SESION 01
INGENIERIA SISMICA – ANALISIS SISMICO Y
DINAMICA ESTRUCTURAL
INGENIERIA SISMICA,
ANTECEDENTES Y
CONTEXTO PERUANO
INGENIERIA SISMICA - DEFINICION
La Ingeniería Sísmica es una especialidad
de la ingeniería que se encarga del estudio
de los sismos intensos, los cuales tienen la
capacidad de causar daños en las
estructuras hechas por el ser humano.
Estudia los terremotos, sus efectos y las
formas de mitigar su destructividad (1)
La ingeniería sismorresistente es una rama
de la ingeniería civil, cuyo objetivo
principal es diseñar y construir
estructuras que posean un
comportamiento satisfactorio (dentro de
lo esperado) frente a sismos
https://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/04/160422_ecuador_terremoto_problemas_construcciones_arqu
itectura_ab
ANTECEDENTES: HISTORIA
En China existen textos de 3.000 años atrás,
que describen el impacto de los
movimientos sísmicos, tal como se perciben
hoy en día. Hechos similares han descrito
historiadores griegos, romanos y japoneses.
La explicación brindada desde la edad
antigua hasta la edad media tenía una base
mítica o religiosa. Por ejemplo, en la figura
se observa a Namazu, perteneciente a la
mitología Japonesa, a quien atribuían la
fuente de los movimientos sísmicos (2).
ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS MECANICOS
En el año 1857 Filippo Cecchi construyó el primer
sismógrafo que registró un movimiento sísmico en función
al tiempo. En 1898 Emil Wiechert fabricó el primer
sismógrafo con amortiguamiento viscoso, con el cual se
obtuvo registros útiles durante toda la duración del sismo
Sismógrafo Wiechert horizontal. Masa: 1.000 kg.
Período: 8 s
https://www.argentina.gob.ar/inpres/docentes-y-
alumnos/introduccion-la-
sismometria#:~:text=El%20sism%C3%B3grafo%20construi
do%20por%20Cecchi,1855%2D1935)%2C%20que%20lo
ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS
ELECTROMAGNETICOS
Los primeros sismógrafos
electromagnéticos, en los que un péndulo
en movimiento genera una corriente
eléctrica proporcional a la velocidad del
suelo en una bobina, fueron desarrollados
a principios del siglo XX por B. B. Galitzen,
que estableció una serie de estaciones por
toda Rusia. (3)
https://twitter.com/SismologicoMX/status/1314951937176072193
ANTECEDENTES: ESTRUCTURA DE LA TIERRA
La creciente disponibilidad
de registros sismográficos y
el crecimiento en el
conocimiento de las ondas
sísmicas dio lugar a
determinar la estructura de
la tierra y su distribución de
densidad interna desde la
corteza hasta el núcleo (3)
https://www.facebook.com/101829951647294/posts/591905182639766/
ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS DIGITALES
Gracias al avance tecnológico, se pudo
ampliar de forma notoria la investigación
sismológica. El primer sismógrafo digital se
usó en el CALTECH en 1961. En 1970 se
vuelve mundial el uso de los sismógrafos
digitales con funcionamiento contínuo. Se
introduce también los acelerógrafos, que
registra la aceleración del terreno en
función al tiempo, cuando esta supera los
0.01g o más (4)
http://www.cqgeoequip.com/geophysical-equipment/seismic-equipment-and-
seismograph/digital-seismograph-with-software.html
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO
El primer acelerógrafo en el Perú se instaló en
la ciudad de Lima (Parque de la Reserva) en el
año 1944 (tipo STD), por el U.S. Coast and
Geodetical Survey y el IGP, el cual registró 22
sismos, y de os cuales cuatro tuvieron registros
con aceleraciones máximas mayores a 0.05g
siendo estos sismos del 31/01/1951,
17/10/1966, 30/05/1970 y 29/11/1971 (5).
En 1972, el IGP instaló un nuevo acelerógrafo
(tipo Kinemetrics SMA-1) en Lima, que registró
durante el año 1974 terremotos en 3 lugares:
Estación Zárate, Estación Casa del Dr. Huaco y
Estación La Molina (5). Hoy en día se vende
este tipo de acelerógrafo por 337 dólares en
ebay. https://www.ebay.es/itm/222578519702
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO –
REDES ACELEROGRÁFICAS EN EL PERÚ (6)
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO:
REDACIS – CISMID (7)
http://www.cismid.uni.edu.pe/ceois/red/
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO:
RED ACELEROMÉTRICA NACIONAL (CIP – IGP – SENCICO)
https://www.igp.gob.pe/servicios/aceldat-peru/red-acelerometrica
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO:
RED ACELEROMÉTRICA NACIONAL (CIP – IGP – SENCICO)
https://www.igp.gob.pe/servicios/aceldat-peru/reportes-registros-acelerometricos
SISMOLOGIA EN EL CONTEXTO PERUANO:
RED ACELEROGRÁFICA POSGRADO FIC-UNI
CRITERIOS ANTISISMICOS
PARA LA ESTRUCTURACION
Y DISEÑO (NTE. 030)
SIMPLICIDAD Y SIMETRIA
Estructuras simples se comportan mejor durante los
sismos.
Capacidad para predecir el comportamiento sísmico
de una estructura es marcadamente mayor para las
estructuras simples que para las complejas.
Capacidad para idealizar los elementos estructurales
son mayores para las estructuras simples que para las
complicadas.
La simetría de la estructura en dos direcciones es
deseable por las mismas razones.
La falta de simetría produce efectos torsionales que
son difícil de evaluar y pueden ser muy destructivos
(8). https://www.construmatica.com/construpedia/Archivo:Disposiciones_co
n_simetr%C3%ADa_geom%C3%A9trica_y_mec%C3%A1nica_NCSE-02.JPG
RESISTENCIA Y DUCTILIDAD
Resistencia sísmica por lo menos en dos direcciones
ortogonales, para garantizar la estabilidad.
Se provee una resistencia inferior a la máxima
solicitada, la cual se complementa con una adecuada
ductilidad (para ello, el diseño sismorresistente logra
que la estructura ingrese en la etapa plástica sin
colapsar).
