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REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES


NORMA TCNICA DE EDIFICACIN

E.030 DISEO SISMORRESISTENTE

LIMA, JULIO DE 2001

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PROYECTO DE NTE E.030

NORMA TCNICA DE EDIFICACIN E.030 PROPUESTA 2003

COMIT TCNICO PERMANENTE NTE E.030 DISEO SISMORRESISTENTE

Presidente : Dr. Javier Piqu del Pozo

Asesor : Ing. Julio Kuroiwa Horiuchi

Secretario Tcnico : Ing. Jos Luis Amado Travezao

INSTITUCIONES REPRESENTANTES

Centro Peruano Japons de Investigaciones Ssmicas y

Mitigacin de Desastres. CISMID

Dr. Javier Piqu del Pozo

Centro Regional de Sismologa para Amrica del Sur.

CERESIS

Dr. Jorge Alva Hurtado

Colegio de Ingenieros del Per

Consejo Departamental de Lima

Dr. Hugo Scaletti Farina

Ing. Luis Zegarra Ciquero

Instituto Geofsico del Per Dr. Leonidas Ocola Aquise

Pontificia Universidad Catlica del Per

Facultad de Ciencias e Ingeniera

Ing. Alejandro Muoz Pelez

Universidad Nacional de Ingeniera.

Facultad de Ingeniera Civil

Ing. Roberto Morales Morales

Servicio Nacional de Capacitacin para la Industria de la

Construccin. SENCICO

Ing. Julio Kuroiwa Horiuchi

Ing. Julio Rivera Feij

Ing. Jos Luis Amado Travezao

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NORMA TCNICA DE EDIFICACIN E.030

DISEO SISMORRESISTENTE

NDICE

Pag.

NDICE 3

1. GENERALIDADES 6

1.1 Alcances 6

1.2 Filosofa y Principios del diseo sismorresistente 6

1.3 Presentacin del Proyecto (Disposicin transitoria) 7

2. PARMETROS DE SITIO 7

2.1 Zonificacin 7

2.2 Condiciones Locales 8

2.2.1 Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio 8

2.2.2 Condiciones Geotcnicas 9

2.3 Factor de Amplificacin Ssmica 11

3. REQUISITOS GENERALES 11

3.1 Aspectos Generales. 11

3.2 Concepcin Estructural Sismorresistente 12

3.3 Categora de las Edificaciones 12

3.4 Configuracin Estructural 13

3.5 Sistemas Estructurales 15

3.6 Categora, Sistema Estructural y Regularidad de las Edificaciones 16

3.7 Procedimientos de Anlisis 16

3.8 Desplazamientos Laterales 16

3.8.1 Desplazamientos Laterales Permisibles 16

3.8.2 Junta de Separacin ssmica (s) 17

3.8.3 Estabilidad del Edificio 17

4. ANLISIS DE EDIFICIOS 17

4.1 Generalidades 174.1.1 Solicitaciones Ssmicas y Anlisis 17

4.1.2 Modelos para Anlisis de Edificios 18

4.1.3 Peso de la Edificacin. 18

4.1.4 Desplazamientos Laterales 18

4.1.5 Efectos de Segundo Orden (P-Delta) 19

4.1.6 Solicitaciones Ssmicas Verticales 19

4.2 Anlisis Esttico 19

4.2.1 Generalidades 19

4.2.2 Periodo Fundamental 19

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4.2.3 Fuerza Cortante en la Base 20

4.2.4 Distribucin de la Fuerza Ssmica en Altura 20

4.2.5 Efectos de Torsin 21

4.2.6 Fuerzas Ssmicas Verticales 21

4.3 Anlisis Dinmico 21

4.3.1Alcances 21

4.3.2Anlisis por combinacin modal espectral . 22

4.3.3Anlisis Tiempo-Historia 23

5. CIMENTACIONES 23

5.1 Generalidades 23

5.2 Capacidad Portante 24

5.3 Momento de Volteo 24

5.4 Zapatas aisladas y cajones 246. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APNDICES Y EQUIPO 24

7. EVALUACIN, REPARACIN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS 25

8. INSTRUMENTACIN 26

8.1 Registradores Acelerogrficos 26

8.2 Ubicacin 26

8.3 Mantenimiento 26

8.4 Disponibilidad de Datos 27

8.5 Requisitos para la Conformidad de Obra 27

ANEXO ............................................................................................................................. 30

ANEXO N 1 Zonificacin Ssmica ........................................................................................... 31

