norma técnica diseño por sismo

MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASREPUBLICA DE EL SALVADOR

NORMA TECNICA

PARA

DISEO POR SISMO

REGLAMENTO PARA LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE LAS CONSTRUCCIONESEL SALVADOR, 1994

MIEMBROS DEL COMITE TECNICO

PRESIDENTE MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASIng. Jorge A. Rodrguez Deras

SECRETARIO EJECUTIVOIng. Guillermo Caldern Ibez

REPRESENTANTES DE:

MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASIng. Mario Ernesto Jovel Galindo

UNIVERSIDAD DE EL SALVADORIng. Luis Rodolfo Nosiglia

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA "JOSE SIMEON CAAS"Ing. Ricardo Castellanos

UNIVERSIDAD ALBERT EINSTEINArq. Ivo Osegueda

ASOCIACION SALVADOREA DE INGENIEROS Y ARQUITECTOS (ASIA)Ing. Eduardo GranielloIng. Vctor Arnoldo Figueroa

CAMARA SALVADOREA DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION (CASALCO)Ing. Daro E. Snchez CrdovaIng. Ernesto Arturo Lara

SOCIEDAD SALVADOREA DE INGENIERIA SISMICA (SSIS)Ing. Lenidas Delgado

COLEGIO DE ARQUITECTOS DE EL SALVADOR (CADES)Arq. Luis Ren Dada

COORDINADOR AREA DE ESTUDIOIng. Oscar Fernando Garca Rivera

MIEMBROS DEL GRUPO DE TRABAJOIng. Rafael Callejas Ing. Roberto Linares Ing. Rolando Aguilar Colato

ASESORES NACIONALES Dr. Hctor David Hernndez F. Ing. Jos Antonio Gonzlez Ing. Enrique E. Melara M.SCE Ing. Rolando Amaya de Len Ing. Roberto Salazar Martnez M.SCE

ASESORES INTERNACIONALES Dr. Emilio RosenbluethDr. Roberto Meli PirallaDr. Gerardo Surez ReinosoDr. Mario Ordz SchroederM.I Manuel Mendoza M.I Lorenzo Daniel Snchez

COORDINADOR GENERALIng. Luis E.Lpez Barahona

NORMA TECNICA PARA DISEO POR SISMO 1

CAPITULO 1

GENERALIDADES

1.1 ALCANCES 1) Esquema del modelo matemtico completo usado

Esta Norma Tcnica establece los requisitos mnimospara el diseo ssmico de las estructuras y forma parte 2) Descripcin del programa que contenga ladel "Reglamento para la Seguridad Estructural de las informacin necesaria que permita determinar laConstrucciones". naturaleza y extensin del anlisis.

1.2 DISPOSICIONES GENERALES nciados entre s.

1.2.1 Toda estructura y cada parte de la misma deberser diseada y construida para resistir los movimientosssmicos del terreno de acuerdo a lo establecido enesta Norma Tcnica.

1.2.2 Cuando se produzcan mayores efectos por vientoque por sismo, el diseo por viento debe prevalecerpero deben cumplirse los requisitos de detallado y laslimitaciones prescritas en esta Norma Tcnica.

1.2.3 La memoria de clculo y los planos estructuralesdeben contener los criterios adoptados para el diseossmico e incluirn la siguiente informacin:

1) Identificacin y ubicacin de la construccin.

2) Zona ssmica en que se ubica. (Fig. 1).

3) Parmetros del sitio. (Tabla 2).

4) Categora de ocupacin. (Tabla 3).

5) Descripcin e identificacin del sistema resistentea fuerzas laterales.

6) Coeficiente(s) ssmico(s) usado(s) para el diseo.

1.2.4 Cuando se utilicen programas de computacin,la memoria de clculo debe incluir adems la siguienteinformacin:

para representar la estructura en el anlisis.

3) Datos de entrada y resultados, claramente difere-

NORMA TECNICA PARA DISEO POR SISMO2

CAPITULO 2

NOTACION

2.1 NOTACION ** = Desplazamiento horizontal en el Nivel i relativo

A = Factor de zonificacin ssmica dado en la Tabla f .1.

A = El rea efectiva combinada, en metros cuadrados, masa del nivel x, calculado por la ecuacincde las paredes de cortante del primer piso de la (4.11).estructura, tal como se determina en la expresin(4.4). ** = Mximo desplazamiento horizontal de nivel

A = El rea de la seccin transversal horizontal extremo de la estructura.eefectiva, en metros cuadrados, de cada paredde cortante del primer piso de la estructura, ** = El promedio de los desplazamientos horizon-utilizada en la expresin (4.4). tales del nivel x, incluyendo la torsin

A = El factor de amplificacin torsional en el nivelxx, como se determina con la expresin (4.9). ** = Desplazamiento horizontal del centro de masa

B = Factor de amplificacin de la fuerza cortantexde diseo en el entrepiso x, como se determina 11= Coeficiente de estabilidad.en la ecuacin (4.10).

C = Coeficiente de sitio dado en Tabla 2. (4-5).oC = Factor de amplificacin de desplazamientos F ,F ,F = Fuerzas laterales aplicadas en el Nivel i, nd

dados en la tabla 7. x, respectivamente, utilizadas en las expre-

C = Coeficiente ssmico dado en la expresin (4.1).sC = Coeficiente ssmico modal. como se determina de la expresin (6.1).smC = Coeficiente numrico especificado en el Captulo F = Aquella porcin del cortante basal, V, considera-p

6 y dado en la Tabla 9. da concentrada en la cima de la estructura en

C = Coeficiente numrico dado en la expresin (4.3). (4.8) y (7.1).tD = La longitud, en metros, de cada elemento de una g = Aceleracin debida a la gravedad, a usarse ene

pared de cortante del primer piso en direccin la Frmula (4-5).paralela a las fuerzas aplicadas, utilizada en laexpresin (4.4).

ia la base debido a las fuerzas laterales aplicadas,

i

** = Desplazamiento horizontal total del centro dex

max

x, incluyendo la torsin accidental, en un

prom

accidental de los extremos de la estructura.

xedel nivel x, determinado por un anlisis elstico.

f = Fuerza lateral en el Nivel i a usarse en la Frmulai

i n x

siones (4.6), (4.8) y (7.1).

F = Fuerzas laterales en una parte de la estructura,p

t

adicin a F , a usarse en las expresiones (4.6),n

ENORMA TECNICA PARA DISEO POR SISMO 3

h = La altura del entrepiso que est debajo del piso W = Carga ssmica total definida en 4.1.3.sxx.

h ,h ,h = Altura, en metros, desde la base hasta el asignada al Nivel i x, respectivamente,i n x Nivel i, n x, respectivamente, a usarse utilizada en las expresiones (4.5) y (4.8). en la expresin (4.8).

I = Factor de importancia dado en la Tabla 4. en la expresin (6.1).

Nivel i = Nivel de la estructura determinado por )) = Deriva de entrepiso, definida en la seccin 4.6.1el subndice i, i=1 determina el primer y que ocurre simultneamente con V en lanivel arriba de la base. ecuacin (4.12).

Nivel n = Aquel nivel que est en lo ms alto de )) = Deriva mxima del entrepiso x, incluyuendola porcin principal de la estructura. la torsin accidental, en un extremo de la

Nivel x = Aquel nivel que est bajo consideracinde diseo, x=1 designa el primer nivel )) = Deriva promedio del entrepiso x, de los dosarriba de la base. extremos de la estructura, en la direccin

n

P = W , la carga gravitacional totalx i i=1 actuando sobre el entrepiso x.

Q = Acciones Accidentales.aQ = Acciones Permanentes.pQ = Acciones Variables.vR = Factor de modificacin de respuesta indicado

en la Tabla 7.

C y T = Coeficientes de sitio debido a laso 0caractersticas del suelo, dados en laTabla 2.

T = Perodo fundamental de vibracin, en segundos,de la estructura en la direccin bajo considera-cin, que se determina de acuerdo a 4.2.2.

T = Perodo modal de vibracin.m

V = Cortante basal, que se determina de acuerdo a(4.1).

V = Cortante del entrepiso x.x

w ,w = La porcin de W que est localizada en oi x

W = El peso de un elemento o componente, a usarsep

x

max

estructura, en la direccin del anlisis.

prom

del anlisis.


CAPITULO 3

CRITERIOS DE DISEO

3.1 BASES DE DISEO. configuracin vertical,

El diseo ssmico de las estructuras debe efectuarse les.considerando la zonificacin ssmica, las caractersticasdel sitio, la categora de ocupacin, la configuracin, 3.5.2 Estructuras Irregulares. Son aquellas que tienenel sistema estructural y la altura, de acuerdo con este discontinuidades fsicas significativas en su configu-Captulo. Las fuerzas ssmicas mnimas de diseo deben racin o en sus sistemas resistentes a fuerzas laterales.ser las determinadas de acuerdo con los Captulos 4 Los aspectos de irregularidad incluyen, pero no estny 5 de esta Norma Tcnica. limitados a aquellos descritos en las Tablas 5 y 6.

3.2 ZONAS SISMICAS. descritos en las Tablas 5 6 debern disearse conside-

De acuerdo a la ubicacin de la estructura segn la de deriva de un entrepiso sea menor que 1.3 veces lafigura 1, deber utilizarse el factor de zona A dado relacin de deriva del entrepiso superior, en cuyo casopor la Tabla 1. la estructura puede considerarse que no tiene irregu-

3.3 GEOLOGIA LOCAL Y CARACTERISTICAS efectos torsionales y las relaciones de deriva deDEL SUELO. entrepiso de los dos ltimos entrepisos no necesitan

Para cada perfil de suelo, los coeficientes de sitio Coy To, debern establecerse de acuerdo a la Tabla 2.

3.4 CATEGORIAS DE OCUPACION. 3.6.1 Los sistemas estructurales se definen en esta

Cada construccin debe clasificarse en una de las cin de respuesta, R, y de amplificacin de desplaza-categoras de ocupacin de la Tabla 3. La Tabla 4 miento, Cd, asi como sus lmites de altura, H, seestablece los factores de importancia I correspondien- establecen en la Tabla 7.tes.

3.5 CONFIGURACION ESTRUCTURAL. accin flexionante de sus miembros, la totalidad de

Cada estructura se considerar como regular o irregular, de lo indicado en 3.6.2(1).de acuerdo con lo siguiente:

3.5.1 Estructuras Regulares. Son aquellas que no arriostrados que soportan esencialmente las cargastienen discontinuidades fsicas significativas en su gravitacionales y por paredes enmarcadas o marcos

en planta o en sus sistemas resistentes a fuerzas latera-

Las estructuras que tengan alguno de los aspectos

rndolas como irregulares, excepto cuando la relacin

laridades verticales del tipo A o B de la Tabla 5. Lasderivas de entrepiso pueden calcularse ignorando los

ser consideradas para este propsito.

