoe
Comandarote
Copirenda
Cortaderal
El Palmar
Ibibobo
Iñiguacito
Ivoca
Orbigny
Palo Marcado
Palos Blancos
Purisima
Samayhuate
San Antonio
San Isidro
Sanandita
Taiguati
Taraiti
Timboycito
Vertiente
Villamontes
Yacuiba
PROVINCIA GRAN CHACO
Zapatera MENDEZ
ZONA 5
O'CONNOR
ZONA 5
ZONA 5
D) TIPOS DE SUELO ( S ) Para este manual, dividiremos el tipo de suelo de acuerdo a su capacidad portante y sus propiedades mecánicas. En la siguiente tabla se muestran los tres tipos de suelo y sus propiedades
TIPOS DE SUELO ZONA TIPO
SUELO TIPO S1 SUELO TIPO S2 SUELO TIPO S3
PROPIEDADES Ts(s)-Tp(s) Tl(s)
MUY RIGIDO
CAPACIDAD PORTANTE (kg/cm2) >= 3.00
S
0.10 – 0.40
2.50
1,0
INTERMEDIO
>= 1.20 < 3.00
0.15 – 0.60
2.00
1,2
FLEXIBLE
< 1.20
0.20 – 1.00
1.60
1,4
Para valores frontera o si se desea una forma más precisa para la determinación del tipo de suelo se puede ver como sigue: S1.-
(Velocidad de propagación de ondas de corte > 500 m/s); (Nspt60 > 50) -
S2.-
(Velocidad de propagación de ondas de corte > 200 m/s y < 500 m/s); (15 < Nspt60 < 50) -
S3.-
Roca sana o parcialmente fisurada Suelos Gravo-Arenosos (GS), Gravo Arcillosos (GC), Gravas y Arenas bien graduadas (GW y SW) de estrato no mayor a 20 metros que se encuentren sobre roca, sana o fisurada.
Suelos Gravo-Arenosos (GS), Gravo Arcillosos (GC), Arenas Limosas (SC). Sin importar si están bien o mal graduados
(Velocidad de propagación de ondas de corte < 200 m/s); (Nspt60 < 15) -
Suelos Blandos y/o flexibles como ser Suelos arcillosos y suelos limosos (SM – GM – CL, etc.) Suelos en estratos muy gruesos o Suelos blandos y/o flexibles en cualquier espesor de estrato. o Suelos tipo S2, pero con estrato mayor de 30 metros de espesor. o Suelos tipo S1, pero con estrato mayor de 50 metros de espesor.
NOTA: Para lugares pantanosos se recomienda Ts(s) – Tp(s) = 0 – 3.00; Tl(s) = 6.00; S = 1.80
o
E) FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA ( C ) En los periodos comprendidos entre Ts y Tp, se tiene la máxima amplificación de la respuesta de la estructura a la aceleración del suelo, por lo tanto se hace necesario introducir la meseta de amplificación de respuesta ( C ) en el espectro de respuesta sísmica. El factor de amplificación sísmica ( C ) se define por la siguiente expresión:
𝐶 = 2.50 ∗ (
𝑇𝑝 ) ≤ 2.50 𝑇
Donde: Tp es el periodo que define la meseta superior del espectro de respuesta para cada tipo de suelo T es el periodo fundamental de la estructura, que se estimada de acuerdo a los siguientes criterios Para diseño sísmico estático. T = H/35 Para edificios sismoresistentes por pórticos (En la dirección del análisis) T = H/45 Para edificios sismoresistentes por pórticos, cajas de ascensor y escaleras T = H/60 Para edificios sismoresistentes por muros de corte principalmente, también para estructuras de mampostería (muros portantes) Para diseño dinámico (Recomiendo combinación modal – espectral). T = Se determinaran con programas de análisis estructural (Recomiendo el uso del SAP2000 o del ETABS, por su precisión y confiabilidad) Se deberán determinar tantos modos de vibración como sean necesarios para garantizar que se cubra al menos el 90% de la masa participativa. n = #pisos x 3