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NOMENCLATURA

C Coeficiente de amplificacin ssmica

CT Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificioDi Desplazamiento elstico lateral del nivel i relativo al suelo

e Excentricidad accidental

Fa Fuerza horizontal en la azotea

Fi Fuerza horizontal en el nivel i

g Aceleracin de la gravedad

hi Altura del nivel i con relacin al nivel del terreno

hei Altura del entrepiso i

hn Altura total de la edificacin en metros

Mti Momento torsor accidental en el nivel i

m Nmero de modos usados en la combinacin modal

n Nmero de pisos del edificio

Ni Sumatoria de los pesos sobre el nivel i

P Peso total de la edificacin

Pi Peso del nivel i

R Coeficiente de reduccin de solicitaciones ssmicas

r Respuesta estructural mxima elstica esperada

ri Respuestas elsticas correspondientes al modo

S Factor de suelo

Sa Aceleracin espectral

T Periodo fundamental de la estructura para el anlisis esttico o periodo de un modo en

el anlisis dinmico

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 zonaQ Coeficiente de estabilidad para efecto P-delta global

i Desplazamiento relativo del entrepiso i

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1. GENERALIDADES

1.1 Alcances

Esta Norma establece las condiciones mnimas para que las edificaciones diseadas

segn sus requerimientos tengan un comportamiento ssmico acorde con los

principios sealados en la seccin 1.2

Se aplica al diseo de todas las edificaciones nuevas, a la evaluacin y reforzamiento

de las existentes y a la reparacin de las que resultaren daadas por la accin de los

sismos.

Para el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos,puentes, torres de transmisin, muelles, estructuras hidrulicas, plantas nucleares, y

todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren

consideraciones particulares que complementen las exigencias aplicables de la

presente Norma.

Adicionalmente a 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.

1.2 Filosofa y Principios del diseo sismorresistente

La filosofa del diseo sismorresistente consiste en:

- Evitar prdidas de vidas

- Asegurar la continuidad de los servicios bsicos

- Minimizar los daos a la propiedad.

Se reconoce que dar proteccin completa frente a todos los sismos no es tcnica ni

econmicamente factible para la mayora de las estructuras. En concordancia con tal

filosofa se establecen en esta Norma los siguientes principios para el diseo:

a. La estructura no debera colapsar, ni causar daos graves a las personas debido

a movimientos ssmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.

b. La estructura debera soportar movimientos ssmicos moderados, que puedan

ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daos

dentro de lmites aceptables.

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1.3 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 autorizado

para aprobar cualquier modificacin a los mismos.

Los planos del proyecto estructural debern contener como mnimo la siguiente

informacin:

a. Sistema estructural sismorresistente

b. 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 de

edificaciones 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, deber ser aprobado por la autoridad competente

nombrada por el Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y

Construccin, y debe cumplir con lo establecido en este acpite y demostrar que la

alternativa propuesta produce adecuados resultados de rigidez, resistencia ssmica y

durabilidad.

2. PARMETROS DE SITIO

2.1 Zonificacin

2.1.1. El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la

Figura N 1. La zonificacin propuesta se basa en la distribucin espacial de la

sismicidad observada, las caractersticas generales de los movimientos ssmicos y la

atenuacin de stos con la distancia epicentral, as como en informacin

neotectnica. En el Anexo N 1 se indican las provincias que corresponden a cada

zona.

2.1.2. A cada zona se asigna un factor Z segn se indica en la Tabla N1. Este factor se

interpreta como la aceleracin mxima del terreno con una probabilidad de 10 % de

ser excedida en 50 aos.

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TABLA N1

FACTORES DE ZONA

ZONA Z

3 0,4

2 0,31 0,15

2.2 Condiciones Locales

2.2.1 Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio

Microzonificacin Ssmica

Son estudios multidisciplinarios, que investigan los efectos de sismos y fenmenos

asociados como licuefaccin de suelos, deslizamientos, tsunamis y otros, sobre elrea de inters. Los estudios suministran informacin sobre la posible modificacin

de las acciones ssmicas por causa de las condiciones locales y otros fenmenos

naturales, as como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los

estudios se considere para el diseo y construccin de edificaciones y otras obras.

Ser requisito la realizacin de los estudios de microzonificacin en los siguientes

casos:

- reas de expansin de ciudades.

- Complejos industriales o similares.

- Reconstruccin de reas urbanas destruidas por sismos y fenmenos asociados.

Los resultados de estudios de microzonificacin sern aprobados por la autoridad

competente, que puede solicitar informaciones o justificaciones complementarias en

caso lo considere necesario.

Estudios de SitioSon estudios similares a los de microzonificacin, aunque no necesariamente en toda

su extensin. Estos estudios estn limitados al lugar del proyecto y suministran

informacin sobre la posible modificacin de las acciones ssmicas y otros fenmenos

naturales por las condiciones locales. Su objetivo principal es determinar los

parmetros de diseo.

