CONCEPCION Y DISEO DE EDIFICIOS SISMORESISTENTESING. PERCY HUANCA CONDORI

OBJETIVOS DEL DISEO SIMORRESISTENTE Una estructura debe estar diseada para cumplir satisfactoriamente con los siguientes requerimientos: Debe ser segura y para ser segura debe ser estable, resistente, tener una rigidez satisfactoria. Debe ser funcional ( no debe interferir el uso, tampoco desentonar los detalles arquitectnicos). Debe ser Econmica, no debe irrogar gastos innecesarios, sin desterrar el concepto de confort estructural. Debe ser Esttica, una estructura bien concebida puede potenciar el partido volumtrico formal del conjunto.

El arte del un buen diseo consiste en lograr estructuras, que establezcan el equilibrio de los cuatro objetivos fundamentales.El proyectista debe verificar la estabilidad en caso de una estructura esbelta sismorresistente, por ejemplo, debe calcular la seguridad al volteo usando algunos criterios que establece la norma peruana de diseo sismorresistente, un edificio puede volcarse, aun cuando los elementos de la superestructura puedan estar adecuadamente dimensionadas.

Una estructura muy flexible con una rigidez lateral insuficiente, puede desplazase horizontalmente, agudizando el efecto P-, ( cuando el desplazamiento excede los mximos permitidos por la Norma, pueden generar momentos de segundo y tercer orden , que se encargan de desplomar y crear el mecanismo de falla, en el momento del sismo.Para garantizar una estructura resistente, debe estar diseada par responder a las solicitaciones de flexin, corte y torsin.

Adicionalmente al cumplimiento de las cuatro condiciones antes indicadas es vital que una estructura est bien construida.

Para que una estructura est bien construida, debe aplicarse una buena prctica constructiva. Quiere decir, el uso de materiales de buena calidad, procedimientos constructivos coherentes, empleando mano de obra calificada y sobre todo un control de calidad honesto. Deber cumplirse fielmente con las especificaciones tcnicas de: procedimiento , calidad de materiales, mano de obra y control de calidad de materiales y mano de obra.

NORMA DE DISEO SISMO RESISTENTE En el Per est vigente la Norma Tcnica de Edificacin E 030 DISEO SISMORRESISTENTE, Aprobado por Resolucin Ministerial N 079-2003-VIVIENDA , con fecha 02 de abril del 2003. que consta de 8 captulos, 29 artculos y un anexo.

Se aplica al diseo de todas las edificaciones nuevas , a la evaluacin y reforzamiento de las existentes y a la reparacin de las que resultares daada por la accin de los sismos.

Para el caso de las estructuras especiales tales como reservorios , tanques, silos, puentes, torres de trasmisin, muelles, estructuras hidrulicas , plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables a la norma.Adems de lo indicado en esta Norma, se deber tomar medidas de prevencin contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento ssmico: fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros.

Filosofa y Principios del Diseo Sismorresistente La filosofa del diseo sismorresistente consiste en:1. Evitar prdidas de vida2. Asegurar la continuidad de los servicios bsicos3. Minimizar los daos a la propiedad.Se reconoce que dar proteccin completa frente a todos los sismos no es tcnica ni econmicamentefactible para la mayora de las estructuras.

En concordancia con tal filosofa se establecen enesta norma los siguientes principios para el diseo: La estructura no deber colapsar , ni causar daos graves a las personas debido a movimientos ssmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. La estructura deber soportar movimientos ssmicos moderados , que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daos dentro de lmites aceptables.

CLASIFICACION DE SISMOSSismos leves: con intensidades de grado igual o menores a VI MKS o MMSismos moderados: con intensidades de grados VII y VIII MKS o MM Sismos severos: con intensidades de grado XI MKAS o MMSismos catastrficos: con intensidades de grado X o ms MKS o MM

Presentacin del ProyectoLos planos del proyecto estructural debern contener como mnimo la siguiente informacin:a. Sistema estructural sismorresistenteb. Parmetros para definir la fuerza ssmica o el espectro de diseoc. Desplazamiento mximo del ltimo nivel y el mximo desplazamiento relativo del entrepiso.

