2014 CIPTrujillo-NormaE030

8/10/2019 2014 CIPTrujillo-NormaE030

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Daniel Quiun

Profesor, Pontificia UniversidadCatlica del PerPrisma Ingenieros S.A.C.

Trujillo, 24 Oct. 2014


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PERU: pas ssmico Placa de Nazca y Placa Sudamericana

Introduccin


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TERREMOTOS IMPORTANTES 1746 Lima

1868 Arica-Tacna 1940 Lima 1966 Lima 1970 Chimbote 1974 Lima 1979 Arequipa 1986 Cusco 1991 Rioja 1996 Nazca 2001 Areq-Moq-Tacna 2007 Pisco

Introduccin

Ica

Chimbote

Arequipa

Moquegua

Tacna

Ayacucho

2001

2007

1996

1970

1974

1966


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Normas

Sismorresistentes

1977 1997 2003

1970

Introduccin


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Influencia de las irregularidades

Clasificacin de irregularidad: planta yelevacin

Condiciona mtodo de anlisis:Mtodo esttico: Hasta 15 pisos o 5 para irregulares

Mtodo dinmico: Todas las estructuras

Limita uso de la estructura (edificios esencialesdeben ser regulares).

Introduccin


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Norma Diseo Sismorresistente2003

2003: Revisin de la Norma de 1997

(despus del terremoto de Atico 2001)

Cambios significativos:

Forma del espectro (se elimin exponente)

Valores de R ( 1.25, para pasar a Vu) Redujo clculo del desplazamiento (x R)

Introduccin


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Cortante en la base en NTE E.030-2003

Fuerza factorada

C/R 0.125

PR

ZUCS

VV u2003

2003

25,119972003 xVV

Introduccin


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MVCS-SENCICO


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Contenido de la Norma E.030 (2014)

Cap.1 Generalidades Cap.2 Peligro Ssmico

Cap.3 Categora, Sistema Estructural yRegularidad de las Edificaciones

Cap.4 Anlisis Estructural

Cap.5 Requisitos de Rigidez, Resistencia yDuctilidad


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Contenido

Cap.6 Elementos No Estructurales, Apndices yEquipos

Cap. 7 Cimentaciones

Cap. 8 Evaluacin, Reparacin y Reforzamientode Estructuras

Cap. 9 Instrumentacin

Anexo 1 Zonificacin Ssmica Anexo 2 Procedimiento Sugerido para la

Determinacin de las Acciones Ssmicas


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Principios del diseo sismorresistente(2003) (ISO 3010)

a) La estructura no debera colapsar, ni causar

graves daos a las personas debido a movimientos

ssmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.

(estado ltimo).

b) La estructura debera soportar movimientos

ssmicos moderados,que puedan ocurrir en el sitio

durante su vida de servicio, experimentando

posibles daos dentro de lmites aceptables (estado

de servicio).

Norma E.070 Albailera: sismo moderado es aquel

con fuerzas iguales a la mitad del sismo severo.

Introduccin


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CAP.1 Generalidades1.3 Principios del diseo sismorresistente

(2014) a) y b) se mantienen y

C) Para las edificaciones

esenciales, definidas en la TablaN 5, se tendrn consideracionesespeciales orientadas a lograrque permanezcan en condiciones

operativas luego de un sismosevero.

Daos en HNCASEArequipa 2001


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COMIT TECNICOINSTITUCION NOMBRE

CISMIDDr. Javier Piqu del Pozo

Dr. Carlos A. Zavala Toledo

Colegio de Ingenieros del PerIng. Luis Zegarra Ciquero

Ing. Daniel Quiun Wong

Instituto Geofsico del PerIng. Isabel Bernal Esqua

Dr. Hernando Tavera Huarache

Universidad Nacional de

IngenieraDr. Hugo Scaletti Farina

Universidad Ricardo Palma Ing. Eduardo Cabrejos De La Cruz

Pontificia Universidad Catlica del

Per

Ing. Alejandro Muoz Pelez

Ing. Gianfranco Ottazzi Pasino

Universidad Nacional Federico

VillarrealIng. Roque A. Snchez Cristbal

SENCICOIng. Marcos Tinman Behar

Ing. Manuel Olcese Franzero.
http://www.cismid.uni.edu.pe/index.php


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COMIT TECNICO


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Las acciones ssmicas para el diseoestructural dependen de la zona ssmica (Z),

del perfil de suelo (S, TP, TL), del uso de laedificacin (U), del sistema sismorresistente(R) y las caractersticas dinmicas de la

edificacin (T, C) y de su peso (P).