F) CATEGORIAS DE LOS EDIFICIOS ( U ) Los edificios se dividen en tres categorías de acuerdo a su importancia: Categoría A (FACTOR DE IMPORTANCIA U = 1.40) (Edificaciones que requieren estar operables luego de un sismo severo) -
Hospitales (Solo Hospitales de 2do y 3er nivel utilizar U = 1.50) Hospitales de primer nivel, y centros de salud Centrales de socorro (Policía, Bomberos, etc.) Escuelas y/o centros educativos Centrales eléctricas y de comunicación Reservorios de agua y combustible Depósitos de materiales tóxicos y/o inflamables
Categoría B (FACTOR DE IMPORTANCIA U = 1.25) (Edificaciones que reúnen muchas personas juntas y edificaciones Importantes) -
Puestos de Salud (Solo en Puestos de Salud utilizar U = 1.30) Iglesias Estadios Centros Comerciales Depósitos de alimentos Museos y Bibliotecas
Categoría C (FACTOR DE IMPORTANCIA U = 1.00) (Edificaciones Comunes) -
Viviendas Oficinas Hoteles Restaurantes
G) IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES Clasificaremos las estructuras en REGULARES, IRREGULARES EN ALTURA e IRREGULARES EN PLANTA. IRREGULARIDADES EN PLANTA.- Una estructura será irregular en planta si cumple uno o más de los siguientes puntos a) Si tiene alguna esquina entrante de modo que en ambas direcciones esta sea mayor 1/5 de las dimensiones en planta.
b) Si la losa en algún nivel tiene aberturas o huecos que cubran más de ½ del área de la losa, o si no se puede considerar toda la losa como un solo diafragma rígido.
c) Si el desplazamiento relativo entre dos pisos consecutivos en un extremo de la losa es 30% mayor que el desplazamiento relativo en el otro extremo de la losa. Esto aplica únicamente si el desplazamiento medio del entrepiso es mayor a ½ del desplazamiento máximo admisible.
DB > 1.30 x DA Y (DA + DB)/2 > 0.50 x Dadm
IRREGULARIDADES EN ALTURA.- Una estructura será irregular en altura si cumple uno o más de los siguientes puntos d) Si la masa de un piso es mayor a 1.50 veces la masa de cualquiera de los dos pisos adyacentes (no aplica a losa de cubierta) e) Si la dimensión en planta en la dirección analizada es mayor a 1.30 veces la dimensión de cualquiera de los dos pisos adyacentes (no aplica a sótanos, ni losas de cubierta) f) Discontinuidad en columnas o muros de corte. g) Si la rigidez de un piso es menor a 0.85 veces la rigidez del piso superior. ESTRUCTURA REGULAR.- Serán todas aquellas que no tengan irregularidades en planta ni en altura.