Las rotulas plásticas deben producirse en las vigas, ya
que estas son las que menos contribuyen a la
estabilidad de la estructura (8)
Se deben seguir las normas propias de cada material
para así garantizar la ductilidad de los elementos (9)
https://taxonomy.openquake.org/terms/ductile-duc
https://www.researchgate.net/figure/Pier-23-Specimen-Plastic-Hinge-
Formed-in-Cap-Beam-left-and-at-Column-Base-right_fig5_275590752
UNIFORMIDAD Y CONTINUIDAD ESTRUCTURAL
Debe ser continua tanto en planta como en
elevación, evitando cambios bruscos de rigidez, y así
evitar concentraciones de esfuerzos.
Reducir las placas de forma paulatina a medida que
se aumenta el nivel. Evitar reducciones bruscas en
pisos inferiores (piso blando)
https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0185-
092X2016000200053
DEFORMACION LATERAL LIMITADA
Se debe lograr estructuras con la rigidez suficiente para que su desplazamiento lateral sea pequeño en función
de su capacidad lateral de deformación inelástica.
Existe una relación directa entre DAÑO ESTRUCTURAL y DESPLAZAMIENTO ESTRUCTURAL en sismos severos,
entonces, se limita los desplazamientos para desarrollar deformaciones inelásticas sin llegar a daño
irreparable o riesgo de colapso. Por otro lado, limitando la deformación lateral se preserva a los elementos
no estructurales sensibles a desplazamientos(9)
LIMITES PARA DISTORSION DEL ENTREPISO NTE.030 (10)
MATERIAL PREDOMINANTE Δi / hei
CONCRETO ARMADO 0.007
ACERO 0.01
ALBAÑILERIA 0.005
MADERA 0.01
EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO CON DUCTILIDAD LIMITADA 0.005
TABLA N° 11
LIMITES PARA DISTORSION DEL ENTREPISO
LINEAS SUCESIVAS DE RESISTENCIA
(REDUNDANCIA ESTRUCTURAL)
En las estructuras deben de existir gran cantidad de líneas sucesivas de resistencia, para tener un alto grado
de hiperestaticidad. En estructuras poco redundantes, con pocos elementos, la falla de alguno de éstos puede
causar el colapso de la estructura.
Un buen diseño sismorresistente procura distribuir la carga sísmica en el mayor número de elementos
estructurales posibles, así, de esta manera, alcanzar la resistencia máxima y aprovechar al máximo la
disipación energética por el comportamiento histerético (11)
Colapso de edificios poro redundantes (una sola crujía
en la dirección corta, durante los sismos de KOBE
(1995) y PISCO (2007) (11)
https://www.researchgate.net/publication/260425925_La_redu
ndancia_estructural_y_su_impacto_en_el_comportamiento_sis
mico_de_marcos_ductiles_de_concreto_reforzado
ANALISIS SISMICO Y
DINAMICA ESTRUCTURAL
VIBRACION DE VGDL: MODELOS DE
ACOPLAMIENTO CERCANO
Es el modelo más simple,
estrictamente aplicable en
estructuras con vigas
infinitamente rígidas y
despreciando la deformación
axial de las columnas, o también
en sistemas cuyas deformaciones
principales fueran
desplazamientos laterales. Se le
denomina también MODELO
TIPO CORTANTE (12)
VIBRACION DE VGDL: MODELOS DE
ACOPLAMIENTO LEJANO
Es el modelo más realista (considera la flexibilidad de los
elementos que conectan a las masas), en donde todas las
masas se encuentran interconectadas (12)
VIBRACION DE VGDL: GRADOS DE LIBERTAD
DINÁMICOS
Son aquellos en los cuales se generan las fuerzas inerciales.
En este caso, las fuerzas inerciales son producidas por el peso
de cada piso desplazado lateralmente, a la par que las
deformaciones en el plano son despreciables.
24 GDL Estáticos
2 GDL Dinámicos
En los demás GDL, las fuerzas de inercia son tan
pequeñas que pueden despreciarse (12)
ANALISIS MODAL: MATRIZ DE MASAS Y RIGIDEZ
Cuando se consideran las masas concentradas por piso
y los desplazamientos son los GDL, la matriz de masas
es una matriz diagonal de la siguiente forma (12)
Matriz de Rigidez para un sistema de acoplamiento
cercano tenemos
ANALISIS MODAL: MATRIZ DE
AMORTIGUAMIENTO
Esta matriz debe satisfacer la condición de ortogonalidad. Para un modelo de acoplamiento cercano (12)
En la mayoría de los casos, cuando se usa análisis
modal, la matriz de amortiguamiento ni siquiera se
ensambla, sino que se comienza definiendo los
porcentajes modales de amortiguamiento ζ𝑖 y se
los incorpora directamente en las ecuaciones
modales
ANALISIS MODAL: VIBRACION LIBRE DE VGDL
La expresión para un sistema de varios grados de
libertad, sujetos a fuerzas externas es:
𝐦 ሷ
𝐮 + 𝐜 ሶ
𝐮 + 𝐤𝐮 = 𝑭(𝐭)
En Donde:
𝐦 :
𝒄 :
𝒌 :
𝑭 𝐭 :
Matriz de masas
Matriz de amortiguamiento
Matriz de rigidez
Vector de fuerzas
Cuando c = F(t) = 0, tenemos:
𝐦 ሷ
𝐮 + 𝐤𝐮 = 𝟎
Mediante procesos algebraicos, se
puede llegar a la ecuación:
𝒌𝑿 − 𝜔2𝒎𝑿 = 𝟎
A este problema se le llama de valores
característicos o valores propios
(eigenvalue)
ANALISIS MODAL PARA EXCITACIONES SISMICAS
El método modal espectral requiere como dato de partida para su aplicación conocer los modos y
frecuencias naturales del sistema de múltiples grados de libertad, es decir que se conocen los valores de las
frecuencias 𝝎𝒊 y de los modos Ф𝒊.
La ecuación de movimiento para un sistema de N grados de Libertad ( NGDL) para una excitación sísmica es
(coordenadas relativas):
𝒎 ሷ
𝒙 + 𝒄 ሶ
𝒙 + 𝒌𝒙 = −𝒎𝑰 ሷ
𝑥𝑔(𝑡)
Para resolver la ecuación anterior se utiliza el método de descomposición modal, suponiendo que la
solución de las ecuaciones de movimiento viene dada por:
𝐱 = ෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝑖𝑞𝑖 𝑡 = Ф𝐪(𝑡)
ANALISIS MODAL PARA EXCITACIONES SISMICAS
Donde 𝒒𝒊(𝒕) es el “desplazamiento generalizado” del modo 𝒊 . Derivando 2 veces, se pueden obtener
expresiones similares para el vector velocidad y aceleración.