3.6 SISTEMAS ESTRUCTURALES.

seccin. Sus correspondientes fac-tores de modifica-

1) Sistema A. Estructura formada por marcos noarriostrados, los cuales resisten primordialmente por

las cargas gravitacionales y laterales, con la excepcin

2) Sistema B. Estructura formada por marcos no


arriostrados que resisten la totalidad de las cargas 2) En las estructuras de pndulo invertido (Ver sistemalaterales. Vase 3.6.2(1). E en tabla 7), el efecto de la inercia rotacional puede

3) Sistema C. Estructura formada por marcos no el elemento de soporte de la masa se hace variar desdearriostrados y por paredes enmarcadas o marcos 0.5M en el extremo superior hasta 1.5M en el extremoarriostrados. Todos los componentes de la estructura inferior, siendo M el producto de la fuerza cortanteresisten la totalidad de las cargas verticales y horizonta- en la masa por la altura del elemento de soporte.les, con la excepcin de lo indicado en 3.6.2(1). Loscomponentes se disearn para resistir las fuerzas 3) Los marcos resistentes a momentos pueden contenerlaterales, en proporcin a sus rigideces relativas y de o estar adjuntos a elementos ms rgidos que tiendenacuerdo a un anlisis de interaccin. En todo caso, a restringir al marco, cuando se demuestre que la accinlos marcos no arriostrados deben disearse para resistir o falla de los elementos ms rgidos no perjudica laal menos el 25% de las fuerzas laterales calculadas capacidad del marco para resistir las cargas verticalespara la estructura. y laterales.

4) Sistema D. Estructura en la cual la resistencia acargas gravitacionales es proporcionada esencialmente 3.7 ESTRUCTURAS DE PISO DEBIL.por paredes o marcos arriostrados que resisten tambinla totalidad de las cargas laterales. Vase 3.6.2(1). No deben permitirse las estructuras con una discontinui-

5) Sistema E. Estructura cuyos elementos resistentes Tipo E definida en la Tabla 5), en las que el entrepisoa cargas laterales en la direccin de anlisis, sean dbil tenga una resistencia calculada menor que el 70aislados o deban considerarse como tal. Vase 3.6.2(2) por ciento de la del entrepiso superior, a menos que

6) Otros sistemas. En estos casos debe demostrarse metros de altura y que adems el entrepiso dbil seamediante datos tcnicos y ensayos que establezcan las capaz de resistir una fuerza ssmica lateral total de 3R/8caractersticas dinmicas, que su resistencia a fuerzas veces la fuerza de diseo prescrita en el Captulolaterales y capacidad de absorcin de energa son 4.equivalentes a las de alguno de los sistemas aqudefinidos.

3.6.2 Los siguientes requisitos adicionales son TURALES.aplicables a los sistemas estructurales:

1) Todos los elementos de marco no requeridos por combinaciones de sistemas estructurales, deben satisfa-el diseo para formar parte del sistema resistente a cerse los siguientes requisitos:fuerzas laterales, deben ser capaces de resistir las cargasgravitacionales cuando se desplazan Cd veces el 3.8.1 Combinaciones Verticales. El valor de R usadodesplazamiento elstico, * , calculado para la estruc- en el diseo de cualquier entrepiso deber ser menorxetura. En estos elementos, debe tomarse en cuenta el o igual al valor de R usado para el entrepiso superior.efecto P-Delta. Cuando el diseo de estos elementos Este requisito no es necesario en el entrepiso dondeest basado en el procedimiento de esfuerzos permisi- la carga ssmica arriba de l sea menor que el 10 porbles, su resistencia puede determinarse en base a un ciento de la carga ssmica total de la estructura.esfuerzo 1.7 veces mayor que el permisible.

considerarse satisfecho si el momento flexionante en

dad en su capacidad resistente (irregularidad vertical

la estructura no tenga ms de dos pisos ni ms de 10

3.8 COMBINACIONES DE SISTEMAS ESTRUC-

Cuando se incorporen en una misma estructura


3.8.2 Combinaciones en diferentes direcciones.

1) Cuando una estructura tenga un sistema de paredesde carga solamente en una direccin, el valor de R ausarse en la direccin ortogonal no debe ser mayorque el usado para el sistema de paredes de carga.

2) Cualquier combinacin de Sistemas A, B C, puedeser usada para resistir las fuerzas ssmicas de diseoen estructuras menores de 50 metros de altura. Cuandolas estructuras excedan los 50 metros de altura, sola-mente pueden usarse combinaciones de los sistemasA y C con detallado especial.

3.9 SELECCION DEL METODO DE ANALISISDE FUERZAS LATERALES.

Toda estructura puede ser diseada usando los procedi-mientos del Captulo 5.

El procedimiento para las fuerzas laterales estticasdel Captulo 4 puede ser utilizado en los siguientescasos:

1) Estructuras regulares menores de 70 m de altura,excepto aquellas que se encuentren ubicadas sobreun terreno tipo S4 y tengan un perodo fundamentalmayor de 0.7 segundos.

2) Estructuras irregulares no mayores de 5 pisos nide 20 metros de altura. Las estructuras conirregularidades del tipo A, B o C definidas en laTabla 5, o cualquier otra irregularidad no descritaen las Tablas 5 6, debern, adems, cumplir con3.8.1 para que el procedimiento sea aplicable.

Cs ' AICo

R

ToT

2/3

T ' Ct hn 3/4

0.074 / Ac

Ac ' ' Ae 0.2% ( De / hn )2

T ' 2B'n

i ' 1 Wi *

2i

g 'ni ' 1

Fi *i


CAPITULO 4

FUERZAS LATERALES ESTATICAS DE DISEO Y EFECTOS RELACIONADOS.

4.1 GENERALIDADES. determinarse aproximadamente por la siguiente

4.1.1 Las fuerzas ssmicas actuan en cualquier direccinhorizontal.

4.1.2 Puede suponerse que las fuerzas ssmicas dediseo no actan simultneamente en la direccin decada eje principal de la estructura, excepto por lo espe-cificado en 6.1.4.

4.1.3 La carga ssmica W, es la carga muerta ms lacarga viva instantnea, definidas en el Ttulo II delReglamento.

4.2 CORTANTE BASAL DE DISEO YCOEFICIENTE SISMICO.

4.2.1 El cortante basal de diseo en una direccindeber determinarse a partir de la siguiente expresin:

V = C W (4.1)s

El valor del coeficiente smico Cs debe determinarsepor la ecuacin (4.2), en donde T no debe tomarsemenor que To ni mayor que 6To.

(4.2)

4.2.2 Perodo de la Estructura.

El valor de T se determinar por uno de los mtodossiguientes:

1) Mtodo A. Para todos los edificios, el valor T puede

frmula:

(4.3)

Donde C es igual a 0.085 para sistemas A con marcostde acero; 0.073 para sistemas A con marcos de concretoreforzado y 0.049 para el resto de los sistemas.

Alternativamente, para sistemas con paredes de cortantede concreto o mampostera, el valor de C puede serttomado como . El valor de A se determi-cnar por la siguiente expresin:

(4.4)

El valor de D /h no debe exceder de 0.9.e n

2) Mtodo B. El perodo fundamental del edificiopuede ser calculado utilizando las propiedadesestructurales y las caractersticas de deformacin delos elementos resistentes mediante un anlisis apropia-do. Este requisito puede satisfacerse mediante el usode la siguiente expresin:

(4.5)

Los valores de F representan cualquier distribuciniaproximada de las fuerzas laterales de acuerdo conlas expresiones (4.6), (4.7) y (4.8) o cualquier otradistribucin racional.

El valor de C as determinado no debe tomarse menors

V'Ft%jn

i'1Fi

Ft ' 0.07TV

Fx'(V&Ft)Wxhx

jn

i'1Wihi

Ax ' *mx

1.2*prom

2

# 3.0


que el 80% del valor obtenido 4.4.1 El cortante de diseo, V , en cualquier entrepiso,

utilizando el valor de T dado por la expresin (4.3). V deber distribuirse en los diversos elementos del

4.3 DISTRIBUCION VERTICAL DE LA ma. Para los elementos que no forman parte del sistemaFUERZA LATERAL. resistente a fuerzas laterales, vase 3.6.2(1) y 7.2.6.

En ausencia de un procedimiento ms riguroso, la 4.4.2 Deben hacerse las consideraciones necesariasfuerza total debe distribuirse en la altura de la estructura para el incremento de los cortantes, debido a la torsin,de acuerdo con las expresiones (4.6), (4.7) y (4.8) cuando los diafragmas no sean flexibles. Los diaf-

(4.6)

La fuerza concentrada, F , en el ltimo piso, la cualtes adicional a F , debe determinarse mediante la si-nguiente expresin:

(4.7)

El valor de T que se use para calcular F puede ser eltperodo que corresponde al cortante basal de diseocalculado usando la expresin (4.1). El valor de Ftno necesita exceder de 0.25V y puede considerarsecero cuando T sea menor o igual a 0.7 segundos. Laporcin restante del cortante basal debe distribuirseen la altura de la estructura, incluyendo el piso, deacuerdo a la expresin siguiente:

(4.8)

En cada piso designado como x, la fuerza F debexaplicarse sobre el rea del edificio en concordanciacon la distribucin de la masa en ese piso. Los esfuerzosen cada elemento estructural deben calcularse comoel efecto de las fuerzas F y F aplicadas en los pisosx tapropiados arriba de la base.

4.4 DISTRIBUCION HORIZONTAL DEL COR-TANTE.

x

es la suma de las fuerzas F y F arriba de ese entrepiso.x tx

sistema vertical resistente a fuerzas laterales en propor-cin a sus rigideces, considerando la rigidez del diafrag-

ragmas deben considerarse flexibles cuando la mximadeformacin lateral del diafragma sea mayor que dosveces la deriva promedio de entrepiso.

4.4.3 El momento torsionante de diseo en un entrepisodado, ser el que resulte de las excentricidades entrelas fuerzas de diseo aplicadas en los pisos superioresa ese entrepiso y los elementos resistentes verticalesen ese entrepiso, incrementado por un momento torsio-nante accidental.

4.4.4 El momento torsionante accidental se determinarasumiendo que en cada piso la masa est desplazadaa ambos lados del centro de masas calculado, una dis-tancia igual al 5 por ciento de la dimensin del edificioen ese piso en direccin perpendicular a las fuerzasen consideracin.

