E.030

E.030

CAJAMARCA

ESCUELA PROFESIONAL:INGENIERA CIVIL CICLO:2015 0 TRABAJO:NORMA E.030 CURSO:ANLISIS ESTRUCTURAL DOCENTE:ING. VARGAS SALAZAR VICTOR MARTIN ALUMNOS:LLANOS MARRUFO, WilsonLLANOS MARRUFO, RalPALOMINO TERN, KarenSALAZAR ARRIBASPLATA, Juan CarlosMERINO CARRERA, Kevin

NMERO DE CLASE:0011844 FECHA:23 DE ENERO DE 2015

RESUMEN

Este trabajo se ha enfocado en el de NORMA E.030 DISEO SISMORRESISTENTE , en el cual hablaremos principalmente de los captulos que lo conforman , ya que es de vital importancia para el desarrollo del ingeniero civil .Adems nos remontaremos en la historia para saber los ltimos cambios que ha tenido la norma en comparacin a la ltima edicin que se dio el 20 de enero del 2014.

INTRODUCCINPer es un pas ssmico, ubicado en la zona donde convergen la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana. Histricamente ha presentado diversos terremotos de importante calibre desde 1746, vindose as obligado a establecer parmetros y normas que impidan o disminuyan los perjuicios ante estos.La NORMA E.030 (Diseo Sismorresistente) establece las condiciones mnimas para que las edificaciones diseadas segn sus requerimientos, tengan un comportamiento ssmico acorde. Se aplica al diseo de todas las edificaciones nuevas, a la evaluacin y reforzamiento de las existentes y a la reparacin de las que resultasen daadas por la accin de los sismos.Por ello, es de vital importancia para un ingeniero, el conocer, aplicar y seguir los parmetros establecidos para un diseo adecuado y correcto.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Investigar y conocer sobre la Importancia de la norma E.030 DISEO SISMORRESISTENTE

OBJETIVOS ESPECFICOS: Comparar la norma vigente con la anterior publicada en el 2008.

MARCO TERICO

A continuacin presento los cambios que el Comit Tcnico Permanente de la Norma Tcnica de Edificacin N.T.E. E.030 propone para la nueva normativa.

Artculo 1.3: Filosofa y Principios del Diseo Sismorresistente

Se introduce un nuevo principio: Para edificaciones esenciales se tendrn consideraciones especiales orientadas a lograr que estn en condiciones operativas luego de un sismo severo.

Adems se tienen dos nuevos Artculos nuevos sobre Concepcin Estructural Sismorresistente y Consideraciones Generales, de las que no aadir nada ni sobre las modificaciones al Artculo sobre Presentacin del Proyecto.

Artculo 2.1: Zonificacin

El Captulo 2 Parmetros de Sitio pasa a llamarse Peligro Ssmico. Se plantean cuatro zonas Ssmicas (Figura 6-1), con aceleraciones mximas horizontales en suelo rgido con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos. Se hace mencin explcita que los factores Z son porcentajes de la aceleracin de la gravedad.

En la Tabla 6-1 se puede observar la comparativa entre los valores de los factores de zonificacin, vigentes y los propuestos. El Mapa de Zonificacin ha variado as como sus aceleraciones mximas esperadas.

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Figura 2-1: Zonas ssmicas (a) Normativa vigente, (b) Proyecto de norma.

Factores de Zona NormaFactores de Zona Norma

Vigente "Z"Vigente "Z"

ZONAZZONAZ

30.440.45

20.330.35

10.1520.25

10.1

Tabla 2-1: Factores de zona en la norma vigente y en el proyecto de norma.

Artculo 2.3: Condiciones Geotcnicas

Se tiene una clasificacin de perfiles de Suelo con la introduccin de valores explcitos de la velocidad de onda de corte del suelo, valor caracterstico para la obtencin del mdulo de corte. Ahora se tendrn cinco tipos de perfiles de suelo a diferencia de los cuatro perfiles de la norma vigente.

Artculo 2.4: Parmetros de Sitio

Se contar con cinco perfiles de suelo, tambin los factores S varan por cada factor de zona, entonces se tendr una matriz de factores (Tabla 6-2) sin considerar el perfil S4 ya que pertenece a las condiciones especiales.

Adems, el periodo del suelo se tiene para definir la plataforma del espectro, TP, y para definir el inicio de la zona del espectro con desplazamiento constante, TL (Tabla 6-3).