Anexo 2. Procedimiento Sugerido para laDeterminacin de las Acciones Ssmicas

C 2 P li S i


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Etapa 1 - Peligro Ssmico

Los pasos de esta etapa dependen solamentedel lugar y las caractersticas del terreno defundacin del proyecto.

Las caractersticas del edificio no intervienenen esta etapa.

Cap.2 Peligro Ssmico


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Mapas Ssmicos1970 1977 1997 2003


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Zonificacin Norma 1997-2003

Tabla N 1

FACTORES DE ZONA

ZONA Z

3 0,40

2 0,30

1 0,15


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Zonificacin Ssmica Propuesta Norma 2014

Tabla N1

FACTORES DE ZONA

ZONA Z

4 0,45

3 0,35

2 0,25

1 0,10

Nueva Zona 4,mayor valor


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ANEXO N 1ZONIFICACIN SSMICA

Zonificacin Ssmica por provincias y distritos


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Condiciones Geotcnicas

Se definen 4 tipos de suelo y S0para roca sana

Los parmetros del suelo se determinan como un promedio paralos estratos de los primeros 30m, a partir del nivel del fondo decimentacin.

En el caso de cimentacin profunda, se considera desde elcabezal de los pilotes.

Tabla N 2.

Clasificacin de los Perfiles de Suelo

Perfils

V 60

N us

S0 > 1500 m/s - -

S1 500 m/s a 1500 m/s > 50 >100 kPaS2 180 m/s a 500 m/s 15 a 50 50 kPa a 100 kPa

S3 < 180 m/s < 15 25 kPa a 50 kPa

S4 Clasificacin basada en el EMS


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Para clasificar el perfil de Suelo


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Parmetros de sitio (S, TPy TL)


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El factor S ya no depende solo del suelo, sino

tambin de la Zona (Espectros de Peligro Uniforme)

Tabla N 3

FACTOR S

SUELOZONA

S0 S1 S2 S3

Z4 0,80 1,00 1,05 1,10

Z3 0,80 1,00 1,15 1,20

Z2 0,80 1,00 1,20 1,40

Z1 0,80 1,00 1,60 2,00

Los valores de S de la Norma 2003 solo dependen del suelo.Iguales a los de Z2


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Los valores de TP se mantienen, es decir, solo

dependen del suelo, se agrega un nuevo valor TL.

Tabla N 4Periodo TP y TL

Perfil de sueloS0 S1 S2 S3

TP(s) 0,3 0,4 0,6 1,0

TL(s) 3,0 2,5 2,0 1,6

Nuevo


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Factor de Amplificacin Ssmica C


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Amplificacin de las Solicitaciones Ssmicas


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Cangallo - Ayacucho (Zona 3) Z=0.35(actual Z=0.40)

S1 0.35x1x2.5=0.875

S2 0.35x1.15x2.5=1.006

S3 0.35x1.2x2.5=

1.05


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Cusco (Zona 2) Z=0.25(actual Z=0.30)

S1 0.25x1x2.5=0.625

S2 0.25x1.2x2.5=0.75

S3 0.25x1.4x2.5=

0.875


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Iquitos (Zona 1) Z=0.10(actual Z=0.15)

S1 0.10x1x2.5=0.25

S2 0.10x1.6x2.5=0.40

S3 0.10x2.0x2.5=

0.50


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Comparacin de Espectros de

Desplazamiento


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Lima, Tacna, Trujillo (Zona 4)


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Nota 2: En estas edificaciones deber proveerseresistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales,a criterio del proyectista.


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Categora de

Edificacin A2:Colegios, univ.,aeropuertos


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Sistemas de Aislamiento Ssmico y

Disipacin de EnergaNumeral 3.9

Se permite la utilizacin de sistemas de aislamiento ssmicoo de sistemas de disipacin de energa en la edificacin

Diseo en base a Minimum Design Loads for Building andOther Structures, ASCE/SEI 7-10, Structural Engineering

Institute of the American Society of Civil Engineers,Reston, Virginia, USA, 2010.