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

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2.2.2 Condiciones Geotcnicas

Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta

las propiedades mecnicas del suelo, el espesor del estrato, el perodo fundamental

de vibracin y la velocidad de propagacin de las ondas de corte. Los tipos de

perfiles de suelos son cuatro:

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

A este tipo corresponden las rocas y los suelos muy rgidos con velocidades de

propagacin de onda de corte similar al de una roca, en los que el perodo

fundamental para vibraciones de baja amplitud no excede de 0,25 s,

incluyndose los casos en los que se cimienta sobre:

- Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a la compresin no

confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2

).

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- Grava arenosa densa.

- Estrato de no ms de 20 m de material cohesivo muy rgido, con una

resistencia al corte en condiciones no drenadas superior a 100 kPa (1

kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte 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 al de una roca.

b. Perfil tipo S2: Suelos intermedios.

Se clasifican como de este tipo los sitios con caractersticas intermedias entre las

indicadas para los perfiles S1y S3.

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

Corresponden a este tipo los suelos flexibles o estratos de gran espesor en los

que el perodo fundamental, para vibraciones de baja amplitud, es mayor que 0,6

s, incluyndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los

valores siguientes:

Suelos Cohesivos

Resistencia al Corte tpica en

condicin no drenada (kPa)

Espesor del

estrato (m) (*)

Blandos

Medianamente compactos

Compactos

Muy compactos

< 25

25 - 50

50 - 100

100 - 200

20

25

40

60

Suelos GranularesValores N tpicos en ensayos

De penetracin estndar (SPT)

Espesor del

estrato (m) (*)

Sueltos

Medianamente densos

Densos

4 - 10

10 - 30

Mayor que 30

40

45

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 los sitios donde

las condiciones geolgicas y/o topogrficas sean particularmente desfavorables.

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Deber considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales,

utilizndose los correspondientes valores de Tpy del factor de amplificacin del

suelo S, dados en la Tabla N2.

En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrn

usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Slo ser necesario considerar

un perfil tipo S4cuando los estudios geotcnicos as lo determinen.

Tabla N2

Parmetros del Suelo

Tipo Descripcin Tp (s) S

S1 Roca o suelos muy rgidos 0,4 1,0

S2 Suelos intermedios 0,6 1,2

S3Suelos flexibles o con estratos de gran

espesor0,9 1,4

S4 Condiciones excepcionales * *

(*) Los valores de Tp y Spara este caso sern establecidos por el especialista, pero en

ningn caso sern menores que los especificados para el perfil tipo S 3.

2.3 Factor de Amplificacin Ssmica

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

=

T

TC

p5,2 ; C2,5

T es el periodo segn se define en la seccin 4.2.2 4.3.2.1

Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificacin de la respuesta

estructural respecto de la aceleracin en el suelo.

3. REQUISITOS GENERALES

3.1 Aspectos Generales.

3.1.1. Toda edificacin y cada una de sus partes sern diseadas y construidas para resistir

las solicitaciones ssmicas determinadas en la forma prescrita en esta Norma.

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Deber considerarse el posible efecto de los elementos no estructurales en el

comportamiento ssmico de la estructura. El anlisis, el detallado del refuerzo y

anclaje deber hacerse acorde con esta consideracin.

3.1.2. 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 ocurre en la direccin

que resulte ms desfavorable para el diseo de cada elemento o componente en

estudio.

3.1.3. La fuerza ssmica vertical se considera que acta en los elementos simultneamente

con la fuerza ssmica vertical y en el sentido ms desfavorable para el anlisis.

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

3.1.5. Cuando sobre un slo 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.

3.2 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.

3.3 Categora de las Edificaciones

Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categoras indicadas en la

Tabla N 3. El coeficiente de uso e importancia (U), definido en la Tabla N 3 se

usar segn la clasificacin que se haga

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TABLA N 3

CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES

CATEGORA DESCRIPCIN FACTOR U

A

Edificaciones

Esenciales

Edificaciones esenciales cuya funcin no debera

interrumpirse inmediatamente despus que ocurra un

sismo, como hospitales, centrales de

comunicaciones, cuarteles de bomberos y polica,

subestaciones elctricas, reservorios de agua.

Centros educativos y edificaciones que puedan servir

de refugio despus de un desastre.

Tambin se incluyen edificaciones cuyo colapso

puede representar un riesgo adicional, como grandes

hornos, depsitos de materiales inflamables o

txicos.

1,5

B

Edificaciones

Importantes

Edificaciones donde se renen gran cantidad de

personas como teatros, estadios, centros

comerciales, establecimientos penitenciarios, o que

guardan patrimonios valiosos como museos,

bibliotecas y archivos especiales.