ሶ
𝒙 = ෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝑖 ሶ
𝑞𝑖(𝑡) ሷ
𝒙 = ෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝑖 ሷ
𝑞𝑖(𝑡)
Sustituyendo las ecuaciones anteriores en la ecuación y multiplicando en ambos términos de la ecuación
por Ф𝒏
𝑻 (transpuesta del vector Ф𝐧), que representa los desplazamientos modales del modo “𝒊”, se
obtiene:
෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝑛
𝑇𝐦Ф𝑖 ሷ
𝑞𝑖(𝑡) + ෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝐧
𝐓𝐜Ф𝑖 ሶ
𝑞𝑖(𝑡) + ෍
𝑖=1
𝑁
Ф𝑛
𝑇𝐤Ф𝑖𝑞𝑖 𝑡 = − Ф𝑛
𝑇𝐦𝑰 ሷ
u𝑔(t)
ANALISIS MODAL PARA EXCITACIONES SISMICAS
Debido a las relaciones de ortogonalidad de la ecuación:
Ф𝑛
𝑇 𝐦 Ф𝑖 = 0, Ф𝑛
𝑇 𝐜 Ф𝑖 = 0, Ф𝑛
𝑇 𝐤 Ф𝑖 = 0 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑛 ≠ 𝑖
Todos los términos en cada una de las sumatorias se anulan, con excepción del término 𝒊 = 𝒏.
Por tanto, se reduce a un sistema de ecuaciones desacopladas:
𝑀𝑖 ሷ
𝑞𝑖(𝑡) + 𝐶𝑖 ሶ
𝑞𝑖(𝑡) + 𝐾𝑖𝑞𝑖(𝑡) = −𝐹𝑖 ሷ
𝑢𝑔(𝑡)
Donde:
𝑀𝑖 = Ф𝑖
𝑇
𝐦 Ф𝑖 Masa generalizada para el n-ésimo modo
𝐾𝑖 = Ф𝑖
𝑇
𝐤 Ф𝑖 Rigidez generalizada para el n-ésimo modo
𝐶𝑖 = Ф𝑖
𝑇
𝐜 Ф𝑖 Amortiguamiento generalizado para el n-ésimo modo
𝐹𝑖 = Ф𝑖
𝑇
𝐦𝐈 Distribución modal espacial de la masa para el n-ésimo modo
ANALISIS MODAL PARA EXCITACIONES SISMICAS
Al dividir entre 𝑴𝒏, se obtiene:
ሷ
𝑞𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖 ሶ
𝑞𝑖 + 𝜔𝑖
2
𝑞𝑖 = −Г𝑖 ሷ
𝑢𝑔(𝑡)
Г𝑖 =
Ф𝑖
𝑇
𝐦𝐈
𝑀𝑖
La solución se suele expresar como:
𝑥 = ෍
𝑖=1
𝑁
𝑑𝑖(t) Г𝑖Ф𝑖
Donde 𝒅𝒊(𝒕) es el factor de participación
dinámica (dependiente del tiempo),
reemplazando:
Factor de participación estática del i-ésimo modo
ሷ
𝑑𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖
ሶ
𝑑𝑖 + 𝜔𝑖
2
𝑑𝑖 = − ሷ
𝑢𝑔(𝑡)
ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL
ሷ
𝑑𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖
ሶ
𝑑𝑖 + 𝜔𝑖
2
𝑑𝑖 = − ሷ
𝑢𝑔(𝑡)
La respuesta correspondiente al modo i se expresa:
𝐱𝑖 = 𝑆𝑑𝑖Г𝑖Ф𝑖
𝑆𝑑𝑖 es el valor leído del espectro de respuesta que se está
usando y que puede ser el valor máximo de la solución
de la ecuación modal:
O el valor leído de un espectro teórico suavizado como
los que figuran en las normas de diseño
ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL
La norma E.030 para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro
inelástico de pseudo-aceleraciones definido por (10):
𝑆𝑎 =
𝑍𝑈𝐶𝑆
𝑅
𝑔 𝑆𝑎𝑖 = 𝜔𝑖
2
𝑆𝑑𝑖 ሷ
𝒙𝑖 = Γ𝑖Ф𝑖𝑆𝑎𝑖
La fuerza inercial en el modo 𝑖, 𝐟𝑖, estará dado por:
𝐟𝑖 = 𝐦Ф𝑛[Г𝑖𝜔𝑖
2
𝑆𝑑𝑖]
𝐟𝑖 = 𝐦Ф𝑛[Г𝑖𝑆𝑎𝑖]
ANALISIS DINAMICO MODAL ESPECTRAL:
CRITERIOS DE COMBINACION
La respuesta máxima elástica esperada (r) para los esfuerzos y
deformaciones sísmicas se deben calcular superponiendo los
valores máximos modales por el método de combinación
cuadrática completa (10)
𝑟 = ෍
𝑖
෍
𝑗
𝑟𝑖𝜌𝑖𝑗𝑟𝑗
Donde representa las respuestas modales, desplazamiento o
fuerzas. Los coeficientes de correlación están dados por: 𝜌𝑖𝑗=
8𝛽2(1+𝜆)𝜆3/2
1−𝜆2 +4𝛽2𝜆(1+𝜆)2 ; 𝜆 =
𝜔𝑗
𝜔𝑖
Donde:
β: fracción del amortiguamiento crítico, que se puede
suponer constante para todos los modos igual a 0,05
ω𝑖, ω𝑗: son las frecuencias angulares de los modos i,j
De manera alternativa, la norma E.030 también indica que
la respuesta máxima podrá estimarse mediante la siguiente
expresión:
𝑟 = 0.25 ෍
𝑖=1
𝑚
𝑟𝑖 + 0.75 ෍
𝑖=1
𝑚
𝑟𝑖
2
NORMA TÉCNICA E.031
“AISLAMIENTO SISMICO”
CONTEXTO
El diseño convencional acepta daño
La NTE.030 solicita que, en edificaciones esenciales,
el factor de uso sea de 1.5, sin embargo, para el
diseño siempre se reduce la demanda por un factor
R.