Se requiere una supervisin tcnica especializada a cargo deun ingeniero civil.


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Edificios sinAislamiento

Edificios conAislamiento


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Aulario Ingeniera PUCP

Aislador

VULCO


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Aeropuerto Jorge

Chvez Callao Edificio en Surco, Lima


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Sistemas Estructurales Estructuras de Concreto Armado:

Prticos. Por lo menos el 80%del cortante en la base actasobre las columnas de los prticos.

Muros Estructurales. Sobre los muros estructuralesacta por lo menos el 70 %del cortante en la base.

Dual. Las acciones ssmicas son resistidas por unacombinacin de prticos y muros estructurales. La fuerza

cortante que toman los muros vara entre el 20 % y el 70 %del cortante del edificio. Los prticos debern ser diseadospara resistir por lo menos 30%del cortante en la base.


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Estructuras de Concreto Armado: Prticos, de Muros, Duales


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Edificaciones de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL). muros deconcreto armado de espesores reducidos, en los que se prescinde deextremos confinados y el refuerzo vertical se dispone en una sola capa.Mximo 7 pisos.


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Edificaciones de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL).Ejm. Muros de t=0.10m, losas h=0.10m.


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Estructuras de Acero: Prticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF)

Estos prticos debern proveer una significativa capacidad de deformacin inelsticaa travs de la fluencia por flexin de las vigas y limitada fluencia en las zonas depanel de las columnas. Las columnas debern ser diseadas para tener una resistenciamayor que las vigas cuando estas incursionan en la zona de endurecimiento pordeformacin.

Prticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF)Estos prticos debern proveer una limitada capacidad de deformacin inelstica en

sus elementos y conexiones. Prticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF)Estos prticos debern proveer una mnima capacidad de deformacin inelstica ensus elementos y conexiones.

Prticos Especiales Concntricamente Arriostrados (SCBF)Estos prticos debern proveer una significativa capacidad de deformacin inelsticaa travs de la resistencia post-pandeo en los arriostres en compresin y fluencia en losarriostres en traccin.

Prticos Ordinarios Concntricamente Arriostrados (OCBF)Estos prticos debern proveer una limitada capacidad de deformacin inelstica ensus elementos y conexiones.

Prticos Excntricamente Arriostrados (EBF)Estos prticos debern proveer una significativa capacidad de deformacin inelstica

principalmente por fluencia en flexin o corte en la zona entre arriostres.


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Prticos de Acero Arriostrado


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Estructuras de Albailera Edificaciones cuyos elementos

sismorresistentes son muros a basede unidades de albailera de arcillao concreto. Para efectos de esta

Norma no se hace diferencia entre

estructuras de albailera confinadao armada.

(E.070: Las edificaciones de

albailera confinada estnlimitadas en altura a cinco pisos o15 m)


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Estructuras de MaderaSe consideran en este grupo las edificaciones cuyos elementosresistentes son principalmente a base de madera. Se incluyensistemas entramados y estructuras arriostradas tipo poste y

viga. Estructuras de Tierra

Son edificaciones cuyos muros son hechos con unidades dealbailera de tierra o tierra apisonada in situ.


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Sistemas Permitidos


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Sistemas Estructurales y Coeficiente Bsico de Reduccin deFuerzas Ssmicas (R0)


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Factores de Irregularidad

El factorIa : irregularidad en altura, Tabla N8

El factorIp: irregularidad en planta: Tabla N9

El factor de reduccin final: se calcula como:R= R0 Ia Ip

Si la estructura tuviera varias irregularidadesse considerar el menor factor de cada tipo.


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Irregularidad de Masa o Peso


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Irregularidad de Masa o PesoSe tiene irregularidad de masa (o peso) cuando el peso de unpiso, determinado segn el numeral 4.3, es mayor que 1,5veces el peso de un piso adyacente. Se exceptan los techoscuyo peso sea inferior al del piso inmediato inferior.

0,90

Irregularidad Geomtrica VerticalLa configuracin es irregular cuando, en cualquiera de las

direcciones de anlisis, la dimensin en planta de laestructura resistente a cargas laterales es mayor que 1,3veces la correspondiente dimensin en un piso adyacente.

