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ANÁLISIS COMPARATIVO DEL CÁLCULO DE DEMANDA SÍSMICA ENTRE LAS NORMATIVAS DE

DISEÑO DE EDIFICACIONES DE NICARAGUA Y COSTA RICA

Luis A. Carvajal S.

ANÁLISIS COMPARATIVO DEL CÁLCULO DE DEMANDA SÍSMICA ENTRE LAS NORMATIVAS DE DISEÑO DE EDIFICACIONES DE NICARAGUA Y COSTA RICA

Objetivos del Análisis:

Comparar las Normativas de Diseño Sísmico de dos países vecinos de América Central: Nicaragua y Costa Rica.

Presentar resultados que sean de utilidad para la mejora de las normativas y los códigos sísmicos existentes en los países de América Central.

Proponer la creación futura de un código regional que sea resultado de la suma de esfuerzos por parte de todos los países de América Central.

Aspectos medulares del Análisis:

Amenaza e historia sísmica de Nicaragua y Costa Rica

Normativas sísmicas de ambos países

Comparación de las normativas

Caso práctico de comparación de un edificio en la frontera entre ambos países

Conclusiones y Recomendaciones


Nicaragua Costa Rica


Mapa Tectónico de América Central (tomado de Benito et al., 2010)

Estudio Base: RESIS II

Evaluación de la Peligrosidad Sísmica de las distintas fuentes sismogenéticas existentes en América Central:

• Zona de Subducción(Placa de Coco Placa Caribe)

• Sismos alineados con la Cadena Volcánico

• Formaciones Geológicas y Fallamientos superficiales


Mapa Tectónico de América Central (tomado de Benito et al., 2010)







¿Porqué RESIS II?- Participación de expertos nacionales. - Ha sido de acuerdo al estado del arte del conocimiento.- Basado en zonificación regional y por país. - Catálogos sísmicos uniformizados.

Fases del cálculo de la amenaza sísmica por medio del método probabilista (tomado de Benito et al., 2010)

Ley de Gutenberg-Richter









Modelo de Sismicidad

Modelosde Recurrencia

Temporal

Modelos de Predicción del

Movimiento fuerte








• Primeros Mapas de Amenaza Sísmica a nivel regional y de país para América Central para Periodos de Retorno de 500, 1000 y 2000 años.

Mapa de amenaza sísmica para la región de América Central P.R: 500 años (tomado de Benito et al., 2010)

Mapa de amenaza sísmica para NicaraguaP.R: 500 años (tomado de Benito et al., 2010)

Mapa de amenaza sísmica para Costa RicaP.R: 500 años (tomado de Benito et al., 2010)

0.516g

0.523g

NICARAGUA

COSTA RICANICARAGUA

COSTA RICA


Sismicidad Histórica:

• Grandes pérdidas humanas y materiales• Han demostrado la necesidad de poder contar con

normativas de diseño sísmico y la actualización de las mismas

Sismos ocurridos en Nicaragua y Costa Rica con magnitudes entre Mw. 3.0 y 8.0, en profundidades menores a 250 km, entre 1940 y 2015

NICARAGUA

COSTA RICA

NICARAGUA

COSTA RICA

Gap Sísmico





Comparación de normativas




Normativas de Diseño Sísmico para Edificaciones de Nicaragua:

Nicaragua ha contado con tres Normativas Sísmicas, presentadas en los siguientes años:

197219832007

1972

1983

2007


Normativas de Diseño Sísmico para Edificaciones de Nicaragua:

Nicaragua ha contado con tres Normativas Sísmicas, presentadas en los siguientes años:

197219832007

1972

1983

2007


0.310g

Normativas de Diseño Sísmico para Edificaciones de Costa Rica:

Costa Rica ha contado con cuatro Normativas Sísmicas, presentadas en los siguientes años:

1974198620022010

1974

1986

2002 / 2010


Normativas de Diseño Sísmico para Edificaciones de Costa Rica:

Costa Rica ha contado con cuatro Normativas Sísmicas, presentadas en los siguientes años:

1974198620022010

1974

1986

2002 / 2010


0.375g

0.516g

0.523g

NICARAGUA

COSTA RICA

0.310g

0.375g

NICARAGUA (2007)

COSTA RICA (2010)

Proyecto RESIS II / Normativas

PROYECTO RESIS II (2010) NORMATIVAS DE DISEÑO


P.R: 500 años

P.R: 500 años

P.R: 500 años

P.R: 475 años


Aspectos de Comparación involucrados en la Demanda Sísmica:• Sobrecargas de uso y participativas• Clasificación Estructural y factores influyentes• Espectros de diseño• Límites de desplazamientos







Comparación de Normativas Vigentes:

Sobrecargas de Uso

VARIACION (%)

COMPARACIÓN ABSOLUTA


EDIFICACIONES COMUNES EDIFICACIONES NO COMUNES

USO DE LA EDIFICACIÓN

Sala de Operaciones

Escuela

Apartamento

Sala de Operaciones

Sala de Juegos

Pisos de Escenarios

Sala de Juegos



Sobrecargas Participativas

VARIACION (%)

COMPARACIÓN ABSOLUTA



Escuela

Apartamento

Sala de OperacionesSala de Juegos

Pisos de Escenarios

Sala de Juegos

Sala de Operaciones

Apartamento

Escuela




Clasificación Estructural y factores influyentes DESEMPEÑO ESTRUCTURAL QUE DEPENDE DE LA ESTRUCTURACIÓN GEOMÉTRICA, ARMADO, ETC.