Tambin se considerarn depsitos de granos y otros

almacenes importantes para el abastecimiento

1,3

C

Edificaciones

Comunes

Edificaciones comunes, cuya falla ocasionara

prdidas de cuanta intermedia como viviendas,

oficinas, hoteles, restaurantes, depsitos e

instalaciones industriales cuya falla no acarreepeligros adicionales de incendios, fugas de

contaminantes, etc.

1,0

D

Edificaciones

Menores

Edificaciones cuyas fallas causan prdidas de menor

cuanta y normalmente la probabilidad de causar

vctimas es baja, como cercos de menos de 1,50m de

altura, depsitos temporales, pequeas viviendas

temporales y construcciones similares.

(*)

(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podr omitir el anlisis por fuerzas

ssmicas, pero deber proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales.

3.4 Configuracin Estructural

Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de

determinar el procedimiento adecuado de anlisis y los valores apropiados del factor

de reduccin de fuerza ssmica (Tabla N 6).

Estructuras Regulares. Son las que no tienen discontinuidades significativas

horizontales o verticales en su configuracin resistente a cargas laterales.

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Estructuras Irregulares. Se definen como estructuras irregulares aquellas que

presentan una o ms de las caractersticas indicadas en la Tabla N4 o Tabla N 5.

TABLA N 4

IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA

Irregularidades de Rigidez Piso blando

En cada direccin la suma de las reas de las secciones transversales de los

elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso, columnas y muros, es

menor que 85 % de la correspondiente suma para el entrepiso superior, o es menor

que 90 % del promedio para los 3 pisos superiores. No es aplicable en stanos.

Para pisos de altura diferente multiplicar los valores anteriores por (h i/hd) donde hd

es altura diferente de piso y hies la altura tpica de piso.

Irregularidad de Masa

Se considera que existe irregularidad de masa, cuando la masa de un piso es mayor

que el 150% de la masa de un piso adyacente. No es aplicable en azoteasIrregularidad Geomtrica Vertical

La dimensin en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que

130% de la correspondiente dimensin en un piso adyacente. No es aplicable en

azoteas ni en stanos.

Discontinuidad en los Sistemas Resistentes.

Desalineamiento de elementos verticales, tanto por un cambio de orientacin, como

por un desplazamiento de magnitud mayor que la dimensin del elemento.

TABLA N 5IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA

Irregularidad Torsional

Se considerar slo en edificios con diafragmas rgidos en los que el

desplazamiento promedio de algn entrepiso exceda del 50% del mximo

permisible indicado en la tabla N8 del acpite 3.8.1.

En cualquiera de las direcciones de anlisis, el desplazamiento relativo mximo

entre dos pisos consecutivos, en un extremo del edificio, es mayor que 1,3 veces el

promedio de este desplazamiento relativo mximo con el desplazamiento relativo

que simultneamente se obtiene en el extremo opuesto.

Esquinas Entrantes

La configuracin en planta y el sistema resistente de la estructura, tienen esquinas

entrantes, cuyas dimensiones en ambas direcciones, son mayores que el 20 % de

la correspondiente dimensin total en planta.

Discontinuidad del Diafragma

Diafragma con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez, incluyendo

reas abiertas mayores a 50% del rea bruta del diafragma.

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3.5 Sistemas Estructurales

Los sistemas estructurales se clasificarn segn los materiales usados y el sistema

de estructuracin sismorresistente predominante en cada direccin tal como se indicaen la Tabla N6.

Segn la clasificacin que se haga de una edificacin se usar un coeficiente de

reduccin de fuerza ssmica (R). Para el diseo por resistencia ltima las fuerzas

ssmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En caso

contrario podr usarse como (R) los valores establecidos en Tabla N6 previa

multiplicacin por el factor de carga de sismo correspondiente.

TABLA N 6

SISTEMAS ESTRUCTURALES

Sistema EstructuralCoeficiente de Reduccin, R

Para estructuras regulares (*) (**)

Acero

Prticos dctiles con uniones resistentes a momentos.

Otras estructuras de acero.

Arriostres Excntricos

Arriostres en Cruz

9,5

6,5

6,0

Concreto Armado

Prticos(1).

Dual(2).

De muros estructurales(3).

Muros de ductilidad limitada(4).

8

7

6

4

Albailera Armada o Confinada(5). 3

Madera (Por esfuerzos admisibles) 7

1. Por lo menos el 80% del cortante en la base acta sobre las columnas de los prticos quecumplan los requisitos de la NTE E.060 Concreto Armado. En caso se tengan murosestructurales, estos debern disearse para resistir una fraccin de la accin ssmica total deacuerdo 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

acpite 4.1.23. Sistema en el que la resistencia ssmica est dada predominantemente por muros

estructurales sobre los que acta por lo menos el 80% del 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 verticalesy horizontales permitan la disipacin de la energa manteniendo la estabilidad de laestructura. No se aplican a estructuras tipo pndulo invertido.