4.4.5 Cuando existe irregularidad torsional en la formadescrita en la Tabla 6, sus efectos debern tomarse encuenta incrementando:

a) La torsin accidental en cada nivel mediante elfactor de amplificacin A , determinado con laxsiguiente expresin:

(4.9)

b) La fuerza cortante de diseo en la direccin delanlisis mediante el factor de amplificacin Bxdeterminado por la siguiente expresin:

Bx ' 3.0)mx)prom

& 2.6 # 1.4


(4.10)

4.4.6 Para el diseo de cada elemento se deberconsiderar la condicin ms severa de carga.

4.5 VOLTEO

4.5.1 Toda estructura debe disearse para resistir losefectos de volteo ocasionados por las fuerzas ssmicasespecificadas en 4.3. En cada entrepiso, los momentosde volteo que deben resistirse sern determinadosusando las fuerzas ssmicas, F y F , que actan en lost xpisos superiores al piso en consideracin. En cualquierentrepiso, los incrementos de momento de volteo debe-rn distribuirse entre los diversos elementos resistentesde manera similar a la indicada en 4.4. Los efectosdel volteo sobre cada elemento deben transmitirse hastalas fundaciones.

4.5.2 Cuando un elemento resistente a fuerza lateralsea discontnuo, con irregularidad vertical Tipo D(Tabla 5) o con irregularidad en planta Tipo D (Tabla6), las columnas que soporten tales elementos debentener la resistencia adecuada para absorber la fuerzaaxial resultante de las siguientes combinaciones decarga, en adicin a las otras combinaciones de cargaaplicables:

1.0 Qp + 0.8 Qv + (3 R/8)Qa

0.90 Qp (3 R/8)Qa

4.6 DETERMINACION Y LIMITES DE LADERIVA DE ENTREPISO

4.6.1 La deriva de entrepiso, ), debe ser calculadacomo la diferencia de los desplazamientos totales **xde los pisos superior e inferior del entrepiso conside-rado. El desplazamiento total ** del centro de masaxdel nivel x deber ser evaluado de acuerdo a laexpresin:

* = C * (4.11)x d xe

Cuando sea aplicable, la deriva de entrepiso, ), debeser incrementada por el factor relativo a los efectosP-Delta en la forma como se determina en 4.7.

4.6.2 La deriva de entrepiso calculada en la formaindicada en 4.6.1 no debe exceder los valores admisi-bles, ) , dados en la Tabla 8. Para este propsitoanicamente, es permisible calcular las fuerzas ssmicasutilizando el perodo fundamental del edificio calculadosegn el Mtodo B, haciendo caso omiso de lalimitacin del 80% indicado en 4.2.2 (2).

4.6.3. Todas las partes del edificio deben disearsey construirse para actuar como una unidad integralal resistir las fuerzas ssmicas de diseo, a menos quesean estructuralmente separadas por una distanciasuficiente para evitar el contacto daino al presentarselos desplazamientos totales * , determinados segnx4.6.1.

4.7 EFECTOS P-DELTA

El efecto P-Delta sobre cortantes, momentos y derivasdel entrepiso x no necesita ser considerado cuando elcoeficiente de estabilidad, 1, calculado con la siguienteexpresin sea menor o igual a 0.10.

P )x1 = ________ (4.12) V h Cx sx d

El coeficiente de estabilidad, 1, no debe exceder, 1 ,max.determinado como sigue:

0.71 = ----------- # 0.25max. Cddonde es la relacin entre la fuerza cortante demanda-da y la fuerza cortante proporcionada del entrepisocomprendido entre el piso x y el x-1 y puede tomarse


conservadoramente como 1.0.

Cuando el coeficiente de estabilidad 1 es mayor que0.10, pero menor o igual a 1 , el incremento en lamax.deriva de entrepiso, fuerzas cortantes y momentos,puede estimarse adecuadamente, multiplicando estosvalores por el factor 1/(1-1).

Cuando 1 es mayor que 1 , la estructura esmax.potencialmente inestable y deber ser rediseada.

4.8 COMPONENTE VERTICAL DE LASFUERZAS SISMICAS

4.8.1 Los miembros horizontales en voladizo debendisearse para una fuerza neta hacia arriba de 0.5 Aveces la carga muerta, adems de las otras combi-naciones de cargas aplicables.

4.8.2 Los miembros horizontales presforzados debendisearse, en adicin a todas las dems combinacionesde cargas aplicables, usando no ms del 50 por cientode la carga muerta para las fuerzas gravitacionales,sla o en combinacin con los efectos de las fuerzaslaterales.

Si Tm < To3

Csm ' IAR

1% 3(Co & 1)Tm

To

Si To3

# Tm # To

Csm ' IACo

R

Si To < Tm # 4.0 seg.

Csm ' IACo

R

ToTm

2/3

Si Tm > 4.0 seg.

Csm ' 2.5IACo To

2/3

R Tm 4/3


CAPITULO 5

ANALISIS DINAMICO

5.1 ALCANCES

Los procedimientos de anlisis dinmico deben estarde acuerdo con los criterios establecidos en esteCaptulo. El anlisis se basar en los movimientos delterreno definidos por los procedimientos establecidosen 5.2. Las estructuras que se diseen de acuerdo coneste Captulo, deben cumplir con los dems requisitosaplicables de esta Norma Tcnica.

5.2 MOVIMIENTO DEL TERRENO

El movimiento del terreno puede representarse pormedio del siguiente espectro de diseo:

Podr utilizarse cualquiera otra representacin delmovimiento del terreno siempre que tenga cuandomenos una probabilidad de excedencia de un 10% enun perodo de retorno de 50 aos, pudiendo ser en cual-quiera de las formas siguientes:

a) Un espectro de diseo especfico del sitio, el cualdebe estar basado en las caractersticas geolgicas,tectnicas, sismolgicas y del sub-suelo del sitio.Dicho espectro debe elaborarse considerando un5% del amortiguamiento crtico, a menos que sedemuestre que un valor diferente es consistentecon el comportamiento estructural esperado y laintensidad del sismo establecido para el sitio.

b) Acelerogramas especficos del sitio, los cualesdeben ser representativos de los movimientosssmicos esperados y elaborados en base a lascaractersticas geolgicas, tectnicas, sismolgicasy del sub-suelo del sitio.

La componente vertical del movimiento del terrenopuede determinarse multiplicando las aceleracioneshorizontales del espectro de diseo por un factor de2/3. Pueden usarse factores diferentes siempre quesean sustentados por datos locales especficos.

5.3 MODELO MATEMATICO

El modelo matemtico de la estructura debe representarla distribucin espacial de las masas y rigideces de laestructura, de tal manera que sea adecuado para el cl-culo de los aspectos significativos de su respuesta di-


nmica. Para el anlisis dinmico de estructuras con b) Para estructuras regulares, se usar el 90% delconfiguraciones en planta altamente irregulares, tales cortante basal esttico, pero no menos del 80%como las definidas en la Tabla 6 y que tengan dia- del cortante basal determinado segn 4.2 utili-fragmas rgidos o semirgidos, debe usarse un modelo zando el valor de T dado por la ecuacin (4.3).tridimensional.

5.4 PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS debern ajustarse en la misma proporcin que el

5.4.1 Anlisis por Espectro de Respuesta. Es un desplazamientos puede eliminarse la limitacin delanlisis dinmico elstico de la estructura, que utiliza 80 % del Mtodo A.la respuesta dinmica pico de todos los modos que En ningn caso es necesario utilizar un cortante basaltengan una contribucin significativa en la respuesta mayor que el obtenido de acuerdo a las disposicionesestructural total. Las respuestas modales pico, son del Captulo 4.calculadas usando las ordenadas de la curva del espectrode respuesta apropiado que correspondan a los perodos 4) Efectos Direccionales. Los efectos direccionalesmodales. Las contribuciones modales mximas son para los movimientos horizontales del terreno debencombinadas estadsticamente para obtener una respuesta cumplir con lo requerido en 4.1.1 y 4.1.2. Los efectosestructural total aproximada. de los movimientos verticales del terreno en voladizos

1) Nmero de Modos. Los requisitos relativos a que rarse de acuerdo con 4.8. La respuesta ssmica verticaltodos los modos significativos sean incluidos pueden puede determinarse haciendo uso de mtodos deser satisfechos demostrando que, para los modos con- respuesta dinmica, pero en ningn caso la respuestasiderados, al menos el 90 por ciento de la masa partici- que se use para el diseo debe ser menor que la obte-pante de la estructura est incluida en los clculos de nida por el mtodo esttico.respuesta para cada una de las direcciones horizontalesprincipales. 5) Torsin. El anlisis debe tomar en cuenta los efectos

2) Combinacin de Modos. Los valores pico de las prescritos en 4.4.fuerzas en los miembros, los desplazamientos, las fuer-zas de piso, los cortantes de entrepiso y las reacciones 5.4.2 Anlisis Paso a Paso. Es un anlisis dinmicoen la base para cada modo, se combinan usando elstico o inelstico, en el cual un modelo matemticoprocedimientos establecidos para estimar los valores de la estructura es sometido a una historia de movi-mximos resultantes de estos parmetros de respuesta. miento especfico del terreno (acelerograma). La res-Cuando se usen modelos tridimensionales para el an- puesta dinmica de la estructura en funcin del tiempo,lisis, debern considerarse los efectos de interaccin se obtiene a travs de integracin numrica de sus ecua-modal. ciones de movimiento.

3) Evaluacin de resultados. Cuando el cortante basal cumplir con las limitaciones establecidas enen una direccin dada, determinado segn 1) y 2), sea 5.4.1(3),literales (a) y (b).menor que el cortante basal determinado por el captulo4, el primero deber modificarse como sigue:

a) Para estructuras irregulares, se usar el 100%del cortante basal esttico.

Todos los parmetros de respuesta correspondientes,incluyendo fuerzas, momentos y desplazamientos,

cortante basal, excepto que para el ajuste de los

horizontales y elementos presforzados deben conside-

de torsin, incluyendo los de torsin accidental

El cortante basal obtenido por este procedimiento debe


CAPITULO 6

REQUISITOS DE DISEO PARA ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

6.1 GENERALIDADES. usarse la combinacin que requiera la mayor resis-

6.1.1 Todos los sistemas del ensamblaje estructural nes ortogonales pueden ser combinados en base a ladeben cumplir con los requisitos del Captulo 3. Los raz cuadrada de la suma de los cuadrados (RCSC)componentes tambin deben cumplir con los requisitos o por la combinacin cuadrtica completa (CCC). Alespecificados para los materiales, contenidos en las usar este ltimo mtodo de combinacin de los efectosrespectivas Normas de Diseo y Construccin. ortogonales, a cada trmino calculado deber asignr-

6.1.2 Todos los componentes del edificio deben dise-arse para resistir los efectos de las fuerzas ssmicas 6.2 SISTEMAS DE ENSAMBLAJE ESTRUCTU-y de las cargas gravitacionales. RAL.

