CONTINUA

LOS SISMOS Y EL DISEO

SISMORESISTENTE DE LAS ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

HAGIA SOFIA

TORRE LATINOAMERICANA

ESCUELA INFES A PARTIR DE 1997

EDIFICIO MIXTO EN PISCO

CONTENIDO

ENFOQUE DE DISEO SISMORRESISTENTE.

LAS FUERZAS DE INERCIA GENERADAS POR LOS SISMOS EN LAS ESTRUCTURAS

APLICACIN DE LA NORMA SISMORRESISTENTE NTE-030 PARA LA EVALUACION DE LOS CORTANTES SISMICOS

APRENDIENDO A RECONOCER LOS ELEMENTOS

QUE SOPORTAN SISMO

VIGA (.30 X .50)

5.50

.25

5.75

.25

5.80

.25

6.00

.25

.30

6.5

1

.30VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIG

A (

.30 X

.50)

VIG

A (

.30 X

.50)

VIG

A (

.30 X

.50)

Cmo es en la otra direccin?

A1 3

B

.40

6.0

0

.40

6.00

En pleno sismo

Movimientos del suelo

Los sismos son movimientos vibratorios que se producen repentinamente en una zona de la superficie terrestre por efecto de fracturas bruscas en el lecho rocoso.

Borde convergente asociado a Zona de Subduccin

Borde Divergente

Borde Convergente asociado a

zona de colisin

Borde Transformacin

Tectnicos Volcnicos Colapso

SISMICIDAD

EN EL

MUNDO

El Per est localizado en una zona de alto riesgo ssmico, donde la mayor actividad ssmica (90%) se desarrolla en el Cinturn Circum-Pacfico. Los terremotos son de magnitud elevada y mas frecuentes.

El 10% de actividad ssmica en el Per, es producida por fallas geolgicas activas, distribuidas en la cordillera de los Andes. Son menores en frecuencia y magnitud.

Huancayo, est en zona de sismicidad media y est la falla de Huaytapallana.

SISMICIDAD EN EL

PERU

a. Estructuras con diafragma

b. Estructuras sin diafragma

ESTRUCTURAS CON DIAFRAGMA Y SIN

DIAFRAGMA

SISTEMAS ESTRUCTURALES BASICOS EN LAS ESTRUCTURAS CON DIAFRAGMA SEGUN SUS ELEMENTOS RESISTENTES VERTICALES

PORTICOS

MUROS PORTANTES MIXTOS O DUALES

SISTEMAS ESTRUCTURALES BSICOS PARA LOS ELEMENTOS RESISTENTES EN EL PLANO VERTICAL EN ZONAS SSMICAS

PRTICOS

NO

CONFIGURACIN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES

1. Fallas que pueden ocasionar las tabiqueras en las estructuras mal configuradas

a.1. Para evitar falla por Columna corta

Falla por columna corta (con estribos) 3/8" a 0.10 m

Falla por columna corta sin estribos

C.E. Fermn del Castillo T

Muro de albailera confinada

7.90

Corte A-A

ATICO 2001

NAZCA 1996

La importancia de los peraltes de las columnas en las dos direcciones

3SOLUCIONES

a.2. PISO DBIL O BLANDO

2

MURO ASIMETRICO A. SAN BARTOLOME

COLUMNAS TORSIONADAS A. SAN BARTOLOME

V

La importancia de los peraltes de las columnas en las dos direcciones

PARA EVITARPISO BLANDO

Para evitar torsin

CONFIGURACIN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES

2. Fallas que pueden ocasionar las estructuras muy flexibles en la tabiquera

1La importancia de los peraltes de las columnas en las dos direcciones

MOQUEGUA 2001ANTONIO BLANCO

Qu ocasiona la asimetra en planta?

Qu ocasiona la asimetra en planta?