Este criterio no se aplica en azoteas ni en stanos.

0,90


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Ejemplos de Irregularidad

Edificio Garden City

Irregularidad Presente:Esquinas Entrantes: factor de

ir regularidad Ip = 0.90

R= R0 Ia IpRx=Ry=7 0.90=6.3

Irregularidad Presente:


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Irregularidad Presente:I r regulari dad Geomtrica Vertical: factor de irregularidad Ia =0.90

I r regulari dad Torsional: factor de ir regularidad Ip = 0.75

Rx=Ry=70.750.90=4.73

Si tuviera 1er piso doble altura, I rregul. De Piso

Blando Ia = 0.75 (menor a 0.90)

Rx=Ry=70.75 0.75 = 3.94


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I r regularidad de Rigidez Piso Blando

Ia = 0.75

I l id d d Ri id Pi Bl d I 0 75


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I r regularidad de Rigidez Piso Blando Ia = 0.75


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I r regularidad de Discontinuidad del Diafragma I = 0 85


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I r regularidad de Discontinuidad del Diafragma Ia 0.85

Importante: No se permiten Irregularidades Extremas


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Restricciones IrregularidadesTabla N 10

CATEGORA Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONESCategora de

la Edificacin.Zona Restricciones

A1 y A24, 3 y 2 No se permiten irregularidades

1 No se permiten irregularidades extremas

B4, 3 y 2 No se permiten irregularidades extremas

1 Sin restricciones

C

4 y 3 No se permiten irregularidades extremas

2No se permiten irregularidades extremas excepto

en edificios de hasta 2 pisos u 8 m de altura total

1 Sin restricciones

p p g


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Torsin:el mximo desplazamiento relativo de

entrepiso en un extremo del edificio, calculadoincluyendo excentricidad accidental, es mayor que3 veces el desplazamiento relativo del extremoopuesto del mismo entrepiso para la misma

condicin de carga.

Discontinuidad de los sistemas estructurales: lafuerza cortante que resisten los elementosdiscontinuos supera el 25 % de la fuerza cortantetotal.


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NO SE PERMITENSISTEMAS DE

TRANSFERENCIA En las zonas ssmicas 4, 3 y 2 no se permiten los

sistemas de transferencia en los que ms del 25%de las cargas de gravedad o de las cargas ssmicas

en cualquier nivel sean soportadas por elementosverticales que no son continuos hasta lacimentacin

Cap.4 Anlisis Estructural


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Etapa 3: Anlisis Estructural

261 ton

176


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Procedimientos de Anlisis Se mantienen los 2 procedimientos de anlisis:

Anlisis Esttico o de Fuerzas estticas Equivalentes

Anlisis Dinmico Modal Espectral

Se presenta el procedimiento de Anlisis DinmicoTiempo-Historia; sin embargo, ste no puede sustituir a

los anteriores para efectos de diseo.


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Anlisis Esttico


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Fuerza Cortante Mnima del Anlisis

Dinmico Se aclar que sta depende del cortante basal

calculado para el mtodo esttico, en el cual

los perodos se calcularn con la siguienteexpresin:

T = hn / Ct

donde Ct = 35, 45, o 60 segn el sistema estructural


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Estimacin del Periodo de Vibracin


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Cuando el anlisis no considere la rigidez delos elementos no estructurales, el periodofundamental Tdeber tomarse como 0,85 delvalor obtenido con la formula precedente.

n

i

ii

n

i

ii

dfg

dPT

1

1

2

2

Cap.5 Rigidez, Resistencia y Ductilidad


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Etapa 4: Validacin de la Estructura

Revisin de Hiptesis

Irregularidades

Distorsin de entrepiso


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Revisin de las Hiptesis del Anlisis

Con los resultados de los anlisis serevisarn los factores de irregularidadaplicados.

En base a stos se verificar si los valoresdeRse mantienen o deben ser modificados.

En caso de haberse empleado el

procedimiento de anlisis esttico deberverificarse si es una estructura irregular.


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Restricciones a la Irregularidad

Verificar las restricciones a la irregularidad deacuerdo a la categora y zona de la edificacin

en la Tabla N 10. De existir irregularidades o irregularidadesextremas en edificaciones en las que no estnpermitidas segn esa Tabla, se debe modificar

la estructuracin y repetir el anlisis hastalograr un resultado satisfactorio.