6.1.3 Debe considerarse en el diseo el efecto del 6.2.1 Generalidades. Los cinco tipos de sistemaslevantamiento ocasionado por la fuerza vertical.Cuando estructurales definidos en 3.6 se reconocen en estasse use el procedimiento de esfuerzos de trabajo para disposiciones y se indican en la Tabla 7. Los sistemasel diseo, las cargas muertas consideradas para reducir A,B,C y D se sub-dividen en funcin de los elementosel levantamiento, debern multiplicarse por 0.90. verticales utilizados para resistir las fuerzas ssmicas

6.1.4 Efectos Ortogonales. dan en este Captulo.

1) Deben considerarse los efectos de los movimientos 6.2.2 Amarres y Continuidad.ssmicos que acten en direcciones que no son paralelasa la direccin resistente bajo consideracin, cuando: 1) Todas las partes de una estructura deben unirse entre

a) La estructura tiene irregularidad en planta Tipo zas ssmicas al sistema sismorresistente. Como mni-E, de acuerdo a la Tabla 6. mo, cualquier pequea parte de un edificio debe ama-

b) La estructura tiene irregularidad en planta Tipo una resistencia para transferir al menos A/3 veces elA, de acuerdo a la Tabla 6, en ambos ejes principa- peso de la parte. (Ver Tabla 1).les.

c) Una columna forma parte de dos o ms sistemas se debe proporcionar una unin adecuada para resistirresistentes a fuerzas laterales que se intersectan. una fuerza horizontal actuando paralelamente al

2) Los efectos ortogonales considerados pueden la suma de la carga muerta ms la carga viva tributariassatisfacerse diseando tales elementos para el 100 por al miembro.ciento de las fuerzas ssmicas prescritas en unadireccin, ms el 30 por ciento de las fuerzas actuandoen la direccin perpendicular. Para el diseo debe

tencia. Alternativamente los efectos de las dos direccio-

sele el signo que lleve al resultado ms conservador.

laterales. Los requisitos especiales de ensamblaje se

s. Las uniones deben ser capaces de trasladar las fuer-

rrarse al resto del mismo con elementos que tengan

2) Para cada viga principal, secundaria o armadura

miembro. Esta fuerza deber ser mayor que A/5 veces

Fpx'Ft%j

n

i'1Fi

jn

i'1Wi

Wpx


6.2.3 Elementos Colectores. Deben proveerse 6.2.6 Todas las estructuras deben separarse de cons-elementos colectores capaces de transmitir las fuerzas trucciones aledaas y linderos una distancia adecuadassmicas originadas en otras partes del edificio, al para evitar el contacto por los desplazamientos origina-elemento que proporciona resistencia a estas fuerzas. dos en los movimientos ssmicos. Las separaciones

6.2.4 Diafragmas. producido por las fuerzas ssmicas de diseo.

1) Los diafragmas de piso y de techo deben disearsepara resistir las fuerzas determinadas de acuerdo a lasiguiente expresin:

(6.1)

2) La fuerza F determinada por la expresin (6.1)pxno necesita ser mayor de 0.75 A I W , ni menor depx0.35 A I W .px

3) Cuando se requiera que el diafragma transfierafuerzas laterales, desde elementos resistentes verticalesarriba del diafragma, a elementos resistentes verticalesabajo del mismo, debido a desalineamientos en la ubica-cin de los elementos o a cambios en la rigidez de losmismos, estas fuerzas sern agregadas a las determi-nadas por la expresin (6.1).

6.2.5 Ensamblaje bajo la base.

1) La resistencia y la rigidez de los ensamblajes ubica-dos entre la base y la fundacin no deben ser menoresque las de la superestructura. Los requisitos de detalladode las Normas Tcnicas de Diseo y Construccin res-pectivas se aplicarn a las columnas que soportanelementos discontinuos resistentes a fuerzas lateralesy a los elementos de los marcos ubicados bajo la base.

2) La fundacin deber ser capaz de transmitir elcortante basal y las fuerzas de volteo de diseo, defini-dos en el Captulo 4, desde la estructura al suelo desoporte, pero tomando en cuenta la naturaleza dinmicade corta duracin de las cargas al establecer laspropiedades del suelo.

deben permitir un desplazamiento de Cd veces el


CAPITULO 7

FUERZAS LATERALES EN ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

7.1 GENERALIDADES do las propiedades dinmicas tanto del elemento como

Los elementos no estructurales as como los elementos el dado por la Tabla 9. En ausencia de un anlisis,de fijacin para equipo permanente soportado por una el valor de Cp se tomar como el doble del indicadoestructura, deben disearse para resistir las fuerzas ss- en la Tabla 9, pero no necesita ser mayor de 2.0. Semicas totales descritas en 7.2. La friccin resultante exceptuan los sistemas de tuberas, ductos y canaliza-de cargas gravitacionales no deber ser considerada ciones construdos con materiales y conexiones dctiles,en la resistencia a las fuerzas ssmicas. en los cuales pueden utilizarse los valores de Cp de

7.2 FUERZA SISMICA TOTAL DE DISEO. 7.2.3(3) El valor de Cp, para elementos aislados de

7.2.1 La fuerza ssmica total de diseo, F , ser deter- de ste, puede tomarse como 2/3 del valor especificadopminada por la siguiente expresin: en la Tabla 9. Sin embargo, la fuerza lateral de diseo

F = AI C W (7.1) utilizando las disposiciones del Captulo 8.p p p

7.2.2 Los valores de A e I de la ecuacin (7.1) deben determinadas usando la expresin (7.1) sern distri-ser los valores utilizados para el edificio, definidos buidas en proporcin a las masas de los componentesen las Tablas 1 y 4 respectivamente. del elemento.

7.2.3 Para evaluar el coeficiente Cp, se clasifican los 7.2.5 Las fuerzas determinadas por medio de laelementos no estructurales como sigue: expresin (7.1) se usarn para disear los elementos

Elementos rgidos soportados rgidamente son tura.aquellos que tienen un perodo fundamental devibracin menor o igual a 0.06 segundos. 7.2.6 Compatibilidad de deformaciones. Los

Elementos no rgidos o soportados flexiblemente los componentes que estn anclados o forman parteson los que tienen un perodo fundamental de de estos elementos, deben disearse para resistir lasvibracin mayor de 0.06 segundos. fuerzas determinadas por la expresin (7.1) y deben

7.2.3(1) El valor del coeficiente Cp para elementos tes de las fuerzas laterales o de los cambios de tempera-rgidos soportados rgidamente est dado en la Tabla tura. Tales elementos debern ser soportados por9. miembros estructurales o por uniones a los mismos,

7.2.3(2) Las fuerzas laterales para elementos no rgidoso soportados flexiblemente se determinarn consideran

de los soportes, pero el valor no deber ser menor que

la Tabla 9.

la estructura localizados a nivel del terreno o abajo

as obtenida no deber ser menor que la calculada

7.2.4 Las fuerzas ssmicas laterales totales de diseo

o sus componentes y las uniones y anclajes a la estruc-

elementos no estructurales interiores y de fachada o

acomodarse a los movimientos de la estructura resultan-

de acuerdo con las siguientes consideraciones:


1) Las uniones y las juntas de elementos noestructurales deben permitir movimientos relativosentre los pisos no menores que dos veces la derivade entrepiso ocasionada por viento, Cd veces laderiva de entrepiso elstica calculada ocasionadapor las fuerzas ssmicas de diseo o 2.5 cm; el quesea mayor.

2) Las uniones que permitan movimientos en elplano del elemento para la deriva de entrepisopueden ser: uniones deslizantes por medio de ra-nuras o agujeros sobredimensionados, uniones quepermitan el movimiento por flexin del acero uotras uniones que proporcionen deslizamientosequivalentes y capacidad dctil.

3) Las uniones deben tener suficiente ductilidady capacidad rotacional para impedir la fractura delos elementos de anclaje o fallas frgiles en las sol-daduras.

4) La unin debe disearse para 1.33 veces lafuerza determinada por la expresin (7.1).

5) Todos los conectores en las uniones, tales comopernos, acoples, soldaduras, pasadores, etc., serndiseados para resistir 4 veces las fuerzas determi-nadas por la expresin (7.1).


CAPITULO 8

OTRAS ESTRUCTURAS

8.1. GENERALIDADES. turales flexibles, cuyo peso combinado exceda en 25

8.1.1 En este captulo se incluyen todas las estructuras considerando los efectos de interaccin entre la es-aisladas diferentes a edificios que transmiten cargas tructura y los elementos soportados.gravita-cionales y resisten los efectos ssmicos. Cualquier 8.1.7 El procedimiento para determinar la fuerza lateralestructura de este tipo debe disearse para resistir las en sistemas estructurales similares a los de edifi-fuerzas laterales mnimas especificadas en este captulo. cios(Sistemas A,B, C y D de la Tabla 7),debe selec-El diseo debe cumplir con los requisitos aplicables cionarse de acuerdo con las disposiciones del Cap.3.de esta Norma Tcnica.

8.1.2 El diseo de estas estructuras debe proporcionar 0.06 segundos, incluyendo sus anclajes, deben disearseresistencia y ductilidad suficientes y congruentes con para la fuerza lateral obtenida mediante la siguientelas disposiciones establecidas para edificios en esta expresin:Norma Tcnica.

8.1.3 La carga ssmica, W, debe incluir todas las cargasmuertas definidas en el Ttulo II del Reglamento y el La fuerza V debe distribuirse de acuerdo a las masaspeso de los materiales contenidos en su interior para y se supondr que acta en cualquier direccin horizon-su operacin normal. tal.