MURO ASIMETRICO A. SAN BARTOLOME

COLUMNAS TORSIONADAS A. SAN BARTOLOME

DISPOSICION SIMTRICADE LOS

ELEMENTOSVERTICALES

USAR MUROS FLOTANTES

SOLUCIONES

Muy preferidas en los planteamientos arquitectnicos, permiten distribuciones agradables y funcionales, con buena iluminacin y ventilacin

21 3

Comportamiento ssmico de edificios con encuentro rgido en L (www.trainig.fema.gov y

La escuela de secundaria de West Anchorage, era una

edificacin de dos pisos, conformada en L, y con

estructura de prticos y muros de concreto armado.

N

Daos en la escuela de secundaria West Anchorage. Terremoto Alaska 1964 (www.fema.gov y Arnold, 1987).

2

Planta tpica

Fractura cercana a la unin de las

dos alas

Ciudad de Mxico.

Terremoto 1985

Vulnerabilidad ssmica debida a choque entre edificios adyacentes

Otro tipo de dao observado en estos edificios se produjo por choque con edificios vecinos.

PISCO 2007M. ASTROZA

Vulnerabilidad ssmica otros daos observados en el sismo de Pisco 2007 (A. San Bartolom)

REGULACIONES SISMORRESISTENTESA APLICAR EN LOS PROYECTOS

DE ARQUITECTURA

Se inici en el ao 1964.

El primer proyecto de la Norma Peruana, se bas en el cdigo de la Asociacin de Ingeniera Estructural de California (SEAOC).

El ao 1970 se public la primera Norma; posteriormente, la segunda y tercera en los aos 1977 y 1997 respectivamente.

Actualmente est vigente la Norma Tcnica de Edificacin E-030 , publicada en el ao 2003 y reactualizada en el nuevo Reglamento Nacional de Edificaciones publicado en junio del 2006.

1. LAS NORMAS SISMORESISTENTES EN EL PERU

Evitar prdidas de vidas

Asegurar la continuidad de los servicios bsicos y

minimizar los daos a la propiedad.

La filosofa de diseo sismorresistente de la NTE-030, consiste en:

Ante un sismo severo, el edificio podra sufrir daos estructurales y no estructurales, pero sin llegar al colapso

Ante un sismo moderado, podra experimentar daos estructurales leves, pero mantenindose operacional

FACTOR DE ZONA (Z)

F. DE AMPLIFICACION DE SUELO (S)

F. DE AMPLIFICACION SISMICA (C)

Sistemas estructuralesCoeficientes de

reduccin R

Concreto Armado

Prticos 8

Dual 7

Muros estructurales 6

Albailera Armada o Confinada

3

Categora Descripcin U

A-

Esenciales

Hospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles

de bomberos y policas, subestaciones elctricas,

reservorios de agua, centros educativos y

edificios que pueden servir de refugio despus de un

desastre, edificaciones que pueden representar riesgo

adicional.

1.5

BImportant

es

Teatros, estadios, centros comerciales, instituciones,

penales, museos bibliotecas, archivos

especiales, depsitos de granos y otros almacenes

importantes.

1.3

C comun

es

Viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depsitos e instalaciones industriales,

cuya falla no acarree peligros de incendios, fugas

de contaminantes, etc.

1.0

D menor

es

Cercos menores a 1.50 m de altura, depsitos

temporales. Viviendas pequeas temporales y

similares

(*)

Colapso del edificio de la estacin de Polica Armenia 1999.

Colapso del primer piso del Liceo Raymundo Martnez debido a deficiencias constructivas.Terremoto de Cariaco 1997, Venezuela

Hospital Olive View con 1 y 2 pisos blandos, terremoto de San Fernando California 1971

Estructura con diafragma rgido y con rigidez lateral en las dos direcciones principales.

Longitud Ancho

Diafragma

Peralte

Viga (0.30 x 0.55 m.)

Viga (0.25 x 0.55 m.)

Longitud = 23.65 m.

Ancho = 7.40 m.