(**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomados como de los anotados enla Tabla.Para construcciones de tierra referirse a la Norma Tcnica de Edificaciones E.080. Este tipode construcciones no se recomienda en suelos S3, ni se permite en suelos S4.

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3.6 Categora, Sistema Estructural y Regularidad de las Edificaciones

De acuerdo a la categora de una edificacin y la zona donde se ubique, sta deber

proyectarse observando las caractersticas de regularidad y empleando el sistemaestructural que se indica en la Tabla N 7.

TABLA N 7

CATEGORA Y ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES

Categora de la

Edificacin.

Regularidad

EstructuralZona Sistema Estructural

3Acero, Muros de Concreto Armado, Albailera Armada

o Confinada, Sistema DualA (*) (**) Regular

2 y 1

Acero, Muros de Concreto Armado, Albailera Armada

o Confinada, Sistema Dual, Madera

3 y 2

Acero, Muros de Concreto Armado, Albailera Armada

o Confinada, Sistema Dual, MaderaBRegular o

Irregular1 Cualquier sistema.

CRegular o

Irregular3, 2 y 1 Cualquier sistema.

(*) Para lograr los objetivos indicados en la Tabla N3, la edificacin ser especialmente estructurada

para resistir sismos severos.

(**) Para pequeas construcciones rurales, como escuelas y postas mdicas, se podr usar materiales

tradicionales siguiendo las recomendaciones de las normas correspondientes a dichos materiales.

3.7 Procedimientos de Anlisis

3.7.1. Cualquier estructura puede ser diseada usando los resultados de los anlisis

dinmicos referidos en el acpite 4.3.

3.7.2. Las estructuras clasificadas como regulares segn el acpite 3.4 de no ms de 45 m

de altura y las estructuras de muros portantes de no ms de 15 m de altura, an

cuando sean irregulares, podrn analizarse mediante el procedimiento de fuerzas

estticas equivalentes del acpite 4.2.

3.8 Desplazamientos Laterales

3.8.1 Desplazamientos Laterales Permisibles

El mximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado segn el acpite 4.1.4, no

deber exceder la fraccin de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N 8.

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TABLA N 8

LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO

Estos lmites no son aplicables a naves industriales

Material Predominante ( i/ hei)

Concreto Armado 0,007Acero 0,010

Albailera 0,005

Madera 0,010

3.8.2 Junta de Separacin ssmica (s)

3.8.2.1. Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas una distancia mnima

s para evitar el contacto durante un movimiento ssmico.

Esta distancia mnima no ser menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos

mximos de los bloques adyacentes ni menor que:

( 500h004,03s += ) (h y sen centmetros)

s> 3 cm

donde h es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivel

considerado para evaluar s.

3.8.2.2. El Edificio se retirar de los lmites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables,

o con edificaciones, distancias no menores que 2/3 del desplazamiento mximo

calculado segn acpite 4.1.4 ni menores que s/2.

3.8.3 Estabilidad del Edificio

Deber considerarse el efecto de la excentricidad de la carga vertical producida por

los desplazamientos laterales de la edificacin, (efecto P-delta) segn se establece en

el acpite 4.1.5.

La estabilidad al volteo del conjunto se verificar segn se indica en el acpite 5.3.1.

4. ANLISIS DE EDIFICIOS

4.1 Generalidades

4.1.1 Solicitaciones Ssmicas y Anlisis

4.1.1.1. En concordancia con los principios de diseo sismorresistente del acpite 1.2 se

acepta que las edificaciones tendrn incursiones inelsticas frente a solicitaciones

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ssmicas severas. Por tanto las solicitaciones ssmicas de diseo se consideran

como una fraccin de la solicitacin ssmica mxima elstica.

4.1.1.2. El anlisis podr desarrollarse usando las solicitaciones ssmicas reducidas con un

modelo de comportamiento elstico para la estructura.

4.1.2 Modelos para Anlisis de Edificios

4.1.2.1. El modelo para el anlisis deber considerar una distribucin espacial de masas y

rigideces que sea adecuada para calcular los aspectos ms significativos del

comportamiento dinmico de la estructura.

4.1.2.2. Para edificios en los que se pueda razonablemente suponer que los sistemas de piso

funcionan como diafragmas rgidos, se podr usar un modelo con masasconcentradas y tres grados de libertad por diafragma, asociados a dos componentes

ortogonales de traslacin horizontal y una rotacin. En tal caso, las deformaciones de

los elementos debern compatibilizarse mediante la condicin de diafragma rgido y la

distribucin en planta de las fuerzas horizontales deber hacerse en funcin a las

rigideces de los elementos resistentes.