8.1.4 El perodo fundamental puede determinarse med- 8.1.9 Los tanques con fondos apoyados sobre el terrenoiante el mtodo B de esta Norma Tcnica o similares. o bajo ste, deben disearse para resistir las fuerzas

8.1.5 Las estructuras de este tipo no necesitan cumplir para estructuras rgidas, tomando en consideracincon los lmites de la deriva de entrepiso indicados para el peso total del tanque junto con el de su contenido.edificios en esta Norma Tcnica. En forma alterna, tales tanques pueden disearse

Las limitaciones de deriva debern establecerse incluya consideraciones del movimiento del terrenoindirectamente para estructuras cuya falla puede poner esperado en el sitio y los efectos inerciales del lquidoen peligro la vida humana, revisndolas para resistir contenido.las fuerzas de diseo especificadas y los desplazamien-tos calculados y ampliados C veces; el efecto P-Delta 8.1.10 Las estructuras no contempladas anteriormente,dse evaluar tambin considerando ampliado C veces deben disearse para resistir fuerzas laterales ssmicasdel desplazamiento calculado. En estructuras donde no no menores que las determinadas por las disposicionesse ponen en peligro vidas humanas, los efectos P-Delta del Captulo 4, excepto que los factores R y C serndeben considerarse nicamente para aquellas cuyas los especificados en la Tabla 10 y el coeficientederivas calculadas excedan los valores de la Tabla 8. ssmico C utilizado en el diseo no debe ser menor

8.1.6 Las estructuras que soporten elementos no estruc-

por ciento el peso de la estructura, deben disearse

8.1.8 Las estructuras cuyo perodo T sea menor de

V = 0.5 A I W (8.1)

ssmicas calculadas usando los procedimientos de 8.1.8

utilizando un anlisis de espectro de respuesta, que

d

s

que 0.5 AI.


La distribucin vertical de las fuerzas laterales ssmicasen estas estructuras, puede determinarse utilizando lasdisposiciones de 4.3 o con los procedimientos delCaptulo 5.


TABLA 1FACTOR A DE ZONIFICACION SISMICA

ZONA * FACTOR A

1 0.40

2 0.30

* Ver figura 1.

FIGURA 1MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DE EL SALVADOR

SIMBOLOGIASSSS $ SSSS $ SSSS LINEA DIVISO-RIA DE ZONAS SISMICAS. D= 215.93Km. RUMBO= S 66 56' 06" E

NOTA: LA ZONA I INCLUYE TODASLAS ISLAS DE EL SALVADOR

ZONIFICACION SISMICA PARA LA REPUBLICA DE EL SALVADOR, SEPT 1993


TABLA 2COEFICIENTES DE SITIO Co y To(1)

Tipo Descripcin Co To

S Perfiles de suelo siguientes: 2.5 0.3 1

(a) Materiales de apariencia rocosa caracterizados por velocidades de onda de corte mayores de 500 m/seg.

(b) Suelo con condiciones rgidas o muy densas, cuyo espesor sea menor de 30 m.sobre el manto rocoso.

S Perfil de Suelo siguientes: 2.75 0.52

(a) Suelo con condiciones rgidas o muy densas cuyo espesor sea de 30 m. o mssobre el manto rocoso.

(b) Suelo con condiciones compactas o muy compactas o medianamente denso con espesor menor de 30 m.

S Perfil de suelo que contiene un espesor acumulado de 4 a 12 mts de suelos cohesivos 3.0 0 63 blandos a medianamente compactos o suelos no cohesivos sueltos.

S Perfil de suelo que contiene ms de 12 m de suelo cohesivo blando o suelo no cohesivo 3.0 0.94 suelto y caracterizado por una velocidad de onda de corte menor de 150 m/seg.

(1) El perfil del suelo del sitio se establecer mediante datos geotcnicos sustentados apropiadamente. En sitios donde las propiedades del suelo no se conocen con detalle como para poder establecer el tipo de perfil de suelo, deber usarse un perfil de suelo tipo S .3

NOTA: Se debe entender que a mayor profundidad de la establecida para cada perfl de suelo, solo existe roca como la definida paraS (a).1


TABLA 3CATEGORIAS DE OCUPACION

Categoras de Ocupacin Tipo de Ocupacin o Funcin de la Estructura

I Comprende aquellas edificaciones que son indispensables despus de un sismo para atender la emergencia y preservarla salud y la seguridad de las personas. Incluye hospitales, centros de salud, estaciones de bomberos, centralestelefnicas y de telecomunicaciones, instalaciones escolares y militares y cualquier otra edificacin y/o instalacinde servicio pblico, almacenamiento de sustancias txicas que se requiere para superar la emergencia.

II Cualquier edificacin que tenga niveles altos de ocupacin o edificaciones que requieren su operacin el perodoinmediatamente despus del sismo. Incluye: edificios gubernamentales, universidades, guarderas, mercados, centroscomerciales con un rea de ms de 3000 m, almacenes con un rea de piso de 500 m o ms de 10 mts. de altura,salones que agrupan ms de 200 personas, estadios con graderas al aire libre para 2000 personas o ms, edificiosde ms de 4 pisos o ms de 1000 mts por piso, museos, monumentos, terminales de transporte, instalacioneshospitalarias diferentes a las de categora de ocupacin l, locales que alojen equipo especialmente costoso, etc.

III Construcciones que tengan niveles bajos de ocupacin, incluye aquellas construcciones comunes destinadas a viviendas,oficinas, locales comerciales, hoteles, edificaciones industriales y todas aquellas construcciones no incluidas enlas categoras de ocupacin I y II.

TABLA 4FACTORES DE IMPORTANCIA

Categora de Ocupacin Factor de Importancia I (1)

I Establecimientos Esenciales o Peligrosos 1.5

II Edificios de Ocupacin Especial 1.2

III Edificios de Ocupacin Normal 1.0

Los tipos de ocupacin o funciones de la estructura dentro de cada categora estn listadas en la Tabla(1)3.


TABLA 5IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES VERTICALES

Definicin y Tipo de la Irregularidad

A. Irregularidad en la Rigidez - Entrepiso Flexible Entrepiso flexible es aquel cuya rigidez lateral es menor que el 70 por ciento de la del entrepiso inmediatosuperior o menor que el 80 por ciento del promedio de las rigideces de los tres entrepisos superiores.

B. Irregularidad en la Masa Se considera que existe irregularidad cuando la masa efectiva de cualquier piso es mayor que el 150 por cientode la masa efectiva de un piso consecutivo. No se considera irregularidad en la masa cuando el techo seams liviano que el piso inferior.

C. Irregularidad Geomtrica Vertical Se considera que existe irregularidad geomtrica vertical cuando la dimensin horizontal del sistema resistentea cargas laterales en cualquier entrepiso es mayor que el 130 por ciento de la de un entrepiso consecutivo.Se eximen de esta consideracin las obras pequeas de un piso que se apoyen sobre el techo (penthouses).

D. Discontinuidad en el Plano de los Elementos Verticales Resistentes a Cargas Laterales Se considera que existe esta discontinuidad cuando los elementos resistentes a cargas laterales estn desplazadosdentro de su plano, una cantidad mayor que la longitud de tales elementos.

E. Discontinuidad en la Capacidad - Entrepiso Dbil Se considera que un entrepiso es dbil cuando su resistencia es menor que el 80 por ciento de la del entrepisosuperior. Resistencia de entrepiso es la resistencia total de todos los elementos resistentes a sismo que compartenel cortante de entrepiso en la direccin en consideracin.

TABLA 6IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA

Definicin y Tipo de la Irregularidad

A. Irregularidad Torsional. Si los diafragmas no son flexibles se considerar que existe irregularidad torsional cuando la mxima derivade entrepiso, incluyendo la torsin accidental, calculada en un extremo de la estructura transversal a un eje,es mayor que 1.2 veces la deriva de entrepiso promedio de los dos extremos de la estructura.

B. Esquinas EntrantesLa configuracin en planta de una estructura y su sistema resistente a fuerzas laterales contiene una irregularidadde tipo "esquina entrante" cuando ambas proyecciones de la estructura ms all de una esquina entrante seanmayores que el 15 por ciento de la dimensin en planta de la estructura en la direccin considerada.

C. Discontinuidad del DiafragmaSe consideran discontinuidades en disfragma los cambios abruptos o variaciones en la rigidez, como recorteso aberturas mayores que el 50 por ciento del rea bruta de la planta del edificio.

D. Desalineamiento fuera de PlanoDiscontinuidades en la trayectoria de una fuerza lateral, tal como elementos verticales fuera de plano.

E. Sistemas no ParalelosLos elementos verticales resistentes a cargas laterales no son paralelos o no son simtricos con respecto alos ejes principales ortogonales del sistema resistente a fuerzas laterales.


TABLA 7SISTEMAS ESTRUCTURALES

Sistema Bsico Sistema Resistente a Fuerzas Laterales - Descripcin C R Hd(2) (3) (4)Estructural(1)

SISTEMA A 1. Marcos de acero o concreto con detallado especial 8 12 S.L. (5)2. Marcos de concreto con detallado intermedio 5 5 153. Marcos de acero con detallado ordinario 6 7 30

SISTEMA B 1. Paredes de:a. Concreto 7 8 50b. Mampostera 6 7 35

2. Marcos de acero arriostrados:a. Excntricamente 6 10 50b. Concntricamente 7 8 50

SISTEMA C 1. Paredes de concreto combinadas con:a. Marcos de concreto o acero con detallado especial 9 12 S.L.b. Marcos de concreto con detallado intermedio o de acero

con detallado ordinario 7 8 S.L.2. Paredes de mampostera combinadas con:

a. Marcos de concreto o acero con detallado especial 6 7 50 b. Marcos de concreto con detallado intermedio o de acero

con detallado ordinario 5 6 30 3. Marcos de acero arriostrados combinados con marcos de concreto o acero con detallado especial:

a. Arriostramiento excntrico 6 12 S.L.b. Arriostramiento concntrico 7 10 S.L.

SISTEMA D 1. Paredes de:a. Concreto 6 7 35b. Mampostera 5 6 25

2. Marcos de acero arriostrados 5 6 50

SISTEMA E 1. Sistemas con masa esencialmente concentrada en el extremo superior ( Pndulo Invertido) 3 3 --2. Sistemas con masa esencialmente distribuida en su altura 4 4 --

NOTAS:

(1) Los sistemas bsicos estructurales estn definidos en 3.6. (2) Factor de Amplificacin de desplazamientos.(3) Para combinaciones de Sistemas Estructurales ver 3.8.(4) H = Altura lmite, en m.(5) S.L.= Sin lmite de altura.


TABLA 8VALORES ADMISIBLES DE LA DERIVA DE ENTREPISO )) (*)a

Tipo de EdificioCategoria de Ocupacin

I II III

Edificio de un piso en Acero Estruc-tural sin ningun equipo ligado a la 0.015 h 0.020 h S.L. (**)estructura y sin acabados frgiles.

sx sx

Edificios de 4 pisos o menos y 0.010 h 0.015 h 0.020 hsin acaba dos frgiles.

sx sx sx

Todos los otros Edificios 0.010 h 0.015 h 0.015 hsx sx sx

(*) h es la altura del entrepiso debajo del nivel xsx(**) S.L. = sin lmite.