Factor "S" por tipo de perfil de suelo

S0S1S2S3

Z0.801.001.051.10

4

Z0.801.001.151.20

3

Z0.801.001.201.40

2

Z0.801.001.602.00

1

Tabla 2-2: Factores S.

Periodo Ty T

PL

S0S1S2S3

T0.300.400.601.00

P

T3.002.502.001.60

L

Tabla 2-3: Periodos TP y TL.

Artculo 2.5: Factor de Amplificacin Ssmica

El factor de amplificacin ssmica se calcular de acuerdo a los periodos para definir la plataforma y para definir el inicio de la zona del espectro con desplazamiento constante.

Artculo 3.1: Categora de las Edificaciones y Factor de Uso

El Factor por categora de las edificaciones y factor de uso, U, ha variado en la categora de las

Edificaciones Esenciales, se ha subdivido en dos subcategoras, A1 y A2. La inclusin de la subcategora A1 es para considerar instalaciones de establecimientos de salud y hospitales que debern llevar aislamiento en la base dependiendo de la zona donde se encuentren.

Artculo 3.2: Sistemas Estructurales, Artculo 3.3 Categora y Sistemas Estructurales Permitidos

Se ha ampliado la descripcin de los sistemas estructurales y se ha modificado la categora y

estructura de las edificaciones de acuerdo a las nuevas zonificaciones.

Artculo 3.4: Sistemas Estructurales y Coeficiente Bsico de Reduccin de Fuerzas Ssmicas (R0)

El coeficiente de reduccin ssmica, R, se calcular multiplicando los coeficientes bsicos de reduccin de fuerzas ssmicas, R0, por factores de irregularidad. Los factores de reduccin ssmica de la norma vigente ahora son los R0 y para estructuras de acero se consideran valores ms bajos. En la Tabla 6-4 se muestran los valores para los R0 propuestos.

Sistemas Estructurales

Sistema EstructuralCoeficiente R

0

Acero: prticos dctiles con uniones resistentes a momentos8

Acero: arriostres excntricos7

Acero: arriostres concntricos6

Concreto Armado: prticos8

Concreto Armado: dual7

Concreto Armado: muros estructurales6

Concreto Armado: muros de ductilidad limitada4

Albailera Armada o Confinada3

Madera (por esfuerzos permisibles)7

Tabla 2-4: Periodos TP y TL.

Irregularidades y su Afectacin

Se est dando importancia a las irregularidades que pudieran estar presentes en un edificio (Artculo 3.5), no slo de manera descriptiva sino tambin con factores que afectan al coeficiente de reduccin de la fuerza ssmica. Se tienen los factores de irregularidad en altura, Ia, y los factores de irregularidad en planta, Ip. Si anteriormente se calculaba a un 75% de R para estructuras irregulares, ahora se tendrn varios factores a tener en cuenta, desde irregulares normales a extremas (Artculo 3.6). Adems, se tiene que verificar las restricciones de la irregularidad de acuerdo a la categora del edificio y la zonificacin (Artculo 3.7).

Se hace tambin mencin a los sistemas de transferencia (losas de transferencia) como una restriccin de irregularidad (Artculo 3.7.2).

Artculo 3.8: Coeficiente de Reduccin de Fuerzas Ssmicas (R)

Con lo mencionado anteriormente, el coeficiente de reduccin de las fuerzas ssmicas, R, se calcular multiplicando el coeficiente bsico de reduccin, R0, con los factores de irregularidad que estn presentes.

Artculo 3.9: Sistemas de Aislamiento Ssmico y Sistemas de Disipacin de Energa

Es una novedad que presenta el proyecto de norma, pero sin ahondar en el tema nos remite al (ASCE/SEI, 2010).

Artculo 4.2: Modelos para Anlisis

Se menciona que para propsitos de la norma se consideren en edificios de concreto armado y de albailera secciones iniciales o brutas.

Artculo 4.3: Estimacin del Peso (P)

No hay cambio alguno.

Artculo 4.5: Anlisis Esttico o de Fuerzas Estticas Equivalentes

En el tema del anlisis esttico ssmico no se tienen mayores variaciones, a excepcin del Artculo 4.5.3 que habla sobre la distribucin de la fuerzas ssmica en altura. Ya no se tendr la fuerza Fa, como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura (cuando el periodo fundamental era mayor a 0.7s). La misma que era descontada a la fuerza cortante en la base antes de distribuirla en altura. Adems se est incluyendo el factor k que va a variar entre 1 y 2, este coeficiente har variar la distribucin de las fuerzas aplicadas en cada nivel.