Deber verificarse que los diafragmas tengan la rigidez y resistencia suficientes

para asegurar la distribucin mencionada, en caso contrario, deber tomarse en

cuenta su flexibilidad para la distribucin de las fuerzas ssmicas.

4.1.2.3. Para los pisos que no constituyan diafragmas rgidos, los elementos resistentes sern

diseados para las fuerzas horizontales que directamente les corresponde.

4.1.3 Peso de la Edificacin.

El peso (P), se calcular adicionando a la carga permanente y total de la Edificacin

un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinar de la siguiente

manera:a. En edificaciones de las categoras A y B, se tomar el 50% de la carga viva.

b. En edificaciones de la categora C, se tomar el 25% de la carga viva.

c. En depsitos, el 80% del peso total que es posible almacenar.

d. En azoteas y techos en general se tomar el 25% de la carga viva.

e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerar el 100%

de la carga que puede contener.

4.1.4 Desplazamientos Laterales

Los desplazamientos laterales se calcularn multiplicando por 0,75R los resultados

obtenidos del anlisis lineal y elstico con las solicitaciones ssmicas reducidas.

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Para el clculo de los desplazamientos laterales no se considerarn los valores

mnimos de C/R indicados en los acpites 4.2.3 ni el cortante mnimo en la base

especificado en 4.3.2.4.

4.1.5 Efectos de Segundo Orden (P-Delta)

Los efectos de segundo orden debern ser considerados cuando produzcan un

incremento de ms del 10 % en las fuerzas internas.

Para estimar la importancia de los efectos de segundo orden, podr usarse para cada

nivel el siguiente cociente como ndice de estabilidad:

ii

ii

heV

NQ

=

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

4.1.6 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 un edificio.

4.2 Anlisis Esttico

4.2.1 Generalidades

Este mtodo representa las solicitaciones ssmicas mediante un conjunto de fuerzas

horizontales actuando en cada nivel de la edificacin.

Debe emplearse slo para edificios sin irregularidades y de baja altura segn se

establece en el acpite 3.7.2.

4.2.2 Periodo Fundamental

a. El periodo fundamental para cada direccin se estimar con la siguiente

expresin:

T

n

C

hT=

donde :

CT= 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la direccin considerada

sean nicamente prticos.

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CT= 45 para edificios de concreto armado cuyos elementos sismorresistentes

sean prticos y las cajas de ascensores y escaleras.

CT= 60 para estructuras de mampostera y para todos los edificios de concreto

armado cuyos elementos sismorresistentes sean fundamentalmente

muros de corte.

b. Tambin podr usarse un procedimiento de anlisis dinmico que considere las

caractersticas de rigidez y distribucin de masas en la estructura. Como una

forma sencilla de este procedimiento puede usarse la siguiente expresin:

=

=

=

n

1i

ii

n

1i

2ii

DFg

DP

2T

Cuando el procedimiento dinmico no considere el efecto de los elementos no

estructurales, el periodo fundamental deber tomarse como el 0,85 del valor

obtenido por este mtodo.

4.2.3 Fuerza Cortante en la Base

La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la direccin

considerada, se determinar por la siguiente expresin:

PR

ZUCSV =

debiendo considerarse para C/R el siguiente valor mnimo:

1,0R

C

4.2.4 Distribucin de la Fuerza Ssmica en Altura

Si el periodo fundamental T, es mayor que 0,7 s, una parte de la fuerza cortante V,

denominada Fa, deber aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la

estructura. Esta fuerza Fa se determinar mediante la expresin:

V15,0VT07,0Fa =

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donde el perodo T en la expresin anterior ser el mismo que el usado para la

determinacin de la fuerza cortante en la base.

El resto de la fuerza cortante, es decir V - Fase distribuir entre los distintos niveles,

incluyendo el ltimo, de acuerdo a la siguiente expresin:

( )an

1jjj

iii FV

hP

hPF

=

=

4.2.5 Efectos de Torsin

Se supondr que la fuerza en cada nivel (Fi) acta en el centro de masas del nivelrespectivo, debiendo considerarse adems el efecto de excentricidades accidentales

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 direccin perpendicular a

la de la accin de las fuerzas.

En cada nivel adems de la fuerza actuante, se aplicar el momento accidental

denominado Mtique se calcula como:

Mti = Fi ei

Se puede suponer que las condiciones ms desfavorables se obtienen considerando

las excentricidades accidentales con el mismo signo en todos los niveles. Se

considerarn nicamente los incrementos de las fuerzas horizontales no as las

disminuciones.

4.2.6 Fuerzas Ssmicas Verticales

La fuerza ssmica vertical se considerar como una fraccin del peso. Para las

zonas 3 y 2 esta fraccin ser de 2/3 Z. Para la zona 1 no ser necesario considerareste efecto.