TABLA 9FACTORES DE FUERZA HORIZONTAL Cp

PARA COMPONENTES NO ESTRUCTURALES

Valor de Cp Notas

I. Partes de una Estructura 1. Paredes, incluyendo lo siguiente: a. Parapetos no arriostrados (en voladizo) 2.00 b. Cualquier tipo de pared 0.75 2. Apndices (penthouses), excepto cuando estn comprendidas dentro del marco del edificio 0.75

II. Componentes No Estructurales 1. Tapiales 0.75 2. Ornamentos y apndices exteriores e interiores 2.00 3. Chimeneas, antenas, torres reticuladas y tanques sobre miembros: a. Soportados o proyectados como voladizos no arriostrados arriba del techo en una logitud mayor que la mitad de su altura total 2.00 b. Otros, incluyendo aquellos soportados bajo el techo con proyeccin no arriostrada arriba del techo menor que la mitad de su altura, o arriostrados o atirantados al marco estructural en o arriba de su centro de masa 0.75 3. Rtulos y carteleras 2.00 4. Estanteras de almacenamiento (incluyendo el contenido) 0.75 5. Anclajes para armarios permanentemente soportados por el piso y para li- breros mayores de 1.50 m de altura (incluyendo su contenido) 0.75 6. Anclajes para cielos rasos y luminarias 0.75 * 7. Sistemas de pisos de acceso 0.75

III. Equipos 1. Tanques y depsitos (incluyendo el contenido) junto con los sistemas de soporte y anclaje 0.75 2. Equipo elctrico, mecnico y de plomera, incluyendo tuberas y maquinaria y obras relacionadas 0.75

* Para propsitos de determinacin de la fuerza ssmica se deber usar un peso de cielo de 20 kg/m, como mnimo.


TABLA 10FACTOR R y Cd

Tipo de Estructura R Cd

1 Tanques, depsitos o esferas a presin sobre miembros arriostrados o sin arriostrar 3 3

2 Silos de concreto colado in-situ y chimeneas con paredes continuas hasta la fundacin 4 4

3 Toda otra estructura con masa distribuida en voladizo, no cubierta por los dos numerales anteriores, incluyendo antenas, chimeneas, silos y vasijas verticales soportadas por

faldones 4 4

4 Torres reticuladas (libres o atirantadas) y chimeneas 4 4

5 Estructuras tipo pndulo invertido 3 3

6 Torres de enfriamiento 4 4

7 Depsitos y tolvas sobre miembros arriostrados o no arriostrados 4 4

8 Estanteras de almacenamiento 4 4

9 Rtulos y carteleras 4 4

10 Estructuras de diversin y monumentos 3 3

11 Otras estructuras aisladas no especificadas 4 4

COMENTARIOS

EL SALVADOR, 1994

COMENTARIOS A LA NORMA TECNICA PARA DISEO POR SISMO 1

CAPITULO 3

CRITERIOS DE DISEO

C3.1 BASES DE DISEO. C3.4 CATEGORIAS DE OCUPACION.

estas recomendaciones tratan de proporcionar a los Los grupos, por categora de ocupacin, y los corres-ingenieros una gua para la toma de decisiones en pondientes factores de incremento de las fuerzas defuncin de los requisitos reglamentarios para fuerzas diseo, I, que se definen en las Tablas 3 y 4laterales, anlisis y parmetros relativos. Tal gua es respectivamente de la Norma Tcnica, son similaresespecialmente importante en las etapas iniciales del a los incluidos en la Norma de Emergencia de 1989,diseo, donde deben considerarse un gran nmero de con excepcin de la eliminacin del grupo IV.opciones.

C3.2 ZONAS SISMICAS. cionar un mejor nivel de comportamiento ssmico y

Las zonas ssmicas definidas en la figura No 1 de la reconoce, sin embargo, que resulta ms efectivo para"Norma Tcnica para Diseo por Sismo" estn esos propsitos, mejorar aspectos tales como labasadas en la aceleracin pico efectiva del terreno, capacidad de absorcin de energa, la redundancia enproyectada para la zona en cuestin. El factor A de el sistema resistente a fuerzas laterales, el control dela Tabla 1 de dicha Norma se ha definido de tal los desplazamientos horizontales,la calidad de lamane ra que corresponda numricamente a la supervisin y la construccin, entre otros. aceleracin pico efectiva de cada zona.

C3.3 GEOLOGIA LOCAL Y CARACTERIS-TICAS DEL SUELO. Las irregularidades en la trayectoria de la carga y en

La geologa del lugar y las caractersticas del suelo buyentes a los daos estructurales y a las fallastienen una gran influencia en el movimiento del debidas al movimiento del terreno durante sismosterreno. Un ejemplo notable es el del sismo de sep- violentos. tiembre de 1985 en la ciudad de Mxico, en el cuallos movimientos amplificados en los estratos de la En reglamentos pasados se han descrito caractersti-zona del lago fueron sustancialmente mayores que cas indeseables de configuracin que deben evitarseen sitios adyacentes de roca. cuando sea posible. Se requeran anlisis dinmicos

Anteriormente, los reglamentos del pas no propor- sin embargo, ni las caractersticas del anlisiscionaban frmulas para cuantificar los efectos de la dinmico ni los niveles de irregularidad que deman-geologa del lugar y las caractersticas del suelo. daban tales anlisis fueron especificados.Estos efectos se han incluido en este Reglamentomediante los factores Co Y To de la Tabla 2 de la Se requiere de una gran cantidad de experienciaNorma Tcnica. terica y prctica en ingeniera para cuantificar las

Se considera que el incremento de las fuerzas dediseo para estructuras especiales, tiende a propor-

una mayor seguridad para esas estructuras. Se

C3.5 CONFIGURACION ESTRUCTURAL.

la configuracin estructural son los mximos contri-

para estructuras con irregularidades significativas;

irregularidades y proporcionar guas para realizar unanlisis especial. Una prescripcin completa de todas


las consideraciones del anlisis especial para irregu- nables y vlidos y son necesarios factores de corre-laridades no est todava disponible. Sin embargo, se ccin.proporcionan algunos lineamientos y disposiciones para estimar estos aspectos. Estas recomendaciones C3.5.2 Estructuras Irregulares. son especialmente beneficiosas considerando que losedificios se vuelven cada vez mas complejos y su Las irregularidades verticales y en planta pueden dardiseo requiere de un cuidado adicional para lograr lugar a cargas y deformaciones significativamenteel comportamiento ssmico adecuado. Los cono- diferentes de aquellas asumidas en el procedimientocimientos en ingeniera y la comprensin de la esttico equivalente.respuesta del edificio y el efecto de las irregula-ridades han progresado, particularmente con la La distribucin irregular de masas, rigideces omayor utilizacin del anlisis por computadoras. resistencia, a lo alto de la estructura, ocasiona

Al establecer los requisitos sobre irregularidades, se significativamente diferentes a una distribucin li-reconoce que el uso de un modelo elstico en el neal y se tipifican como irregularidades verticales.anlisis dinmico puede detectar y corregir los Aquellas irregularidades en planta o en las caracte-efectos de respuesta de algunos tipos de irregulari- rsticas del diafragma, las cuales provocan cantida-dades solamente. Se considera que otros efectos de des significativas de respuesta torsional, deforma-las irregularidades se resuelven a travs de detalles ciones del diafragma o concentraciones de esfuerzosde diseo y otras consideraciones analticas, tales en el mismo, se tipifican como irregularidades encomo limitaciones en el desplazamiento horizontal planta.del piso y efectos torsionales.

C3.5.1 Estructuras Regulares. se tipifica como irregularidad; un ejemplo de esto se

Se espera que las estructuras regulares, diseadas fuerzas laterales tienen salientes o discontinuidades.para los niveles de carga ssmica prescritos, cumplan Esta condicin puede causar una concentracin decon los objetivos de la Norma. Dos conceptos demanda inelstica y ocurrir an cuando no existanimportantes son aplicables para estructuras regula- irregularidades en planta y en elevacin.res: Primero, la variacin lineal de la distribucin delas fuerzas laterales es una representacin razonable Es de primordial importancia que el ingeniero seay conservadora de la distribucin de las fuerzas ine- consciente de que las irregularidades generan granrciales debidas a la respuesta dinmica real. Segun- incertidumbre en la habilidad de la estructura parado, cuando los elementos resistentes a fuerzas latera- cumplir con los objetivos del diseo. Por lo tanto, lasles se disean para las cargas ssmicas especificadas, recomendaciones para considerar las irregularidadesla demanda de deformaciones cclicas inelsticas no debern ser interpretadas como una garanta en eldurante un movimiento ssmico de gran magnitud diseo de estructuras irregulares o como un "catlo-ser razonablemente uniforme en todos los elemen- go" de formas estructurales ideales ni como untos, sin grandes concentraciones en particular. El manual para su diseo. Los requisitos y disposicio-nivel aceptable de deformacin inelstica deman- nes son solamente para alertar al diseador de ladado por determinado material y sistema se repre- existencia de efectos dainos debido a lassenta, para cada sistema, por el valor de R y el nivel irregularidades y el de proporcionar requisitos mni-de diseo ssmico para esfuerzos de trabajo es dado mos para su consideracin. Si una condicin depor la respuesta elstica completa dividida por R. irregularidad no puede evitarse o eliminarse median-Cuando la estructura tiene irregularidades, estos te cambios en el diseo, entonces el ingeniero noconceptos y aproximaciones, pueden no ser razo- solamente debe aplicar los requisitos y disposiciones

fuerzas ssmicas y/o deformaciones, las cuales son

La ausencia de una transferencia directa de fuerzas

presenta cuando los elementos resistentes a las


dados en estas recomendaciones sino tambin consi- sistema incluye estructuras formadas nicamente porderar la habilidad del sistema estructural para garan- marcos no arriostrados que resisten la totalidad detizar los objetivos del diseo; esto es particularmente las cargas gravitacionales y laterales. Los marcosnecesario para los casos de irregularidad en la dctiles tiene una alta capacidad de absorcin detrayectoria de la transferencia de las fuerzas ssmi- energa, pero para que pueda desarrollarse estacas. El diseador debe estar alerta de la existencia y ductilidad sin deterioro significativo, deben satisfa-efectos de las irregularidades y no debe aplicar cerse los requisitos de detallado especial que se esta-mtodos convencionales como si se tratara de es- blecen en las Normas Tcnicas para diseo y cons-tructuras regulares. truccin de estructuras de concreto y acero, los

