[04] E 030_Capítulo I_Disposiciones Generales

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Llecllish Carrasco, Schubert 
sllecllishc@unasam.edu.pe
990315645
E.030
DISEÑO SISMORRESISTENTE
CAPÍTULO I 
DISPOSICIONES GENERALES
ARTÍCULO 3. FILOSOFÍA Y PRINCIPIOS DEL DISEÑO SISMORRESISTENTE 
E.030_CAPÍTULO I:DISPOSICIONES GENERALES
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FILOSOFÍA DEL DISEÑO
❑ Evitar pérdidas de vidas humanas 
❑ Asegurar la continuidad de los servicios básicos.
❑ Minimizar los daños a la propiedad
PRINCIPIO DEL DISEÑO 
❑ La estructura no debería colapsar ni causar daños graves a las personas, aunque podría
presentar daños importantes debido a movimientos sísmicos calificados como severos.
❑ La estructura debería soportar movimientos del suelo calificados como moderados para el
lugar del proyecto, pudiendo experimentar daños reparables dentro de límites aceptables.
❑ Para las edificaciones esenciales se tendrán consideraciones especiales orientadas a lograr que permanezcan en
condiciones operativas luego de un sismo severo.
La estructura disipa energía mediante el daño de los elementos estructurales
ARTÍCULO 7. CONCEPCIÓN ESTRUCTURAL SISMORRESISTENTE
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❑ Simetría, tanto en la distribución de masas como en las rigideces.
❑ Peso mínimo, especialmente en los pisos altos
❑ Selección y uso adecuado de los materiales de construcción
❑ Resistencia adecuada, frente a las cargas laterales
❑ Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación
❑ Ductilidad, entendida como la capacidad de deformación de la estructura más
allá del rango elástico
❑ Deformación lateral limitada. (Poseer rigidez)
❑ Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa
CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL
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La configuración y diseño de una edificación está relacionada con la forma, el tipo, la disposición, la resistencia, la geometría, entre otros aspectos que 
puedan presentar los diferentes elementos estructurales o la edificación completa, como un conjunto dentro de un enfoque global.
Los principales problemas encontrados en el diseño y 
configuración de las estructuras, se relacionan con asimetrías y 
cambios bruscos de dimensiones, masas, rigideces y flexibilidades.
No existe una forma estructural ideal, pero sí existen ciertos 
principios básicos que pueden guiar un buen desempeño en 
cuanto a su configuración.
Es importante destacar que existen condiciones necesarias, pero 
no suficientes para lograr una configuración y una forma 
estructural sana y adecuada.
CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL
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En estructuras regulares las demandas inelásticas producidas por 
movimientos sísmicos fuertes tienden a distribuirse en toda la estructura, 
resultando una dispersión de la disipación de energía y del daño
En estructuras irregulares el comportamiento inelástico puede concentrarse en las 
zonas de irregularidad conduciendo a fallas frágiles de los elementos estructurales 
correspondientes y el incremento de solicitaciones por corte no determinadas en 
modelos lineales
REGULARIDAD ESTRUCTURAL 
Es un concepto de difícil expresión cuantitativa cuya condición busca garantizar la confiabilidad en la predicción de la respuesta de una construcción ante 
excitaciones sísmicas.
CONFIGURACIÓN E IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL
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Si en un principio se tiene una configuración estructural deficiente, todo lo 
que el Ingeniero estructural puede hacer es el tratar de dar viabilidad a 
una solución que minimice los riesgos y vulnerabilidades introducidas 
desde su concepción, aspectos de la configuración tales como:
Al idear la configuración estructural de una edificación, las necesidades y limitaciones arquitectónicas influyen, e incluso determinan, los tipos de 
sistemas resistentes que se pueden utilizar.
✓ La forma general del edificio
✓ La forma y ubicación de los elementos estructurales
✓ Naturaleza y localización de elementos no estructurales
Es evidente que EL INGENIERO Y EL ARQUITECTO deben tener una clara 
comprensión de la interrelación de sus disciplinas
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Podemos distinguir algunos casos de configuraciones irregularidades:
En lo que respecta a las irregularidades, podríamos destacar algunas típicas en función a su forma, su rigidez, masa y resistencia.
✓ Pisos Blandos (falta de rigidez)
✓ Concentraciones de masas
✓ Columnas débiles
✓ Falta de Redundancia
✓ Excesiva flexibilidad estructural
✓ Discontinuidad de columnas y muros. 
✓ Columna débil – viga fuerte 
✓ Excesiva flexibilidad del Diafragma
✓ Riesgo Torsional
✓ Efecto de columna corta.
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Pisos Blandos (Rigidez)
Estos son pisos o niveles que son más vulnerables al daño sísmico que los restantes, debido a que tienen menor rigidez, menor resistencia o ambas
cosas, los cuales se puede atribuir a la diferencia de altura entre pisos y/o a la interrupción de elementos estructurales verticales en el piso.
No debe existir, descartar inmediatamente. Aunque el nombre con que se les denomina sugiere escasez de rigidez, la presencia de un entrepiso blando
implica además una falta de resistencia lateral, así como inestabilidad dinámica.