4.3 Anlisis Dinmico

4.3.1 Alcances

El anlisis dinmico de las edificaciones podr realizarse mediante procedimientos de

combinacin espectral o por medio de anlisis tiempo-historia.

Para edificaciones convencionales podr usarse el procedimiento de combinacin

espectral; y para edificaciones especiales deber usarse un anlisis tiempo-historia.

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4.3.2 Anlisis por combinacin modal espectral .

4.3.2.1 Modos de Vibracin

Los periodos naturales y modos de vibracin podrn determinarse por un

procedimiento de anlisis que considere apropiadamente las caractersticas de rigidez

y la distribucin de las masas de la estructura.

4.3.2.2 Aceleracin Espectral

Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizar un espectro

inelstico de pseudo-aceleraciones definido por:

gR

ZUCSSa =

Para el anlisis en la direccin vertical podr usarse un espectro con valores iguales a

los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales.

4.3.2.3 Criterios de Combinacin

Mediante los criterios de combinacin que se indican, se podr obtener la respuesta

mxima esperada (r) tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes

de la estructura, como para los parmetros globales del edificio como fuerza cortante

en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y

relativos de entrepiso.

La respuesta mxima elstica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los

diferentes modos de vibracin empleados (ri) podr determinarse usando la siguiente

expresin.

==

+= m1i

2i

m

1ii r75,0r25,0r

Alternativamente, la respuesta mxima podr estimarse mediante la combinacin

cuadrtica completa de los valores calculados para cada modo.

En cada direccin se considerarn aquellos modos de vibracin cuya suma de

masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de la estructura, pero deber

tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes en la

direccin de anlisis.

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4.3.2.4 Fuerza Cortante Mnima en la Base

Para cada una de las direcciones consideradas en el anlisis, la fuerza cortante en la

base del edificio no podr ser menor que el 80 % del valor calculado segn el acpite

4.2.3 para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras irregulares.

Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mnimos sealados, se

debern escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los

desplazamientos.

4.3.2.5 Efectos de Torsin

La incertidumbre en la localizacin de los centros de masa en cada nivel, se

considerar mediante una excentricidad accidental perpendicular a la direccin del

sismo igual a 0,05 veces la dimensin del edificio en la direccin perpendicular a la

direccin de anlisis. En cada caso deber considerarse el signo ms desfavorable.

4.3.3 Anlisis Tiempo-Historia

El anlisis tiempo historia se podr realizar suponiendo comportamiento lineal y

elstico y debern utilizarse no menos de cinco registros de aceleraciones

horizontales, correspondientes a sismos reales o artificiales. Estos registros debern

normalizarse de manera que la aceleracin mxima corresponda al valor mximo

esperado en el sitio.

Para edificaciones especialmente importantes el anlisis dinmico tiempo-historia se

efectuar considerando el comportamiento inelstico de los elementos de la

estructura.

5. CIMENTACIONES

5.1 Generalidades

5.1.1. Las suposiciones que se hagan para los apoyos de la estructura debern ser

concordantes con las caractersticas propias del suelo de cimentacin.

5.1.2. El diseo de las cimentaciones deber hacerse de manera compatible con la

distribucin de fuerzas obtenida del anlisis de la estructura.

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5.2 Capacidad Portante

5.2.1. En todo estudio de mecnica de suelos debern considerarse los efectos de lossismos para la determinacin de la capacidad portante del suelo de cimentacin. En

los sitios en que pueda producirse licuefaccin del suelo, debe efectuarse una

investigacin geotcnica que evale esta posibilidad y determine la solucin mas

adecuada.

5.2.2. Para el clculo de las presiones admisibles sobre el suelo de cimentacin bajo

acciones ssmicas, se emplearn los factores de seguridad mnimos indicados en la

NTE E.050 Suelos y Cimentaciones.

5.3 Momento de Volteo

5.3.1. Toda estructura y su cimentacin debern ser diseadas para resistir el momento de

volteo que produce un sismo. El factor de seguridad deber ser mayor o igual que

1,5.

5.4 Zapatas aisladas y cajones

5.4.1. Para zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S3 y S4 y para las zonas 3 y 2

se proveer elementos de conexin, los que deben soportar en traccin o

compresin, una fuerza horizontal mnima equivalente al 10% de la carga vertical que

soporta la zapata.

5.4.2. Para el caso de pilotes y cajones deber proveerse de vigas de conexin o deber

tenerse en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza horizontal

diseando pilotes y zapatas para estas solicitaciones. Los pilotes tendrn una

armadura en traccin equivalente por lo menos al 15% de la carga vertical quesoportan.

6. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APNDICES Y EQUIPO

6.1. Se consideran como elementos no-estructurales, aquellos que estando o no

conectados al sistema resistente a fuerzas horizontales, su aporte a la rigidez del

sistema es despreciable.