Los criterios relativos para definir las irregularidades frgiles y pandeos inelsticos y que la capacidad dehan sido establecidos por la interpretacin de daos los marcos ste gobernada por la capacidad flexio-de sismos pasados y experiencias de diseo. En mu- nante de las vigas. En este caso, se establece el valorchos casos, no hay manera de establecer o cuan- mximo de R = 12.tificar los efectos de estas irregularidades si no esmediante un anlisis dinmico inelstico de la Cuando no pueden cumplirse los requisitos deestructura; resulta esencial entonces formular este detallado especial, el Reglamento permite, siempreanlisis e interpretar sus resultados racionalmente. que se cumplan las Normas Tcnicas correspondien-

C3.6 SISTEMAS ESTRUCTURALES. criterios que se basan ms en la resistencia propor-

Esta seccin define los tipos generales de sistemas cen en la Tabla 7, valores de R sustancialmenteestructurales utilizados para resistir las fuerzas ss- menores.micas. Estos sistemas estn clasificados en la tabla 7de la Norma Tcnica y se especifican valores mxi- C3.6.1(2) Sistema B.mos de R para cada clasificacin. Dichos valores hansido establecidos de acuerdo a las capacidades relati- Consiste en una combinacin de marcos con arrios-vas de los sistemas del edificio para proporcionar tramiento y sin l que soportan la mayor parte de lasuna disipacin de energa en el rango inelstico. Los cargas gravitacionales, en la cual los marcos arrios-valores de R para estructuras diferentes de edificios trados o paredes enmarcadas resisten la totalidad deestn dados en la tabla 10 de la Norma Tcnica. las cargas laterales. Aunque los marcos no arriostra-

En cualquier sistema estructural, es deseable que los cargas laterales, deben cumplir con 3.6.2(1) yelementos individuales resistentes a fuerzas laterales adems es necesario proporcionarles cierta capacidadestn ubicados en planos verticales separados para a momento en las uniones viga-columna; con estecada direccin de carga. Es importante proporcionar tipo de conexiones los marcos no arriostradosuna adecuada capacidad a la torsin mediante la re- suministran una segunda lnea de resistencia a lasistencia y disposicin de estos elementos en el estructura.planteamiento de la estructura. Los requisitos parti-culares necesarios para clasificar una estructura en En este sistema las paredes enmarcadas o marcosdeterminado tipo de sistema se amplan a continua- arriostrados deben disearse de tal manera que sucin: falla por cortante no vulnere la capacidad de la

C3.6.1(1) Sistema A. La Norma Tcnica establece valores de R interme-

Como se especifica en la Norma Tcnica, este diferenciados segn el material de las paredes

cuales tienden a asegurar que no se presenten fallas

tes, el diseo de estructuras del Sistema "A" con

cionada que en la ductilidad, para lo cual se estable-

dos no se consideran como elementos resistentes a

estructura para resistir cargas gravitacionales.

dios de los correspondientes a los sistemas A y D,


enmarcadas o las caractersticas de los marcos excelente capacidad de disipacin de energa y esta-arriostrados, de acuerdo a su capacidad relativa de bilidad, aseguradas por un diseo detallado muyabsorcin de energa. especfico, estos sistemas han ameritado el valor mximo de R. C3.6.1(3) Sistema C.

En este sistema, las paredes enmarcadas o marcosarriostrados y los marcos no arriostrados resistentes Este sistema estructural se caracteriza por paredes oa fuerzas laterales, debern cumplir con los siguien- marcos arriostrados que soportan sustancialmente lastes criterios: cargas gravitacionales y la totalidad de las cargas

1. Las paredes enmarcadas o los marcos arriost- paredes o los marcos arriostrados, se reduce signifi-rados debern resistir la fuerza total lateral cativamente la capacidad de soporte vertical y puederequerida de acuerdo a sus rigideces relativas, producirse la inestabilidad del mismo; adicionalmen-considerando la interaccin de las paredes te y en general, las estructuras de este sistema poseenenmarcadas o marcos arriostrados y los marcos poca redundancia ante la accin de cargas verticalesno arriostrados, como un sistema nico. Este y laterales. Por todo ello, se especifican en la tablaanlisis deber realizarse de acuerdo con los 7, valores relativamente bajos de R.principios de la mecnica estructural, conside-rando las rigideces relativas de los elementos y C3.6.1(5) Sistema E. los efectos de torsin en el sistema. Lasdeformaciones impuestas sobre los elementos de Los bajos valores de R asignados para las estructurasmarcos, debido a la interaccin con las paredes de este sistema en la Norma Tcnica se debenenmarcadas o los marcos arriostrados, debern fundamentalmente a que se trata de estructurasconsiderarse en este anlisis. isostticas con escasa capacidad de absorcin de

2. Los marcos no arriostrados que resisten cargas pndulo invertido del numeral 3.6.2(2) de la Normalaterales en este sistema, deben poseer caracte- Tcnica, se permite un procedimiento aproximadorsticas de resistencia a momento equivalentes a para tomar en cuenta el efecto de la inercia rotacio-las requeridas para los marcos del sistema A y nal de la masa, en sustitucin de un anlisi dinmico.debern disearse, actuando independientemen-te, para resistir no menos del 25% de la fuerza C3.6.1(6) Otros Sistemastotal lateral requerida, incluyendo los efectos detorsin. Las columnas en los bordes de paredes Los sistemas estructurales nuevos o poco usuales,deben disearse para resistir las fuerzas vertica- que no han tenido una prueba de buen comporta-les resultantes del momento de volteo en la miento durante eventos ssmicos, debern ser evalua-pared. dos con un cuidado especial para asegurar que se

Es importante notar que dos Tipos estructurales de mento. este sistema han sido definidos con R = 12. Elprimero es el sistema de paredes de concreto combi- Deber realizarse una evaluacin de la demanda denadas con marcos no arriostrados de concreto o deformacin elstica e inelstica en el sistema y enacero con detallados especiales. El segundo es el los elementos individuales, para un nivel de mximosistema de marcos de acero con arriostramiento movimiento del terreno. Esto deber incluir consi-excntrico combinados con marcos de concreto o deraciones de las posibles diferencias entre la res-acero con detallados especiales. Debido a su puesta de un modelo completo elstico y de la res-

C3.6.1(4) Sistema D.

laterales. En este sistema, si se produce falla en las

energa. En particular, para las estructuras de tipo

comportarn de acuerdo a los objetivos de este docu-


puesta de la estructura inelstica. Se sugiere que los aquellas combinaciones de sistemas que puedanmecanismos de fluencia del terreno y la estructura se tener concentraciones de comportamiento inelsticodeterminen como parte de esta investigacin. en los pisos ms bajos.

El uso de nuevos sistemas propuestos para regiones C3.8.2 Combinaciones en diferentes direcciones.de alta sismicidad representa una preocupacinespecial. No es suficiente verificar nicamente la El requisito establecido para un valor igual de R encapacidad de resistencia a un nivel de diseo adecua- ambas direccin ortogonales para la determinacindo; deber proporcionarse detallado especial para el del nivel de carga ssmica tiene la intencin decomportamiento inelstico del sistema. limitar las deformaciones inelsticas que pueden

C3.7 ESTRUCTURAS DE ENTREPISO DEBIL. las paredes de carga puede verse anulada si no se

Los entrepisos dbiles han sido una de las principa- go, la reduccin de R en el sistema normal a lasles causas de fallas estructurales observadas en paredes de carga no libera a dicho sistema de cum-sismos pasados, por la concentracin de la demanda plir con los requisitos de detallado prescritos para elde absorcin de energa en los elementos resistentes mismo.del entrepiso dbil.

Para estructuras con entrepiso dbil entre los lmites C3.9 SELECCION DEL METODO DE ANALI-del 70% y 80% (irregularidad vertical Tipo "E" de la SIS DE FUERZAS LATERALES.Tabla 5) no se requieren correcciones diferentes a lasestablecidas por su clasificacin como es-tructuras La filosofa de esta seccin es que el anlisis dinmi-irregulares. Las estructuras con entrepiso dbil co es siempre aceptable para el diseo. El proce-menor al lmite del 70% se permiten nicamente si dimiento de la fuerza lateral esttica se permite sola-no sobrepasan los dos pisos 10.0 metros de altura mente bajo ciertas condiciones de regularidad, yy siempre que los elementos del entrepiso dbil sean altura.capaces de resistir 3/8 R veces la fuerza de diseo.

Es importante detectar y corregir condiciones deresistencia torsional dbil en cualquier entrepiso, porejemplo en el caso de un elemento robusto aisladoque puede cumplir con el 70% de la resistencia re-querida de piso, pero su ubicacin puede ser tal queel entrepiso tenga menos del 70% de la resistenciatorsional del piso superior.

C3.8 COMBINACIONES DE SISTEMASESTRUCTURALES

C3.8.1 Combinaciones Verticales.

La intencin de esta disposicin es la de prevenir

ocurrir perpendicularmente a un sistema de paredesde carga; la capacidad a cargas gravitacionales de

controlan las deformaciones ortogonales; sin embar-


CAPITULO 4

FUERZAS LATERALES ESTATICAS DE DISEOY EFECTOS RELACIONADOS

C4.1 GENERALIDADES. Para estructuras diferentes de edificios, los requisitos

En el procedimiento de la fuerza lateral equivalente, de cualquier direccin deber respetarse rigurosa-las fuerzas inerciales que varan en el tiempo son mente. Para estructuras con configuracin circularreemplazadas por fuerzas estticas equivalentes en planta tales como tanques, torres y otras, elaplicadas al nivel del piso. Las magnitudes relativas diseo deber ser igualmente resistente en todas lasde estas fuerzas equivalentes de piso estn basadas direcciones.en una hiptesis simplificada de las formas modalesy su participacin. Para el procedimiento de la Los efectos de respuesta debido a las componentesfuerza lateral equivalente, se asume que la relacin verticales del movimiento del terreno no se calculande los desplazamientos de entrepisos y las masas son usualmente. Se considera que stas se absorven porrazonablemente uniformes en la altura del edificio y la diferencia entre el diseo y las cargas verticalesque los modos de vibracin gobernantes son reales y en disposiciones especiales relativas a laprincipalmente de traslacin y no torsionales. reduccin de carga muerta, cuando tal reduccin

C4.1.1 Y C4.1.2 Debe asumirse que los requisitospara tomar en cuenta la direccin aleatoria delimpulso ssmico han sido satisfechos cuando se C4.2 CORTANTE BASAL DE DISEO Yconsideran efectos ortogonales en una estructura. COEFICIENTE SISMICO