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Di t i P i ibl


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Distorsin Permisible Verificar que la distorsin mxima de entrepiso obtenida con

los desplazamientos calculados en el paso anterior sea menorque lo indicado en la Tabla N 11. De no cumplir se deberevisar la estructuracin y repetir el anlisis hasta cumplircon el requerimiento.

Tabla N 11

LMITES PARA LA DISTORSIN DEL ENTREPISO

Material Predominante ( i/ hei)

Concreto Armado 0,007

Acero 0,010

Albailera 0,005

Madera 0,010

Edificios de concreto armado

de ductilidad limitada0,005

Red ndancia: Para los elementos de la


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Redundancia: Para los elementos de laestructura, con fuerzas de 30 % o ms del

total, en cualquier entrepiso, dicho elementodeber disearse para el 125 % de dichafuerza.

Resistencia ltima: ASCE/SEI 41 SEISMICREHABILITATION OF EXISTING

BUILDINGS. Esta disposicin no constituyeuna exigencia de la presente Norma.


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Fuerzas de Diseo

Fuerza ssmica horizontal en cualquier direccin (F) asociadaa su peso (Pe), cuya resultante podr suponerse aplicada en elcentro de masas del elemento

En Norma vigente no depende del piso en el que est elelemento no estructural


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Tabla N 12

VALORES DE C1- Elementos que al fallar puedanprecipitarse fuera de la edificacin y cuyafalla entrae peligro para personas u otrasestructuras.

3,0

- Muros y tabiques dentro de unaedificacin. 2,0

- Tanques sobre la azotea, casa de

mquinas, prgolas, parapetos en laazotea.

3,0

- Equipos rgidos conectados rgidamente alpiso. 1,5


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EVALUACIN, REPARACIN y REFORZAMIENTO


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Reparacin y reforzamiento

La reparacin deber ser capaz de dotar a laestructura de una combinacin adecuada de rigidez,resistencia y ductilidad que garantice su buencomportamiento en eventos futuros.

El proyecto de reparacin o reforzamiento incluirlos detalles, procedimientos y sistemasconstructivos a seguirse.

EVALUACIN, REPARACIN y REFORZAMIENTO


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y

Reforzamiento de estructuras existentesPara el reforzamiento ssmico de edificaciones existentes

se podr emplear otros criterios y procedimientosdiferentes a los indicados en el RNE, con la debidajustificacin y con aprobacin del propietario y de laautoridad competente.

INSTRUMENTACINCap.9 Instrumentacin


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INSTRUMENTACIN Las edificaciones que tengan un rea techada igual o

mayor que 10000 m2, debern contar con una estacinaceleromtrica, instalada a nivel del terreno natural o en la

base del edificio. Dicha estacin deber ser provista por elpropietario, conforme a las especificaciones tcnicasaprobadas por el Instituto Geofsico del Per (IGP).

En caso de edificaciones con ms de 20 pisos, se requeriradems de una estacin aceleromtrica en la base, otraadicional, en la azotea o en el nivel inferior al techo.


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Sern requisitos para el otorgamiento de licenciasde construccin, bajo responsabilidad del

funcionario que la suscriba, verificar: La ubicacin de la estacin aceleromtrica en

los planos del proyecto.

Las especificaciones tcnicas, sistemas deconexin y transmisin de datos aprobadas porel Instituto Geofsico del Per.


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A 2


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Anexo 2PROCEDIMIENTO SUGERIDO PARA LA

DETERMINACIN DE LAS ACCIONESSSMICAS (4 etapas)

ETAPA 1: PELIGRO SSMICO (Captulo 2)

Los pasos de esta etapa dependen solamente del lugary las caractersticas del terreno de fundacin delproyecto. No dependen de las caractersticas deledificio.

Paso 1 Factor de Zona Z (Numeral 2.1) etc.


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AGRADECIMIENTOS:

- Todos los Miembros del Comit

-Dr. Javier Piqu del Pozo-Ing. Alejandro Muoz Pelez

-Ing. Marcos Tinman

-SENCICO

MUCHAS GRACIAS !


100/100

MUCHAS GRACIAS !

http://www.pucp.edu.pe

http://www.prismaing.com

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