Utilizando U y R, los edificios esenciales sufrirán
daño. Por lo tanto, es muy probable que pierda la
funcionalidad (13)
https://www.debate.com.mx/michoacan/Esta-es-la-lista-de-
hospitales-del-Sector-Salud-de-Michoacan-afectados-tras-el-sismo-de-
magnitud-7.7-20220919-0217.html
REDUCCION DE LA DEMANDA MEDIANTE
AISLAMIENTO SISMICO (13)
DESEMPEÑO EN EDIFICACIONES AISLADAS (13)
POLITICA NACIONAL DE HOSPITALES SEGUROS
FRENTE A LOS DESASTRES (14)
FINALIDAD: “Implementar la Gestión de Riesgo de
Desastres en los establecimientos de Salud y
garantizar su funcionamiento con el máximo de su
capacidad instalada durante y después de un
desastre”
OG 01: Fortalecer la regulación para la reducción
del riesgo y preparación de los establecimientos
de salud ante situaciones de emergencias y
desastres.
CONTEXTO: RNE – E.030 (2019)
ARTICULO 23: Se permite la utilización de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación
de energía en la edificación, siempre y cuando se cumplan las disposiciones del capítulo II de esta
norma y, en la medida que sean aplicables, los requisitos del documento siguiente:
“Minimun Design Loads for Buildings and Other Structures” ASCE/SEI 7, vigente, Structural
Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA
La instalación de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía se somete a
supervisión técnica especializada a cargo de un ingeniero civil
CATEGORÍA DESCRIPCIÓN FACTOR U
A
(Edificaciones
Escenciales)
A1: Establecimientos del sector salud (públicos y privados) del
segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de
Salud
Ver Nota 1
TABLA N° 05
CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR "U"
NOTA 1: A1 tienen
aislamiento sísmico en
zonas sísmicas 4 y 3. En
zonas 2 y 1 queda a
criterio del proyectista, en
caso no se use, U = 1.5
RNE – NORMA E.031 (2020)
Similar a la ASCE 7-16 (15)
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 4: Definiciones
4.1 Aislador: Elemento estructural del
sistema de aislamiento sísmico que es
verticalmente rígido y horizontalmente
flexible, y que permite grandes
deformaciones laterales bajo solicitaciones
sísmicas.
4.2 Amortiguamiento efectivo: Valor del
amortiguamiento viscoso equivalente
correspondiente a la energía disipada en la
respuesta cíclica del sistema de aislamiento
sísmico, expresado como fracción del
amortiguamiento crítico.
4.4 Desplazamiento total: Desplazamiento lateral
máximo, incluyendo el desplazamiento adicional
generado por el efecto de la torsión natural y
accidental, que se requiere para verificar la estabilidad
de los aisladores y del sistema de aislamiento sísmico,
para determinar las separaciones entre estructuras
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 4: Definiciones
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 6: REQUISITOS
GENERALES DE DISEÑO
4.9 Rigidez efectiva o secante: El valor de la fuerza lateral en el sistema de aislamiento sísmico, o en
parte de él, dividido entre el correspondiente desplazamiento lateral.
El diseño es independiente de los fabricantes
En los planos debe aparecer información genérica:
a) Para el sistema de aislamiento sísmico:
- Desplazamientos traslacional y total correspondientes al SMC
- Rigidez y Amortiguamiento Efectivos al desplazamiento traslacional correspondiente al SMC
b) Para cada tipo de dispositivos:
- Desplazamiento máximo
- Rigidez y amortiguamiento efectivo nominales
- Rango para rigidez y amortiguamiento efectivos
- Carga Axial última para el desplazamiento total
- Factores de seguridad requeridos
- Factores extremos modificatorios de las propiedades (Anexo 1)
RNE – NORMA E.031 (2020) – Diseño que
permita rango amplio de productos (13)
Los factores de modificación
representan la variabilidad
de los dispositivos
(principalmente el caucho).
Para un valor nominal de
diseño, el cálculo del
desempeño tiene que ser
hecho para los valores
máximos y para los valores
mínimos. Esto cubre los
cambios de propiedades por
envejecimiento
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 8:
CONFIGURACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
9.1 Calificación de la Regularidad Estructural
- Irregularidad de rigidez - Piso Blando
- Irregularidad de resistencia - Piso Débil
- Irregularidad de rigidez extrema - Piso Blando
- Irregularidad extrema de resistencia - Piso Débil
- Irregularidad por discontinuidad extrema en los sistemas
resistentes
- Irregularidad torsional extrema en planta.
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 8:
CONFIGURACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 9: SISTEMA DE
AISLAMIENTO SISMICO
9.4 El sistema de aislamiento sísmico
debe ser diseñado para que sea capaz de
producir una fuerza lateral de restitución
en el desplazamiento máximo,
considerando tanto sus propiedades
límite superior como inferior, a fin que
resulte mayor en por lo menos 0,025 P a
la fuerza lateral correspondiente al 50%
del desplazamiento máximo.
(ELASTICIDAD DEL CAUCHO /
CURVATURA DE PLATOS INFERIORES)
RNE – NORMA E.031 (2020) – Art. 9: SISTEMA DE
AISLAMIENTO SISMICO
9.6 Se debe realizar un plan de
monitoreo y plan de reemplazo en caso
se requiera.
También, se deben realizar inspecciones
después de sismos de intensidad mayor a
6
https://www.youtube.com/watch?v=yoeHrnR7QCY
REFERENCIAS
(1) Kuroiwa, J. (2002). Reducción de desastres. Viviendo en armonía con la naturaleza. PNUD.
(2) INPRES. Historia de la Sismología.
(3) Shearer, P. (2005). Introduction of Seismology. Cambridge University Press & Asessment. 3era
edición.
(4) INPRES. Sismometría – Instrumental de Medición.
(5) Alva, J. Redes Acelerográficas en el Perú. Foro: Importancia de las redes acelerográficas para la
definición de parámetros de diseño sismorresistente
(6) Alva, J. (2022) Red Acelerográfica Perú. Semana de la Innovación - CONCYTEC
(7) www.cismid.uni.edu.pe/ceois/homepage.html
(8) Blanco, A. Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado. Ediciones CIP – CD Lima
(9) Muñoz, A. (2020) Comentarios a la Norma Peruana E.030 Diseño Sismorresistente. SENCICO
(10)Norma Técnica E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE
(11)Tena-Colunga, A., Cortés, J. (2013). La Redundancia estructural y su impacto en el
comportamiento sísmico de marcos dúctiles de concreto reforzado
(12)Piqué, J. Ingeniería Sismorresistente
REFERENCIAS
(13) Ingeniería TV (2020, Julio 30) CIVIL – NORMA E – 031 Aislamiento Sísmico [Video]
https://www.youtube.com/watch?v=QaHutkCklzY
(14) MINSA (2017). POLITICA NACIONAL D.S. N.° 027-2017-SA
(15) ASCE (2016). ASCE 7-16: Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other
Structures. Structural Engineering Institute
GRACIAS

SISMOLOGIA - NORMATIVA SISMORRESISTENTE.pdf

  • 1.