Se entiende por supuesto que el movimiento ssmico C4.2.1 La expresin (4.1) para calcular el cortantedel terreno puede ser en cualquier direccin y no basal de diseo proporciona la magnitud de lasguarda relacin alguna con los ejes de la estructura. fuerzas ssmicas de diseo para un sistema estructu-En realidad, se trata de una respuesta compuesta del ral dado. Dicha magnitud est basada en la hiptesismovimiento concurrente en relacin con los mlti- de que la estructura experimentar muchos ciclos deples ejes alrededor de los cuales la estructura puede deformacin inelstica durante sismos severos y, porvibrar. Normalmente esto incluye movimientos lo tanto, est relacionada con el tipo de sistema es-traslacionales alrededor de dos ejes ortogonales en tructural y con su habilidad para soportar estas de-planta, ms movimientos torsionales. formaciones y disipar energa sin colapsar. La

Para edificios, esto implica que el diseo indepen- solamente para el procedimiento de la fuerza lateraldiente alrededor de cada eje generalmente propor- esttica sino tambin para establecer lmites mnimoscionar una resistencia adecuada para las fuerzas al procedimiento de la fuerza lateral dinmica. Poraplicadas en cualquier direccin. Sin embargo, debe lo tanto, es necesario analizar la relacin fsica entreenfatizarse que las esquinas exteriores y entrantes en el cortante basal de diseo y la representacin espec-edificios son especialmente vulnerables a los efectos tral de sismos severos as como la idealizacin delde movimientos concurrentes alrededor de ambos comportamiento inelstico de la estructura.ejes. El diseador deber darle una atencin especialal efecto de fuerzas combinadas en miembros comu- La expresin del coeficiente ssmico de la ecuacinnes a los sistemas en ambos ejes. (4.2) proporciona una relacin explcita entre la

de que la fuerza ssmica se considere que proviene

pueda producir efectos importantes.

magnitud de las fuerzas determinadas se utiliza no

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representacin espectral del mximo movimiento riencias indican que los edificios diseados con estos

esperado del terreno, , el factor de

modificacin de respuesta del sistema, R, y el factorde importancia I. Las fuerzas ssmicas resultantesestn basadas en el diseo de esfuerzos permisibles;esta relacin es importante porque identifica lamagnitud relativa del comportamiento inelsticoreflejado en el valor de R.

Para instalaciones esenciales o crticas el valor Iincrementa el nivel al cual el comportamientoinelstico pueda ocurrir, protegiendo en mayor gradosu funcin u operatividad.

La porcin de la ecuacin del coefi-

ciente ssmico es una representacin prctica delmovimiento ssmico del terreno, con una probabili-dad del 10% de excedencia en 50 aos. Cuando semultiplica por la gravedad, g, sta puede ser consi-derada como un espectro envolvente de la respuestade la aceleracin efectiva. Como tal, puede utilizarsepara evaluar las fuerzas y desplazamientos inducidosen una estructura linealmente elstica cuando estsujeta al mximo movimiento esperado del terreno.

En la mayora de los casos, sera econmicamenteprohibitivo disear edificios que se mantengan en elrango elstico para todos los niveles de movimientosssmicos del terreno. Una prctica fundamental deldiseo ssmico es permitir la fluencia inelstica parareducir las cargas ssmicas, en tanto tal fluencia novulnere la capacidad de la estructura ante cargasverticales. En otras palabras, se permiten daos antela accin de las cargas ssmicas mximas esperadassolamente si no existe una probabilidad significativade que la estructura colapse. La utilizacin del dise-o basado en mtodos de anlisis lineal es congruen-te con la aceptacin de daos a partir de la respuestainelstica, utilizando un coeficiente ssmico para eldiseo lineal reducido por el factor 1/R.Las expe-

niveles de reduccin se comportan adecuadamente.Estructuras extremadamente frgiles requierenvalores bajos de R, mientras que sistemas dctilespueden tener valores razonablemente altos de R. Porlo tanto, a mayor capacidad de la estructura paradeformarse y disipar energa inelstica, correspondeun mayor valor de R.

Estas disposiciones intentan primordialmenteproporcionar seguridad a las vidas humanas y noproteccin a las edificaciones ante los mximosniveles ssmicos esperados; por lo tanto, los valoresde R han sido asignados de tal manera que cada sis-tema proporcione el mismo grado de seguridad a lavida humana.

Muchos factores contribuyen a la seleccin final delvalor de R para el sistema estructural, entre otros elgrado de certeza de su comportamiento ante cargaslmites.

Cuando dos sistemas tengan un comportamientoesperado similar pero uno tiene un mayor grado deincertidumbre en su comportamiento, entonces adicho sistema se le asigna un valor menor de R.

Las observaciones de sistemas estructurales queresponden en un rango inelstico indican que, en lamanera que la estructura fluye, el perodo, elamortiguamiento y otras propiedades dinmicascambian, a menudo sustancialmente. El efecto deestos cambios es que, a pesar de que los niveles defuerza realmente experimentados en la estructura sonmayores que aquellos empleados en diseo, siempresern menores que aquellos que podran ocurrir enuna respuesta totalmente elstica y los desplazamien-tos pueden ser mayores. A mayor comportamientodctil del sistema, mayor es su capacidad de defor-macin inelstica y menor el nivel de fuerzas que segeneran. Estas relaciones no son fciles de represen-tar; sin embargo, pueden expresarse en trminos delos parmetros R y C d

Las disposiciones de diseo y el detallado de losmateriales toman en cuenta los requisitos de capa-

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cidad de disipacin de energa representados por R da con 3(R/8) son aplicables solamente a elementose intentan asegurar que este comportamiento inels- estructurales especficos y a sus conexiones a los ele-tico pueda tener lugar sin fallas mayores ni colapsos mentos adjuntos. Los elementos adjuntos no necesi-del sistema estructural. Para un sistema estructural tan ser diseados para la fuerza factorada. Se intenta,dado, que tenga niveles de diseo determinados por mediante estas recomendaciones, que las fuerzaslos valores de R, exiten factores que pueden pro- resultantes de las combinaciones de carga queducir una estructura cuya resistencia total en el involucran la carga ssmica factorada, puedan sermecanismo de fluencia sea significativamente mayor resistidas a partir de un diseo por resistencia.que el valor del cortante basal de diseo especi-ficado. Dichos factores son: El diseo por esfuerzos Similarmente, las deformaciones estructurales totalesde trabajo, las combinaciones mltiples de carga, La sern al menos iguales a C veces el nivel deredundancia del sistema, deformacin elstica de diseo. Los elementos quela participacin de otros elementos estructurales y no no forman parte del sistema resistente a cargasestructurales en la resistencia a fuerzas laterales, el laterales y que son esenciales para el sistema deendurecimiento por deformacin de los materiales y transmisin de cargas verticales, deben ser capacesla configuracin final de los miembros en la obra. de tolerar estas deformaciones sin falla. Este factorComo resultado de esta sobreresistencia a fuerzas se utiliza tambin para el establecimiento de loslaterales, los miembros individuales y los elementos efectos P-Delta, el control de los elementos desliga-pueden estar sujetos a fuerzas significativamente dos y los lmites de separacin entre edificios. Lasmayores que las especificadas en el diseo, cuando deformaciones inelsticas debido al mximo movi-la estructura se deforma inelsticamente. Para miento esperado del terreno pueden ser muy varia-sistemas de marcos arriostrados concntricamente o bles debido a patrones particulares de fluenciacon paredes de corte, el incremento de sobre resis- estructural, amortiguamiento equivalente de lostencia es aproximadamente 3, por lo cual el factor de elementos en fluencia y cambios en la rigidez yamplificacin se ha estimado en 3(R/8). Es de notar perodo del sistema estructural a medida que ocurraque la incorporacin del valor R en este factor de la fluencia. Por lo tanto, en algunos casos, las mxi-sobre resistencia iguala el cortante mximo basal mas deformaciones totales pueden realmente excederpara todos los sistemas al valor comn los valores factorados.

Los elementos crticos requeridos para la estabilidade integridad de una estructura, tales como columnasbajo arriostramientos discontnuos o bajo paredes decorte no contnuas, as como otros elementos en unatrayectoria irregular de transferencia de fuerzas,deben tener la capacidad de resistir esta fuerza, amenos que la capacidad de fluencia de los elementosadyacentes sea menor que este nivel de fuerza. Elfactor 3(R/8) se aplica, por lo tanto, al diseo de loselementos y conexiones cuya fluencia o falla puedaresultar en colapso local o general.

Las combinaciones de cargas y los requisitos de representa una envolvente del espectro de respuestacapacidad que involucran a la carga ssmica factora- de aceleracin, como fraccin de la gravedad, con un

d

Una discusin ms detallada de los factores de laexpresin (4.2) se presenta a continuacin:

Factor de zonificacin ssmica A : El factor dezonificacin ssmica A representa la aceleracin picoefectiva del terreno correspondiente al mximo nivelesperado del movimiento del terreno para cada zona,definida en la figura 1 de la Norma Tcnica. Elfactor A se expresa como una fraccin de la constan-te de la gravedad g. El valor de A se utiliza paradimensionar la forma espectral representada por

de tal manera que el producto ACo

CoToT

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AICoR


10% de probabilidad de excedencia en 50 aos. crezcan o sean menores para sistemas con capacidad

Coeficientes de sitio C y T : la curva dada por lao o

expresin es una simplificacin de la

envolvente del espectro de respuesta multimodalnormalizado, con un valor de A=1.0 como base. Loscoeficientes de sitio C y T definen una formao oapropiada de dicho espectro acorde a las caractersti-cas del suelo en el sitio.

Los factores C y T estn dados en la Tabla 2 de lao oNorma Tcnica para cuatro perfiles tpicos de suelo,los cuales se definieron para el rea metropolitana deSan Salvador (AMSS), en base al anlisis de losdatos proporcionados por estudios geotcnicosexistentes para esta zona (ref. 2) y otros estudios(ref. 3,4,5,6 y 7). A falta de informacin, la clasificacin de losperfiles de suelo y sus correspondientes coeficientesde sitio,C y T , se generalizaron para toda La Repblica.o o

Valor mnimo de la relacin T /T: El lmiteoinferior de T /T intenta asegurar un coeficienteo

ssmico mnimo igual al 3% de

En consideracin a la actual incertidumbre parapoder establecer el movimiento real del terreno y larespuesta estructural, se juzg prudente establecereste requisito mnimo de diseo hasta que no estndisponibles mayores experiencias y conocimientossobre el comportamiento de estructuras de perodolargo sujetas a niveles altos de movimientos delterreno.

Factor del sistema estructural R : Para un sistemaestructural y calidad de materiales dados, el valor deR es una medida de la habilidad del sistema p

norma técnica diseño por sismo

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