En el Artculo 4.5.4 que trata sobre el periodo fundamental de vibracin, se propone calcular el periodo con la frmula alternativa, de Rayleigh, pero al 85%.

La fuerza ssmica vertical se calcular como el peso efectivo ssmico por 2/3 ZU.

Artculo 4.6: Anlisis Dinmico Modal Espectral

En esta seccin no se presentan mayores cambios, slo mencionar que en el Artculo 4.6.3 se da preferencia a la combinacin cuadrtica completa y se menciona la alternativa de evaluar la respuesta mxima como el 25% de los valores absolutos ms el 75% de la raz cuadrada de la suma de los cuadrados; en la norma vigente era al revs.

Artculo 5.1: Determinacin de los Desplazamientos Laterales

Para la determinacin de los desplazamientos laterales se tendr que para edificios regulares se debern multiplicar los resultados obtenidos por 0.75R, y para edificios irregulares por 0.85R. Adems se hace mencin que no se har uso de los valores escalados por la cortante mnima en la base.

Artculo 5.2: Desplazamientos Laterales Relativos Permisibles

Los lmites mximos para las derivas sobre las alturas de los entrepisos se mantiene de manera similar a la normativa vigente, slo se aade el lmite de 0.005 (0.5%) para edificios de concreto armado de ductilidad limitada.

Artculo 5.3: Redundancia

Se plantea que en elementos (muro o prtico) donde acta una fuerza igual o mayor al 30% de la fuerza cortante en la base, estos elementos se diseen para un 125% de dicha fuerza.

Artculo 5.4: Verificacin de Resistencia ltima

Se plantea que si se realiza un anlisis de la resistencia ltima se puede usar las especificaciones del FEMA 356 PRESTANDARD AND COMMENTARY FOR THE SEISMIC REHABILITATION OF BUILDINGS (FEMA, 2000).

Como se mencion al inicio de esta seccin, la revisin slo la har para el sistema resistente (requisitos para los elementos estructurales), dejando el tema de cimentaciones y elementos no estructurales fuera del objetivo de este trabajo.

A continuacin, en las Tablas 6-5 a la 6-7, presento el clculo detallado del espectro de diseo para las condiciones de un edificio de concreto armado con un sistema aporticado, ubicado en la Zona 4, perfil S3, y categora del edificio esencial. Dicho espectro de diseo lo usar para la Seccin 6.2 donde menciono recomendaciones y observacin el proyecto de norma.

ESPECTRO DE SISMO SEGN EL PROYECTO DE LA NORMA E.030-2014

1Zonificacin, Segn E.030-2014 (2.1)

Zona :4Z =0.45 g

2Parmetros de Sitio, Segn E.030-2014 (2.4)

Perfil Tipo :S3S =1.10

T =1.00

P

T =1.60

L

3Categora del Edificio, Segn E.030-2014 (3.1)

Categora :Esencial AU =1.50

4Coeficiente Bsico de Reduccin de Fuerzas Ssmicas, Segn E.030-2014 (3.4)

Categora :Concreto Armado: prticos

R0=8

5Restricciones de Irregularidad, Segn E.030-2014 (3.7)

Restricciones :No se permiten irregularidades

6Factores de Irregularidad, Segn E.030-2014 (3.6)

Tomar en consideracin el punto 5 sobre restricciones.

Irregularidad en Altura, Ia:01 Regular

Ia=1.00

Irregularidad en Planta, Ip:01 Regular

Ip=1.00

7Coeficiente de Reduccin de Fuerzas Ssmicas, Segn E.030-2014 (3.8)

R = Rx Iax Ip=8

0

Tabla 2-5: Datos para el clculo del espectro de diseo segn el proyecto de norma E.030.