Para su revisin y aprobacin por la autoridad competente, los proyectos de edificacin con ms de 70 m de altura, debern estar respaldados con una memoria de datos y clculos justificativos.El empleo de materiales, sistemas estructurales y mtodos constructivos diferentes a los indicados en esta Norma, debern ser aprobados por la autoridad competente nombrada por el Ministerio de Vivienda y debe cumplir con lo establecido en este artculo y demostrar que la alternativa propuesta produce adecuados resultados de rigidez, resistencia ssmica y durabilidad.

Requisitos Reglamentarios

Deber considerarse el posible efecto de los elementos no estructurales en el comportamiento ssmico de la estructura. El anlisis, el detallado del refuerzo y anclajes deber hacerse acorde con esta consideracin.Para estructuras regulares, el anlisis podr hacerse considerando que el total de la fuerza ssmica acta independientemente en dos direcciones ortogonales. Para estructuras irregulares deber suponerse que la accin ssmica cure en la direccin que resulte ms desfavorable para el diseo de cada elemento o componente en estudio.

Se considera que la fuerza ssmica vertical acta en los elementos simultneamente con 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 en un solo elemento de la estructura , muro o prtico , acta una fuerza de 30% o ms del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso, dicho elemento deber disearse para el 125% de dicha fuerza.

Concepcin Estructural Sismorresistente El comportamiento ssmico de las edificaciones mejora cuando se observan las siguientes condiciones: Simetra, tanto en la distribucin de masas como en las rigideces. Peso mnimo, especialmente en los pisos altos. Seleccin y uso adecuado de los materiales de construccin. Resistencia adecuada. Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevacin. Ductilidad Deformacin limitada Inclusin de lneas sucesivas de resistencia Consideracin de las condiciones locales. Buena prctica constructiva e inspeccin estructural rigurosa.

Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de anlisis estructural y de los valores apropiados del factor de reduccin de fuerzas ssmicas.a. Estructuras regulares. Son las que no tienen discontinuidades significativas, horizontales y veticales en su configuracin rsistentea las cargas laterales.b. Estructuras irregulares. Se definen como estructuras irregulares aquellas que presentan una o ms de las caractersticas indicadas en la Tabla N 4 o N5 Configuracin Estructural

Sistemas estructurales Los sistemas estructurales se clasifican segn los materiales usados y el sistema de estructuracin sismorresistente predominante en cada direccin, como se indica en la Tabla N6 de la Norma E030

Segn la clasificacin que se haga de una edificacin se usar un coeficiente de reduccin de fuerza ssmica , para el siseo por resistencia ltima las fuerzas ssmicas internas den combinarse con factores de carga. En caso contrario podr usarse como los valores establecidos en la tabla N6, previa multiplicacin del factor de carga de sismo correspondiente.

1, Por lo menos el 80% del cortante en la base acta sobre las columnas de los prticos que cumplan los requisitos de la NTE E,060 Concreto Armado. En caso se tengan muros estructurales, estos debern disearse para resistir una fraccin de la accin ssmica total de acuerdo con su rigidez.2. Las acciones ssmicas son resistidas por una combinacin de prticos y muros estructurales. Los prticos debern ser diseados para tomar por lo menos 25% del cortante en la base. Los muros estructurales sern diseados para las fuerzas obtenidas del anlisis segn Articulo 16(16.2)3. Sistema en el que la resistencia ssmica est dada predominantemente por muros estructurales sobre los que acta por lo menos el 80% de cortante en la base.4. Edificacin de baja altura con alta densidad de muros de ductilidad limitada.

5. Para diseo por esfuerzos admisibles el valor de R ser 6() Estos coeficientes se aplicarn nicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipacin de la energa manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplican a estructuras tipo pndulo invertido.(**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomados como 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 5,, ni se permite en suelos.