Volado 2.35 m.

3.90 m. 3.90 m.

3.90 m. 3.90 m. 3.90 m. 3.90 m.

Muro Portante de Albailera

La NTE-070, considera que un diafragma de concreto armado es rgido cuando la relacin de sus dimensiones en planta, longitud/ancho, es menor o igual a 4

1. Exigencia de contar con diafragmas rgidos y rigidez lateral

Se debe buscar la simetra en la distribucin de la planta del

edificio, en la distribucin de los pesos y las rigideces de los

prticos y muros, para evitar torsin. La figura ilustra

casos de simetra, ideales, aceptables y no recomendables.

Plantas con distribuciones de rigideces simtricas y asimtricas. (Adaptacin de la plantas del edificio Penney

Anchorage, 1964)

Ideal Aceptable No recomendable

L = Longitud totalLa = Longitud del ala

Soluciones sismorresistentes a las formas H, L, T, +.

Si La > 0.2 L La solucin

es:

Si La 0.2 LNo hay problema!!!!

L

La

L

LLa

La

LLa

4. Evitar irregularidades en planta

La NTE-030 recomienda que las alas de estas formas sean como mximo el 20% de la dimensin total en cada una de las direcciones.

Se debe evitar irregularidades en los diafragmas. Las

discontinuidades generadas por aberturas mayores al

50% del rea total de la planta, atentan contra la

hiptesis de diafragma rgido

USANDO SOLUCIONES ADECUADAS

Edificio con pisos

inclinados o con

desniveles

Edificio con mezanines.

Edificio de Centro

Educativo

(a) Algunos casos que originan efectos de

columnas cortas ante los sismos.

Algunas de las soluciones para estos casos es incrementar la rigidez lateral en la direccin propensa a columnas cortas.

3

1

Se deben preferir estructuras con mayor nmero de elementos estructurales. En estos casos, si un miembro empieza a fallar, habr otros elementos que pueden evitar el colapso de la estructura

1

8. Dotar de mayor cantidad de elementos resistentes

Kobe 1995Per- sur 2001

Se debe considerar juntas de separacin ssmica entre

edificios adyacentes . El objetivo es evitar choques entre

ellos, que pueden producir daos muy fuertes en ambos.

Junta

Junta

Espesor de junta

10 Juntas de separacin ssmica

SUGERENCIA:Espesor de junta aprox. igual a 0.08de la altura del punto ms alto de posible contacto.

Anlisis ssmico -METODO DEL PORTAL

El mtodo del Portal sirve para encontrar los esfuerzos de MomentosFlectores y Cortantes en forma aproximada, ante efectos de cargaslaterales; sus resultados tienen mejor aproximacin cuando se tratade edificios de pocos pisos.

Los pasos seguidos con la aplicacin del Mtodo del Portal son:

DISEO DE VIGAS

SISMORRESISTENTES

P=1t/mxAtxNP

Ac=3600cm

debe cumplir!

PLANTAS

VIGA (.30 X .50)

5.50

.25

5.75

.25

5.80

.25

6.00

.25

.30

6.5

1

.30VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50) VIGA (.30 X .50)

VIG

A (

.30 X

.50)

VIG

A (

.30 X

.50)

VIG

A (

.30 X

.50)

SUM

CORTE C-C'

AULANPT + 4.10

AULANPT + 8.10

NPT - 0.175

1.10

1.75

.80

.40

.80

.80

4.85

4.05

.40

1.75

.40

3.25

16.00

1.65

3.95

2.30

2.15

.85

1.75

.80

4.25

2.40

14.70

1.50

.80

1.65

.75

.45

1.75

4.25

1.50

.80

2.85

VP

-F-1 (0.3x0.80)

VP

-G

-1 (0.3x0.80

)

VP

-H

-1 (0.3x0.80

)

VP

-I-1 (0.3x0.80

)

VP

-J-1 (0.3x0.80

)