    SESION 01 INGENIERIA SISMICA– ANALISIS SISMICO Y DINAMICA ESTRUCTURAL
  • 2.
  • 3.
    INGENIERIA SISMICA -DEFINICION La Ingeniería Sísmica es una especialidad de la ingeniería que se encarga del estudio de los sismos intensos, los cuales tienen la capacidad de causar daños en las estructuras hechas por el ser humano. Estudia los terremotos, sus efectos y las formas de mitigar su destructividad (1) La ingeniería sismorresistente es una rama de la ingeniería civil, cuyo objetivo principal es diseñar y construir estructuras que posean un comportamiento satisfactorio (dentro de lo esperado) frente a sismos https://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/04/160422_ecuador_terremoto_problemas_construcciones_arqu itectura_ab
  • 4.
    ANTECEDENTES: HISTORIA En Chinaexisten textos de 3.000 años atrás, que describen el impacto de los movimientos sísmicos, tal como se perciben hoy en día. Hechos similares han descrito historiadores griegos, romanos y japoneses. La explicación brindada desde la edad antigua hasta la edad media tenía una base mítica o religiosa. Por ejemplo, en la figura se observa a Namazu, perteneciente a la mitología Japonesa, a quien atribuían la fuente de los movimientos sísmicos (2).
  • 5.
    ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS MECANICOS Enel año 1857 Filippo Cecchi construyó el primer sismógrafo que registró un movimiento sísmico en función al tiempo. En 1898 Emil Wiechert fabricó el primer sismógrafo con amortiguamiento viscoso, con el cual se obtuvo registros útiles durante toda la duración del sismo Sismógrafo Wiechert horizontal. Masa: 1.000 kg. Período: 8 s https://www.argentina.gob.ar/inpres/docentes-y- alumnos/introduccion-la- sismometria#:~:text=El%20sism%C3%B3grafo%20construi do%20por%20Cecchi,1855%2D1935)%2C%20que%20lo
  • 6.
    ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS ELECTROMAGNETICOS Los primerossismógrafos electromagnéticos, en los que un péndulo en movimiento genera una corriente eléctrica proporcional a la velocidad del suelo en una bobina, fueron desarrollados a principios del siglo XX por B. B. Galitzen, que estableció una serie de estaciones por toda Rusia. (3) https://twitter.com/SismologicoMX/status/1314951937176072193
  • 7.
    ANTECEDENTES: ESTRUCTURA DELA TIERRA La creciente disponibilidad de registros sismográficos y el crecimiento en el conocimiento de las ondas sísmicas dio lugar a determinar la estructura de la tierra y su distribución de densidad interna desde la corteza hasta el núcleo (3) https://www.facebook.com/101829951647294/posts/591905182639766/
  • 8.
    ANTECEDENTES: SISMOGRAFOS DIGITALES Graciasal avance tecnológico, se pudo ampliar de forma notoria la investigación sismológica. El primer sismógrafo digital se usó en el CALTECH en 1961. En 1970 se vuelve mundial el uso de los sismógrafos digitales con funcionamiento contínuo. Se introduce también los acelerógrafos, que registra la aceleración del terreno en función al tiempo, cuando esta supera los 0.01g o más (4) http://www.cqgeoequip.com/geophysical-equipment/seismic-equipment-and- seismograph/digital-seismograph-with-software.html
  • 9.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO El primer acelerógrafo en el Perú se instaló en la ciudad de Lima (Parque de la Reserva) en el año 1944 (tipo STD), por el U.S. Coast and Geodetical Survey y el IGP, el cual registró 22 sismos, y de os cuales cuatro tuvieron registros con aceleraciones máximas mayores a 0.05g siendo estos sismos del 31/01/1951, 17/10/1966, 30/05/1970 y 29/11/1971 (5). En 1972, el IGP instaló un nuevo acelerógrafo (tipo Kinemetrics SMA-1) en Lima, que registró durante el año 1974 terremotos en 3 lugares: Estación Zárate, Estación Casa del Dr. Huaco y Estación La Molina (5). Hoy en día se vende este tipo de acelerógrafo por 337 dólares en ebay. https://www.ebay.es/itm/222578519702
  • 10.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO – REDES ACELEROGRÁFICAS EN EL PERÚ (6)
  • 11.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO: REDACIS – CISMID (7) http://www.cismid.uni.edu.pe/ceois/red/
  • 12.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO: RED ACELEROMÉTRICA NACIONAL (CIP – IGP – SENCICO) https://www.igp.gob.pe/servicios/aceldat-peru/red-acelerometrica
  • 13.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO: RED ACELEROMÉTRICA NACIONAL (CIP – IGP – SENCICO) https://www.igp.gob.pe/servicios/aceldat-peru/reportes-registros-acelerometricos
  • 14.
    SISMOLOGIA EN ELCONTEXTO PERUANO: RED ACELEROGRÁFICA POSGRADO FIC-UNI
  • 15.
    CRITERIOS ANTISISMICOS PARA LAESTRUCTURACION Y DISEÑO (NTE. 030)
  • 16.
    SIMPLICIDAD Y SIMETRIA Estructurassimples se comportan mejor durante los sismos. Capacidad para predecir el comportamiento sísmico de una estructura es marcadamente mayor para las estructuras simples que para las complejas. Capacidad para idealizar los elementos estructurales son mayores para las estructuras simples que para las complicadas. La simetría de la estructura en dos direcciones es deseable por las mismas razones. La falta de simetría produce efectos torsionales que son difícil de evaluar y pueden ser muy destructivos (8). https://www.construmatica.com/construpedia/Archivo:Disposiciones_co n_simetr%C3%ADa_geom%C3%A9trica_y_mec%C3%A1nica_NCSE-02.JPG
  • 17.
    RESISTENCIA Y DUCTILIDAD Resistenciasísmica por lo menos en dos direcciones ortogonales, para garantizar la estabilidad. Se provee una resistencia inferior a la máxima solicitada, la cual se complementa con una adecuada ductilidad (para ello, el diseño sismorresistente logra que la estructura ingrese en la etapa plástica sin colapsar). Las rotulas plásticas deben producirse en las vigas, ya que estas son las que menos contribuyen a la estabilidad de la estructura (8) Se deben seguir las normas propias de cada material para así garantizar la ductilidad de los elementos (9) https://taxonomy.openquake.org/terms/ductile-duc https://www.researchgate.net/figure/Pier-23-Specimen-Plastic-Hinge- Formed-in-Cap-Beam-left-and-at-Column-Base-right_fig5_275590752
  • 18.