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6.2. En el caso que los elementos no estructurales estn aislados del sistema estructural

principal, estos debern disearse para resistir una fuerza ssmica (V) asociada a su

peso (P) tal como se indica a continuacin.

PCUZV 1=

Los valores de U corresponden a los indicados en el acpite 3 y los valores de C1se

tomarn de la Tabla N9.

TABLA N 9VALORES DE C1

- Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de la

edificacin en la cual la direccin de la fuerza es perpendicular a

su plano.

- Elementos cuya falla entrae peligro para personas u otras

estructuras.

1,3

- Muros dentro de una edificacin (direccin de la fuerza

perpendicular a su plano).0,9

- Cercos. 0,6

-Tanques, torres, letreros y chimeneas conectados a una parte

del edificio considerando la fuerza en cualquier direccin.0,9

- Pisos y techos que actan como diafragmas con la direccin

de la fuerza en su plano.0,6

6.3. Para elementos no estructurales que estn unidos al sistema estructural principal y

deban acompaar la deformacin de la misma, deber asegurarse que en caso de

falla, no causen daos personales.

6.4. La conexin de equipos e instalaciones dentro de una edificacin debe ser

responsabilidad del especialista correspondiente. Cada especialista deber

garantizar que estos equipos e instalaciones no constituyan un riesgo durante un

sismo y, de tratarse de instalaciones esenciales, deber garantizar la continuacin de

su operatividad.

7. EVALUACIN, REPARACIN Y REFORZAMIENTO DEESTRUCTURAS

7.1. Las estructuras daadas por efectos del sismo deben ser evaluadas y reparadas de

tal manera que se corrijan los posibles defectos estructurales que provocaron la falla

y recuperen la capacidad de resistir un nuevo evento ssmico, acorde con los

objetivos del diseo sismorresistente anotada en el acpite 1.

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7.2. Ocurrido el evento ssmico la estructura deber ser evaluada por un ingeniero civil,

quien deber determinar si el estado de la edificacin hace necesario el

reforzamiento, reparacin o demolicin de la misma. El estudio deber

necesariamente considerar las caractersticas geotcnicas del sitio.

7.3. La reparacin deber ser capaz de dotar a la estructura de una combinacin

adecuada de rigidez, resistencia y ductilidad que garantice su buen comportamiento

en eventos futuros.

7.4. El proyecto de reparacin o reforzamiento incluir los detalles, procedimientos y

sistemas constructivos a seguirse

7.5. Para el reforzamiento ssmico de edificaciones existentes se podr emplear otroscriterios y procedimientos diferentes a los indicados en esta Norma, con la debida

justificacin y aprobacin de la autoridad competente.

8. INSTRUMENTACIN

8.1 Registradores Acelerogrficos

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

8.1.2. En todas las zonas ssmicas los proyectos de edificaciones con un rea igual o mayor

de 10,000 m2, debern instrumentarse con un registrador acelerogrfico triaxial.

8.2 Ubicacin

Los instrumentos debern colocarse en una habitacin de por lo menos 4 m2ubicado

en el nivel inferior del edificio teniendo en cuenta un acceso fcil para su

mantenimiento; y una apropiada iluminacin, ventilacin, suministro de energa

elctrica, y seguridad fsica y deber identificarse claramente en el plano de

arquitectura.

8.3 Mantenimiento

El mantenimiento operativo, partes y componentes, material fungible y servicio de los

instrumentos debern ser provistos por los propietarios del edificio bajo control del

Instituto Geofsico del Per. La responsabilidad se mantendr por 10 aos.

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8.4 Disponibilidad de Datos

Los acelerogramas registrados por los instrumentos, sern procesados por el Instituto

Geofsico del Per e integrados al Banco Nacional de Datos Geofsicos. Estainformacin es de dominio pblico y estar disponible a los usuarios a pedido.

8.5 Requisitos para la Conformidad de Obra

Para obtener la conformidad de obra, y bajo responsabilidad del funcionario

competente, el propietario deber presentar un certificado de instalacin, expedido

por el Instituto Geofsico del Per y adems un contrato de servicio de mantenimiento

operativo de los instrumentos.

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ANEXO

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ANEXO N 1

ZONIFICACIN SSMICA

Las zonas ssmicas en que se divide el territorio peruano, para fines de esta Norma se muestran

en la Figura 1 del acpite 2.1.

A continuacin se especifican las provincias de cada zona.

Zona 1

1. Departamento de Loreto. Provincias de Ramn Castilla, Mainas y Requena.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 Cerro 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. Castrovirreyna y Huaytar.11. Departamento de Ayacucho. Cangallo, Huanca Sancos, Lucanas, Victor 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.

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TELFAX 4769602

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