EN AMBAS NORMATIVAS ES IGUAL A 2.0

DEPENDE DEL NIVEL DE IMPORTANCIA DE LA EDIFICACIÓN EJ: HOSPITAL / HOTEL



HospitalesAeropuertos

PrisionesLaboratorios

ApartamentosHotelesEscuelasOficinas Obras

Miscelánea y Temporales



Clasificación Estructural y factores influyentes


Comparación de Normativas:Espectros de Diseño Sísmico

* I


* I

✓ ✓



* I

✓ ✓✓



Comparación de Normativas:

Espectros de Diseño SísmicoZONIFICACIÓN SÍSMICA

Zona A

Zona B

Zona C

Zona II

Zona III

Zona IV

NICARAGUA

COSTA RICA

Mapa de amenaza sísmica para América Central P.R: 500 años (tomado de Benito et al., 2010)

NICARAGUA

COSTA RICA


0.516g

0.523g

0.310g

0.375g

NICARAGUA

COSTA RICA




Espectros de Diseño SísmicoCORRESPONDENCIA

NICARAGUA

COSTA RICA

0.516g

0.523g





0.310g

0.375gNICARAGUA

COSTA RICA





Espectros de Diseño SísmicoSUELO

Comparación de Sao y aef según Zona Sísmica y Tipo de Suelo

Tipo de Suelo Aceleración Espectral

Zona Sísmica

Zona B, Zona II Zona C, Zona III

Tipo I, Tipo S1Sao (RNC-07) 0.2 0.3aef (CSCR-10) 0.2 0.3

Tipo II, Tipo S2Sao (RNC-07) 0.34 0.45aef (CSCR-10) 0.24 0.33

Tipo III, Tipo S3Sao (RNC-07) 0.44 0.6aef (CSCR-10) 0.28 0.36

Suelos Blandos

Suelos Medios

Suelos Duros

Costa Rica

Nicaragua


Edificios de 1 a 5 nivelesEdificios de 5 a 10 niveles

Edificios de 10 a 25 nivelesEdificios de 25 o más niveles Suelo BlandoSuelo MedioSuelo Duro



Espectros de Diseño SísmicoFORMA ESPECTRAL


Límites de Desplazamientos

Edificaciones FlexiblesTipo Pórticos

Edificaciones RígidasTipo Muro




Máximas Derivas para Edificaciones Normales

Máximas Derivas para Edificaciones Importantes








ZONA ADECUADA PARA COSTA RICA

ZONA ADECUADA PARA NICARAGUA ZONA ADECUADA PARA COSTA RICA




Límites de Desplazamientos

Caso Práctico de Comparación:

Localización de Edificios

Costa Rica

Nicaragua

RESIS II



Descripción de la edificación típica y evaluación

Esquema Arquitectónico de la Edificación Típica


NICARAGUA COSTA RICA



Descripción de la edificación típica y evaluación


SUEL

OS

FIRM

ES

SUEL

OS

DE M

EDIA

CO

NSI

STEN

CIA

SUEL

OS

BLAN

DOS

SOBRE LA AMENAZA

0.516g

0.523g

NICARAGUA

COSTA RICA

0.310g

0.375g

Proyecto RESIS II / Normativas

PROYECTO RESIS II (2010) NORMATIVAS DE DISEÑO

40%

30%


Sala de Operaciones

Sala de Juegos

Pisos de Escenarios

Edif. Comunes




REFERENTES A LAS SOBRECARGAS DE USO



Sala de Operaciones

Edif. Comunes

Sala de Juegos


SOBRE LAS CARGAS PARTICIPATIVAS

HospitalesAeropuertos

PrisionesLaboratorios

ApartamentosHotelesEscuelasOficinas Obras

Miscelánea y Temporales


SOBRE EL FACTOR DE IMPORTANCIA

Suelos Blandos

Suelos Medios

Suelos Duros

Costa Rica

Nicaragua


SOBRE LA CONTRIBUCIÓN DEL SUELO EN EL ESPECTRO DE DISEÑO

Edificios de 1 a 5 nivelesEdificios de 5 a 10 niveles

Edificios de 10 a 25 nivelesEdificios de 25 o más niveles

Suelo BlandoSuelo MedioSuelo Duro


SOBRE EL ESPECTRO DE DISEÑO


CORT

ANTE

MO

MEN

TO F

LEXI

ON

ANTE

CARG

A AX

IAL






ZONA ADECUADA PARA COSTA RICA

ZONA ADECUADA PARA NICARAGUA ZONA ADECUADA PARA COSTA RICA



SOBRE EL CONTROL DE DERIVAS

NICARAGUA COSTA RICA

Variaciones en Pilares en el rango del 15% a 40%

Variaciones en Vigas en el rango del 10% a 15%


SOBRE LOS CASOS PRÁCTICOS DE COMPARACIÓN

RECOMENDACIÓN


!MUCHAS GRACIAS!

!Dios los Bendiga!


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