8 Clculo y Grfico del Espectro de Sismo de Diseo (Sa/g)

CT (s)Sa/ g

2.500.000.232

2.500.020.232

2.500.040.232

2.500.060.232

2.500.080.232

2.500.100.232

2.500.120.232

2.500.140.232

2.500.160.232

2.500.180.232

2.500.200.232

2.500.250.232

2.500.300.232

2.500.350.232

2.500.400.232

2.500.450.232

2.500.500.232

2.500.550.232

2.500.600.232

2.500.650.232

2.500.700.232

2.500.750.232

2.500.800.232

2.500.850.232

2.500.900.232

2.500.950.232

2.501.000.232

2.271.100.211

2.081.200.193

1.921.300.178

1.791.400.166

1.671.500.155

1.561.600.145

1.381.700.128

1.231.800.115

1.111.900.103

1.002.000.093

0.832.200.077

0.692.400.064

0.592.600.055

0.512.800.047

0.443.000.041

0.254.000.023

0.165.000.015

0.116.000.010

0.087.000.008

0.068.000.006

0.059.000.005

0.0410.000.004

Sa/g

ESPECTRO DE SISM O DE DISEO 10/50

0. 25

0. 20

Sa

0. 15Tp

TL

0. 10

0. 05

0. 00

0. 002. 004. 006. 008. 0010.00

PERIODO T

Copiar todos los valores de T(s) y Sa/g y pegar como valores sin frmulas en un libro nuevo y guardarlo como texto delimitado por tabulaciones, as podr

importar el espectro de diseo en programas de clculo como el Etabs y Sap2000. Ya que los valores de las aceleraciones no incluyen el valor de la

.aceleracin de la gravedad, el factor de escala en el programa deber ser igual a 9.81

Tabla 2-6: Espectro de diseo segn el proyecto de norma E.030, con valores adimensionales (Sa/g).

9 Clculo y Grfico de los Espectros de Aceleraciones, Velocidades y Desplazamiento

Sa (m/ s2)Sv (m/ s)Sd (m)

2.280.0000.000

2.280.0070.000

2.280.0140.000

2.280.0220.000

2.280.0290.000

2.280.0360.001

2.280.0430.001

2.280.0510.001

2.280.0580.001

2.280.0650.002

2.280.0720.002

2.280.0910.004

2.280.1090.005

2.280.1270.007

2.280.1450.009

2.280.1630.012

2.280.1810.014

2.280.1990.017

2.280.2170.021

2.280.2350.024

2.280.2540.028

2.280.2720.032

2.280.2900.037

2.280.3080.042

2.280.3260.047

2.280.3440.052

2.280.3620.058

2.070.3620.063

1.900.3620.069

1.750.3620.075

1.630.3620.081

1.520.3620.086

1.420.3620.092

1.260.3410.092

1.120.3220.092

1.010.3050.092

0.910.2900.092

0.750.2630.092

0.630.2420.092

0.540.2230.092

0.460.2070.092

0.400.1930.092

0.230.1450.092

0.150.1160.092

0.100.0970.092

0.070.0830.092

0.060.0720.092

0.040.0640.092

0.040.0580.092

ESPECTRO DE ACELERACIONES E.030-2014 10/50

2. 50

2. 00

Sa

Sa (m/s2)1. 50Tp

TL

1. 00

0. 50

0. 00

0. 002. 004. 006. 008. 0010.00

PERIODO T

ESPECTRO DE VELOCIDADES E.030-2014 10/50

0. 40

0. 35

0. 30SV

(m/s)0. 25Tp

0. 20TL

Sv

0. 15

0. 10

0. 05

0. 00

0. 002. 004. 006. 008. 0010.00

PERIODO T

ESPECTRO DE DESPLAZAM IENTOS E.030-2014 10/50

0. 10

0. 09

0. 08

0. 07Sd

(m)0. 06Tp

Sd0. 05TL

0. 04

0. 03

0. 02

0. 01

0. 00

0. 002. 004. 006. 008. 0010.00

PERIODO T

Tabla 2-7: Espectros de diseo segn el proyecto de norma E.030: espectro de aceleraciones, de velocidades y de desplazamientos.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. Conclusiones Se dedujo lo importante que llega a ser el diseo sismorresistente en edificaciones en nuestro pas, teniendo que seguirse la Norma E.030 para poder garantizarse un comportamiento adecuado de las estructuras frente a fuerzas ssmicas.

Se concluy en que, la nueva norma vigente establece ms parmetros, subdivisiones, formulas y mtodos alternos, adems de especificarse ms detalles y consideraciones al momento de disear, siendo ms extensa que su antecesora. Sin embargo, mantiene el sistema de diseo base, agregndose algunos detalles y variaciones.

Recomendaciones

Al ser la Norma E.030 un manual para el diseo sismorresistente en nuestro pas, uno debe abstenerse a realizar cambios significativos o tomar consideraciones a conveniencia personal, ya que esto implicara el riesgo de que haiga un fallo en como acte nuestra estructura frente a fuerzas ssmicas. Por ello es recomendable, mantener los parmetros y consideraciones que establece propiamente la norma, ya que estos estn elaborados para un eficiente y correcto funcionamiento estructural.

BIBLIOGRAFA

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