    UNIFORMIDAD Y CONTINUIDADESTRUCTURAL Debe ser continua tanto en planta como en elevación, evitando cambios bruscos de rigidez, y así evitar concentraciones de esfuerzos. Reducir las placas de forma paulatina a medida que se aumenta el nivel. Evitar reducciones bruscas en pisos inferiores (piso blando) https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0185- 092X2016000200053
  • 19.
    DEFORMACION LATERAL LIMITADA Sedebe lograr estructuras con la rigidez suficiente para que su desplazamiento lateral sea pequeño en función de su capacidad lateral de deformación inelástica. Existe una relación directa entre DAÑO ESTRUCTURAL y DESPLAZAMIENTO ESTRUCTURAL en sismos severos, entonces, se limita los desplazamientos para desarrollar deformaciones inelásticas sin llegar a daño irreparable o riesgo de colapso. Por otro lado, limitando la deformación lateral se preserva a los elementos no estructurales sensibles a desplazamientos(9) LIMITES PARA DISTORSION DEL ENTREPISO NTE.030 (10) MATERIAL PREDOMINANTE Δi / hei CONCRETO ARMADO 0.007 ACERO 0.01 ALBAÑILERIA 0.005 MADERA 0.01 EDIFICIOS DE CONCRETO ARMADO CON DUCTILIDAD LIMITADA 0.005 TABLA N° 11 LIMITES PARA DISTORSION DEL ENTREPISO
  • 20.
    LINEAS SUCESIVAS DERESISTENCIA (REDUNDANCIA ESTRUCTURAL) En las estructuras deben de existir gran cantidad de líneas sucesivas de resistencia, para tener un alto grado de hiperestaticidad. En estructuras poco redundantes, con pocos elementos, la falla de alguno de éstos puede causar el colapso de la estructura. Un buen diseño sismorresistente procura distribuir la carga sísmica en el mayor número de elementos estructurales posibles, así, de esta manera, alcanzar la resistencia máxima y aprovechar al máximo la disipación energética por el comportamiento histerético (11) Colapso de edificios poro redundantes (una sola crujía en la dirección corta, durante los sismos de KOBE (1995) y PISCO (2007) (11) https://www.researchgate.net/publication/260425925_La_redu ndancia_estructural_y_su_impacto_en_el_comportamiento_sis mico_de_marcos_ductiles_de_concreto_reforzado
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  • 22.
    VIBRACION DE VGDL:MODELOS DE ACOPLAMIENTO CERCANO Es el modelo más simple, estrictamente aplicable en estructuras con vigas infinitamente rígidas y despreciando la deformación axial de las columnas, o también en sistemas cuyas deformaciones principales fueran desplazamientos laterales. Se le denomina también MODELO TIPO CORTANTE (12)
  • 23.
    VIBRACION DE VGDL:MODELOS DE ACOPLAMIENTO LEJANO Es el modelo más realista (considera la flexibilidad de los elementos que conectan a las masas), en donde todas las masas se encuentran interconectadas (12)
  • 24.
    VIBRACION DE VGDL:GRADOS DE LIBERTAD DINÁMICOS Son aquellos en los cuales se generan las fuerzas inerciales. En este caso, las fuerzas inerciales son producidas por el peso de cada piso desplazado lateralmente, a la par que las deformaciones en el plano son despreciables. 24 GDL Estáticos 2 GDL Dinámicos En los demás GDL, las fuerzas de inercia son tan pequeñas que pueden despreciarse (12)
  • 25.
    ANALISIS MODAL: MATRIZDE MASAS Y RIGIDEZ Cuando se consideran las masas concentradas por piso y los desplazamientos son los GDL, la matriz de masas es una matriz diagonal de la siguiente forma (12) Matriz de Rigidez para un sistema de acoplamiento cercano tenemos
  • 26.
    ANALISIS MODAL: MATRIZDE AMORTIGUAMIENTO Esta matriz debe satisfacer la condición de ortogonalidad. Para un modelo de acoplamiento cercano (12) En la mayoría de los casos, cuando se usa análisis modal, la matriz de amortiguamiento ni siquiera se ensambla, sino que se comienza definiendo los porcentajes modales de amortiguamiento ζ𝑖 y se los incorpora directamente en las ecuaciones modales
  • 27.
    ANALISIS MODAL: VIBRACIONLIBRE DE VGDL La expresión para un sistema de varios grados de libertad, sujetos a fuerzas externas es: 𝐦 ሷ 𝐮 + 𝐜 ሶ 𝐮 + 𝐤𝐮 = 𝑭(𝐭) En Donde: 𝐦 : 𝒄 : 𝒌 : 𝑭 𝐭 : Matriz de masas Matriz de amortiguamiento Matriz de rigidez Vector de fuerzas Cuando c = F(t) = 0, tenemos: 𝐦 ሷ 𝐮 + 𝐤𝐮 = 𝟎 Mediante procesos algebraicos, se puede llegar a la ecuación: 𝒌𝑿 − 𝜔2𝒎𝑿 = 𝟎 A este problema se le llama de valores característicos o valores propios (eigenvalue)
  • 28.
    ANALISIS MODAL PARAEXCITACIONES SISMICAS El método modal espectral requiere como dato de partida para su aplicación conocer los modos y frecuencias naturales del sistema de múltiples grados de libertad, es decir que se conocen los valores de las frecuencias 𝝎𝒊 y de los modos Ф𝒊. La ecuación de movimiento para un sistema de N grados de Libertad ( NGDL) para una excitación sísmica es (coordenadas relativas): 𝒎 ሷ 𝒙 + 𝒄 ሶ 𝒙 + 𝒌𝒙 = −𝒎𝑰 ሷ 𝑥𝑔(𝑡) Para resolver la ecuación anterior se utiliza el método de descomposición modal, suponiendo que la solución de las ecuaciones de movimiento viene dada por: 𝐱 = ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝑖𝑞𝑖 𝑡 = Ф𝐪(𝑡)
  • 29.