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Falta de Redundancia
Desde este punto de vista, el diseño de la estructura debe buscar que la resistencia a las fuerzas sísmicas dependa de un número importante de
miembros resistentes, puesto que cuando se cuenta con un número reducido de miembros resistentes (poca redundancia) la falla de alguno de ellos
puede tener como consecuencia el colapso parcial o total durante el sismo.
En este sentido, debe buscarse que la resistencia a las acciones sísmicas se distribuyan entre el mayor número de miembros resistentes posibles.
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Concentraciones de masas
Es ocasionado por altas concentraciones de la masa en algún nivel determinado del edificio y se puede deber a la disposición en el de elementos
pesados, tales como equipos, tanques, bodegas, archivos, etc. Por lo anterior, en el diseño arquitectónico es recomendable disponer los espacios que
representen pesos inusuales en sótanos o en construcciones aisladas aledañas al cuerpo principal del edificio
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Columnas débiles
El diseño sísmico de pórticos especiales e intermedios a momento (sistema resistente formadas por vigas y columnas) busca que el mecanismo de
disipación de energía por efecto de sismos de importancia, se produzca en vigas y no en columnas, éstas fallas de columnas pueden agruparse en dos
Clases.
✓ Columnas de menor resistencia flexional que las vigas
✓ Efecto de Columnas cortas, que desarrolla una falla frágil por cortante
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Columnas débiles
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Excesiva flexibilidad estructural
La excesiva flexibilidad de la edificación ante acciones sísmicas 
induce grandes deformaciones laterales entre los diferentes 
pisos, conocidascomo derivas, cuya consecuencia directa se 
manifiesta en:
✓ Daños en los elementos no estructurales adosados a niveles 
contiguos. (No se debe superar la Deriva Permisible)
✓ Inestabilidad del o los pisos flexibles, o del edificio en 
general. (Se debe verificar el coeficiente de estabilidad « θ » 
e incluir efectos Pdelta)
Excesiva flexibilidad del diafragma
Un comportamiento excesivamente flexible del diafragma de piso implica 
deformaciones laterales no uniformes, las cuales son en principio 
perjudiciales para los elementos no estructurales adosados al diafragma. 
Adicionalmente, la distribución de fuerzas laterales no se hará de acuerdo a la 
rigidez de los elementos verticales.
Son varias las razones que dan origen a esta flexibilidad, entre ellas se 
encuentran las siguientes
✓ Flexibilidad del material del diafragma.
✓ Relación de aspecto (largo/ancho) del diafragma.
✓ Aberturas en el diafragma.
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Torsión
La torsión se produce por la excentricidad existente entre el centro de masa y el centro de rigidez. Algunos de los casos que pueden dar lugar a dicha 
situación en planta son:
• Posición de elementos rígidos de manera asimétrica con respecto al centro de gravedad del piso.
• Colocación de grandes masas en forma asimétrica con respecto a la rigidez.
• Combinación de las dos situaciones anteriores.
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En lo que respecta a las irregularidades, 
podríamos destacar algunas típicas en función 
a su forma, su rigidez, masa y resistencia.
Irregularidades en planta
CONFIGURACIÓN E IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL
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CONFIGURACIÓN E IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL / SOLUCIÓN PRÁCTICA
Configuración Irregular en Planta
La disposición de la estructura en el plano horizontal, en relación con la forma y su relación de aspecto influye en la respuesta estructural.
Los edificios largos al igual que las plantas complejas son muy sensibles a las componentes torsionales
Aletas Flexibles
Refuerzos 
con muros
Junta
estructural
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Irregularidades 
en altura
Irregularidades en planta y elevación
Irregularidades en planta
CONFIGURACIÓN E IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL
Evitar B/A >4
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CONFIGURACIÓN E IRREGULARIDAD ESTRUCTURAL / SOLUCIÓN PRÁCTICA
Configuración en Elevación
Los escalonamientos en los volúmenes del edificio son causa de cambios bruscos de rigidez y de masa por lo tanto, traen consigo la concentración de 
fuerzas que producen daño en la zona del cambio brusco.
En términos generales, debe buscarse que las transiciones sean lo más suave posible, con el fin de evitar dicha concentración, o nuevamente recurrir a 
juntas estructurales o de dilatación Sísmica.
Junta Sísmica
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CONSECUENCIAS POR TERREMOTO 
ECUADOR
MÉXICO
✓ Colapsos
✓ Daño estructural
✓ Daños arquitectónicos
✓ Daños de contenidos
✓ Pérdida de uso
✓ Pérdidas Humanas
✓ Pérdida Económica
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ARTÍCULO 9. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
PLANOS DEL PROYECTO
Firmado por un ingeniero civil colegiado.
❑ Sistema estructural sismorresistente
❑ Período fundamental de vibración en 
ambas direcciones principales.
❑ Parámetros para definir la fuerza 
sísmica o el espectro de diseño.
❑ Fuerza cortante en la base empleada 
para el diseño, en ambas direcciones.
❑ Desplazamiento máximo del último nivel 
y el máximo desplazamiento relativo de 
entrepiso.
❑ La ubicación de las estaciones 
acelerométricas si éstas se requieren.