TODAS LAS EDIFICACIONES CATEGORIA A DEBEN SER REGULARES
H) COEFICIENTE DE REDUCCION SISMICA ( R ) Debido a la ductilidad propia de los sistemas estructurales es que para el diseño por resistencia ultima, se deberán reducir las cargas sísmicas de diseño por un factor de reducción de fuerza sísmica (R), el cual depende del tipo de sistema estructural resistente a cargas sísmicas que se esté utilizando. ESTRUCTURAS METALICAS DUCTILES APORTICADAS
R = 8.50
ESTRUCTURAS METALICAS (SOLO CARGAS AXIALES)
R = 6.00
ESTRUCTURAS HºAº EN LAS CUALES AL MENOS EL 80% DEL CORTANTE BASAL ES RESISTIDO POR COLUMNAS Y MENOS DEL 20% POR MUROS DE CORTE R = 8.00 ESTRUCTURAS HºAº EN LAS CUALES AL MENOS EL 25% DEL CORTANTE BASAL ES RESISTIDO POR COLUMNAS Y MENOS DEL 75% POR MUROS DE CORTE R = 7.00 ESTRUCTURAS HºAº EN LAS CUALES AL MENOS EL 80% DEL CORTANTE BASAL ES RESISTIDO POR MUROS DE CORTE R = 6.00 ESTRUCTURAS HºAº EN LAS CUALES TODOS LOS MUROS Y PAREDES SON DE HORMIGON ARMADO (EDIFICIOS CONSTRUIDOS CON FORMALETAS) MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA MDL (ALTA DENSIDAD DE MUROS Y NORMALMENTE ARMADOS CON UNA SOLA HILERA DE ARMADURA CENTRAL) R = 4.00 ESTRUCTURAS DE MADERA QUE VAYAN A SER DISEÑADAS DE ACUERDO AL MANUAL DE DISEÑO DE MADERAS DEL GRUPO ANDINO POR TENSIONES ADMISIBLES R = 7.00 MUROS PORTANTES DE LADRILLO O BLOQUES DE HORMIGON YA SEAN CONFINADOS O ARMADOS DISEÑADOS POR LIMITES DE ROTURA R = 3.00 MUROS PORTANTES DE LADRILLO O BLOQUES DE HORMIGON YA SEAN CONFINADOS O ARMADOS DISEÑADOS POR ESFUERZOS ADMISIBLES R = 5.00
I) ANALISIS ESTATICO Y/O DINAMICO Todas las estructuras pueden ser diseñadas utilizando Análisis Dinámico modal – espectral o tiempo – historia; Sin embargo si se desea cualquier estructura de hasta 12 pisos de altura desde el nivel del suelo y que sea considerada REGULAR, así como estructuras de hasta 4 niveles de altura con muros portantes que lleguen hasta el nivel del suelo, sean o no REGULARES. Pueden ser calculadas y diseñadas mediante el procedimiento de las fuerzas estáticas equivalentes (FEE).
J) CONTROL DE DISTORSIONES DE LOS ENTREPISOS Primeramente se deberá calcular los desplazamientos laterales de los entrepisos realizando un análisis lineal y elástico de la estructura con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para el cálculo de los desplazamientos se adoptara el valor calculado de C/R aunque este sea menor que 0.125 Para el cálculo de los desplazamientos se adoptara el valor calculado del Cortante Basal V=ZUCSP/R. Para obtener los valores “reales” de los desplazamientos laterales de los entrepisos, se deberán multiplicar los valores obtenidos anteriormente por 0.75R para estructuras REGULARES y por 0.85R para estructuras IRREGULARES.
Los desplazamientos relativos entre dos pisos consecutivos tiene que ser menor que los siguientes valores de desplazamiento relativo admisible. -
Estructuras de Hormigón Armado 0.007. Se recomienda diseñar de tal forma que este valor quede entre 0.004 y 0.006 Estructuras Metálicas y de Madera 0.010. Se recomienda diseñar de tal forma que este valor quede entre 0.006 y 0.008 Estructuras con Muros de Ductilidad Limitada y estructuras de muros portantes, ya sean armados o confinados 0.005. Se recomienda diseñar de tal forma que este valor quede entre 0.003 y 0.004
SEPARACION O JUNTA SISMICA (s) Cuando el edificio quede pareado a otra estructura o si se desea generar una junta sísmica entre dos naves que formen parte del edificio, se deberá dejar una separación entre ambas estructuras que sea igual al mayor valor de: -
s = desplazamiento máximo calculado en la dirección deseada s1 y s2 (de cada nave independientemente) y se adoptara la mayor. s en centímetros s = 2(s1 + s2)/3. s en centímetros s = 1 + 1.2*(número de pisos desde nivel de suelo) s en centímetros
K) ESPECTROS DE RESPUESTA SISMICA (10/50). PROBABILIDAD DE OCURRENCIA 10% EN PERIODO DE 50 AÑOS
Zona Sísmica 1 a = 0.05 g Tipo de suelo S1 Para T = 0 s, C = 1;
Ts = 0.10 s
Tp = 0.40 s
Tl = 2.50 s
Para Ts
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