    ANALISIS MODAL PARAEXCITACIONES SISMICAS Donde 𝒒𝒊(𝒕) es el “desplazamiento generalizado” del modo 𝒊 . Derivando 2 veces, se pueden obtener expresiones similares para el vector velocidad y aceleración. ሶ 𝒙 = ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝑖 ሶ 𝑞𝑖(𝑡) ሷ 𝒙 = ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝑖 ሷ 𝑞𝑖(𝑡) Sustituyendo las ecuaciones anteriores en la ecuación y multiplicando en ambos términos de la ecuación por Ф𝒏 𝑻 (transpuesta del vector Ф𝐧), que representa los desplazamientos modales del modo “𝒊”, se obtiene: ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝑛 𝑇𝐦Ф𝑖 ሷ 𝑞𝑖(𝑡) + ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝐧 𝐓𝐜Ф𝑖 ሶ 𝑞𝑖(𝑡) + ෍ 𝑖=1 𝑁 Ф𝑛 𝑇𝐤Ф𝑖𝑞𝑖 𝑡 = − Ф𝑛 𝑇𝐦𝑰 ሷ u𝑔(t)
  • 30.
    ANALISIS MODAL PARAEXCITACIONES SISMICAS Debido a las relaciones de ortogonalidad de la ecuación: Ф𝑛 𝑇 𝐦 Ф𝑖 = 0, Ф𝑛 𝑇 𝐜 Ф𝑖 = 0, Ф𝑛 𝑇 𝐤 Ф𝑖 = 0 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑛 ≠ 𝑖 Todos los términos en cada una de las sumatorias se anulan, con excepción del término 𝒊 = 𝒏. Por tanto, se reduce a un sistema de ecuaciones desacopladas: 𝑀𝑖 ሷ 𝑞𝑖(𝑡) + 𝐶𝑖 ሶ 𝑞𝑖(𝑡) + 𝐾𝑖𝑞𝑖(𝑡) = −𝐹𝑖 ሷ 𝑢𝑔(𝑡) Donde: 𝑀𝑖 = Ф𝑖 𝑇 𝐦 Ф𝑖 Masa generalizada para el n-ésimo modo 𝐾𝑖 = Ф𝑖 𝑇 𝐤 Ф𝑖 Rigidez generalizada para el n-ésimo modo 𝐶𝑖 = Ф𝑖 𝑇 𝐜 Ф𝑖 Amortiguamiento generalizado para el n-ésimo modo 𝐹𝑖 = Ф𝑖 𝑇 𝐦𝐈 Distribución modal espacial de la masa para el n-ésimo modo
  • 31.
    ANALISIS MODAL PARAEXCITACIONES SISMICAS Al dividir entre 𝑴𝒏, se obtiene: ሷ 𝑞𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖 ሶ 𝑞𝑖 + 𝜔𝑖 2 𝑞𝑖 = −Г𝑖 ሷ 𝑢𝑔(𝑡) Г𝑖 = Ф𝑖 𝑇 𝐦𝐈 𝑀𝑖 La solución se suele expresar como: 𝑥 = ෍ 𝑖=1 𝑁 𝑑𝑖(t) Г𝑖Ф𝑖 Donde 𝒅𝒊(𝒕) es el factor de participación dinámica (dependiente del tiempo), reemplazando: Factor de participación estática del i-ésimo modo ሷ 𝑑𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖 ሶ 𝑑𝑖 + 𝜔𝑖 2 𝑑𝑖 = − ሷ 𝑢𝑔(𝑡)
  • 32.
    ANALISIS DINAMICO MODALESPECTRAL ሷ 𝑑𝑖 + 2ζ𝑖𝜔𝑖 ሶ 𝑑𝑖 + 𝜔𝑖 2 𝑑𝑖 = − ሷ 𝑢𝑔(𝑡) La respuesta correspondiente al modo i se expresa: 𝐱𝑖 = 𝑆𝑑𝑖Г𝑖Ф𝑖 𝑆𝑑𝑖 es el valor leído del espectro de respuesta que se está usando y que puede ser el valor máximo de la solución de la ecuación modal: O el valor leído de un espectro teórico suavizado como los que figuran en las normas de diseño
  • 33.
    ANALISIS DINAMICO MODALESPECTRAL La norma E.030 para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones definido por (10): 𝑆𝑎 = 𝑍𝑈𝐶𝑆 𝑅 𝑔 𝑆𝑎𝑖 = 𝜔𝑖 2 𝑆𝑑𝑖 ሷ 𝒙𝑖 = Γ𝑖Ф𝑖𝑆𝑎𝑖 La fuerza inercial en el modo 𝑖, 𝐟𝑖, estará dado por: 𝐟𝑖 = 𝐦Ф𝑛[Г𝑖𝜔𝑖 2 𝑆𝑑𝑖] 𝐟𝑖 = 𝐦Ф𝑛[Г𝑖𝑆𝑎𝑖]
  • 34.
    ANALISIS DINAMICO MODALESPECTRAL: CRITERIOS DE COMBINACION La respuesta máxima elástica esperada (r) para los esfuerzos y deformaciones sísmicas se deben calcular superponiendo los valores máximos modales por el método de combinación cuadrática completa (10) 𝑟 = ෍ 𝑖 ෍ 𝑗 𝑟𝑖𝜌𝑖𝑗𝑟𝑗 Donde representa las respuestas modales, desplazamiento o fuerzas. Los coeficientes de correlación están dados por: 𝜌𝑖𝑗= 8𝛽2(1+𝜆)𝜆3/2 1−𝜆2 +4𝛽2𝜆(1+𝜆)2 ; 𝜆 = 𝜔𝑗 𝜔𝑖 Donde: β: fracción del amortiguamiento crítico, que se puede suponer constante para todos los modos igual a 0,05 ω𝑖, ω𝑗: son las frecuencias angulares de los modos i,j De manera alternativa, la norma E.030 también indica que la respuesta máxima podrá estimarse mediante la siguiente expresión: 𝑟 = 0.25 ෍ 𝑖=1 𝑚 𝑟𝑖 + 0.75 ෍ 𝑖=1 𝑚 𝑟𝑖 2
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  • 36.
    CONTEXTO El diseño convencionalacepta daño La NTE.030 solicita que, en edificaciones esenciales, el factor de uso sea de 1.5, sin embargo, para el diseño siempre se reduce la demanda por un factor R. Utilizando U y R, los edificios esenciales sufrirán daño. Por lo tanto, es muy probable que pierda la funcionalidad (13) https://www.debate.com.mx/michoacan/Esta-es-la-lista-de- hospitales-del-Sector-Salud-de-Michoacan-afectados-tras-el-sismo-de- magnitud-7.7-20220919-0217.html
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    REDUCCION DE LADEMANDA MEDIANTE AISLAMIENTO SISMICO (13)
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  • 39.
    POLITICA NACIONAL DEHOSPITALES SEGUROS FRENTE A LOS DESASTRES (14) FINALIDAD: “Implementar la Gestión de Riesgo de Desastres en los establecimientos de Salud y garantizar su funcionamiento con el máximo de su capacidad instalada durante y después de un desastre” OG 01: Fortalecer la regulación para la reducción del riesgo y preparación de los establecimientos de salud ante situaciones de emergencias y desastres.
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    CONTEXTO: RNE –E.030 (2019) ARTICULO 23: Se permite la utilización de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía en la edificación, siempre y cuando se cumplan las disposiciones del capítulo II de esta norma y, en la medida que sean aplicables, los requisitos del documento siguiente: “Minimun Design Loads for Buildings and Other Structures” ASCE/SEI 7, vigente, Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA La instalación de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía se somete a supervisión técnica especializada a cargo de un ingeniero civil CATEGORÍA DESCRIPCIÓN FACTOR U A (Edificaciones Escenciales) A1: Establecimientos del sector salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud Ver Nota 1 TABLA N° 05 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR "U" NOTA 1: A1 tienen aislamiento sísmico en zonas sísmicas 4 y 3. En zonas 2 y 1 queda a criterio del proyectista, en caso no se use, U = 1.5
  • 41.
    RNE – NORMAE.031 (2020) Similar a la ASCE 7-16 (15)
  • 42.
    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 4: Definiciones 4.1 Aislador: Elemento estructural del sistema de aislamiento sísmico que es verticalmente rígido y horizontalmente flexible, y que permite grandes deformaciones laterales bajo solicitaciones sísmicas. 4.2 Amortiguamiento efectivo: Valor del amortiguamiento viscoso equivalente correspondiente a la energía disipada en la respuesta cíclica del sistema de aislamiento sísmico, expresado como fracción del amortiguamiento crítico. 4.4 Desplazamiento total: Desplazamiento lateral máximo, incluyendo el desplazamiento adicional generado por el efecto de la torsión natural y accidental, que se requiere para verificar la estabilidad de los aisladores y del sistema de aislamiento sísmico, para determinar las separaciones entre estructuras
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    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 4: Definiciones
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    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 6: REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO 4.9 Rigidez efectiva o secante: El valor de la fuerza lateral en el sistema de aislamiento sísmico, o en parte de él, dividido entre el correspondiente desplazamiento lateral. El diseño es independiente de los fabricantes En los planos debe aparecer información genérica: a) Para el sistema de aislamiento sísmico: - Desplazamientos traslacional y total correspondientes al SMC - Rigidez y Amortiguamiento Efectivos al desplazamiento traslacional correspondiente al SMC b) Para cada tipo de dispositivos: - Desplazamiento máximo - Rigidez y amortiguamiento efectivo nominales - Rango para rigidez y amortiguamiento efectivos - Carga Axial última para el desplazamiento total - Factores de seguridad requeridos - Factores extremos modificatorios de las propiedades (Anexo 1)
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    RNE – NORMAE.031 (2020) – Diseño que permita rango amplio de productos (13) Los factores de modificación representan la variabilidad de los dispositivos (principalmente el caucho). Para un valor nominal de diseño, el cálculo del desempeño tiene que ser hecho para los valores máximos y para los valores mínimos. Esto cubre los cambios de propiedades por envejecimiento
  • 46.
    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 8: CONFIGURACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL 9.1 Calificación de la Regularidad Estructural - Irregularidad de rigidez - Piso Blando - Irregularidad de resistencia - Piso Débil - Irregularidad de rigidez extrema - Piso Blando - Irregularidad extrema de resistencia - Piso Débil - Irregularidad por discontinuidad extrema en los sistemas resistentes - Irregularidad torsional extrema en planta.
  • 47.
    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 8: CONFIGURACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
  • 48.
    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 9: SISTEMA DE AISLAMIENTO SISMICO 9.4 El sistema de aislamiento sísmico debe ser diseñado para que sea capaz de producir una fuerza lateral de restitución en el desplazamiento máximo, considerando tanto sus propiedades límite superior como inferior, a fin que resulte mayor en por lo menos 0,025 P a la fuerza lateral correspondiente al 50% del desplazamiento máximo. (ELASTICIDAD DEL CAUCHO / CURVATURA DE PLATOS INFERIORES)
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    RNE – NORMAE.031 (2020) – Art. 9: SISTEMA DE AISLAMIENTO SISMICO 9.6 Se debe realizar un plan de monitoreo y plan de reemplazo en caso se requiera. También, se deben realizar inspecciones después de sismos de intensidad mayor a 6 https://www.youtube.com/watch?v=yoeHrnR7QCY
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    REFERENCIAS (1) Kuroiwa, J.(2002). Reducción de desastres. Viviendo en armonía con la naturaleza. PNUD. (2) INPRES. Historia de la Sismología. (3) Shearer, P. (2005). Introduction of Seismology. Cambridge University Press & Asessment. 3era edición. (4) INPRES. Sismometría – Instrumental de Medición. (5) Alva, J. Redes Acelerográficas en el Perú. Foro: Importancia de las redes acelerográficas para la definición de parámetros de diseño sismorresistente (6) Alva, J. (2022) Red Acelerográfica Perú. Semana de la Innovación - CONCYTEC (7) www.cismid.uni.edu.pe/ceois/homepage.html (8) Blanco, A. Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado. Ediciones CIP – CD Lima (9) Muñoz, A. (2020) Comentarios a la Norma Peruana E.030 Diseño Sismorresistente. SENCICO (10)Norma Técnica E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE (11)Tena-Colunga, A., Cortés, J. (2013). La Redundancia estructural y su impacto en el comportamiento sísmico de marcos dúctiles de concreto reforzado (12)Piqué, J. Ingeniería Sismorresistente
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    REFERENCIAS (13) Ingeniería TV(2020, Julio 30) CIVIL – NORMA E – 031 Aislamiento Sísmico [Video] https://www.youtube.com/watch?v=QaHutkCklzY (14) MINSA (2017). POLITICA NACIONAL D.S. N.° 027-2017-SA (15) ASCE (2016). ASCE 7-16: Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures. Structural Engineering Institute
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