ES NECESARIO APLICAR NUEVAS TECNOLOGÍAS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCION DE PUENTES; entrevista al Ing. Jack López
“
Presentamos Un Breve Resumen De La Conferencia Dictada Por El Dr. Javier Pique Del Pozo Sobre La Normatividad Sismorresistente En El Perú, Organizada Por La Asociación De Productores De Cemento Asocem - El Día 27 De Agosto Del 2013. El Dr. Pique del Pozo es presidente de la Comisión encargada de la redacción de esta importante norma que con el código C30 forma parte del Reglamento Nacional de Edificación.
Como se sabe, la norma E-O30 establece las
En este Reglamento la fuerza sísmica se
condiciones mínimas para que las edificaciones
calculaba según la presente expresión:
tengan
un
comportamiento
sísmico
normalizado. Aplicando el diseño propio en el
H= UKCP
caso del concreto armado de la norma 060. Su
En el cual el factor U significaba el tipo de
aplicación corresponde a todas las edificaciones
construcción de acuerdo a la sección sísmica, el
nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las
factor K el sistema estructural; el C porcentaje a
existentes y a la reparación de las dañadas por el
tomarse como cortante sísmico en la base.
efecto sísmico.
LA NORMA SÍSMICA DE 1977 El Dr. Pique del Pozo inició su disertación tratando de los antecedentes de las normas
Zonificación sísmica en el Reglamento.
sismo resistente en el Perú. A este efecto, hizo mención al primer proyecto de normas peruanas correspondiente al año 1964 basado en el de la Structural Engineers Association Of California (SEAOC). Indicó que en 1968 el Consejo Provincial de Lima aprobó el primer Reglamento con normas sísmicas a propuesta de la Comisión Técnica Municipal; según el documento elaborado por la Facultad de Ingeniería Civil de la UNI. Así mismo, trató del Reglamento Nacional de Construcciones de 1970, que en su Capítulo IV sobre Seguridad contra el efecto destructivo de los Sismos” fue la primera norma peruana; basada en la experiencia obtenida en los sismos de 1966 y 1970. 1
En 1977 se aprobó la norma sísmica peruana,
Los objetivos que primaron como factores de
recogiendo la experiencia de los terremotos de
diseño en la norma de 1997 fueron los
Chimbote – Huaraz de 1970 y de Lima en 1974.
siguientes, para las tres categorías establecidas:
Al efecto, se estableció una nueva zonificación sísmica del país.
Resistir sismos leves sin daño (MM o MSK VI)
El terremoto de Nazca ocurrida en noviembre de
1997 permitió establecer los aciertos de estas últimas especificaciones.
LA NORMA DE 1997
Resistir sismos moderados considerando la posibilidad de daños estructurales leves.
Resistir sismos severos con posibilidad de daños estructurales importantes, evitando el colapso de la edificación.
Las diferencias más saltantes entre ambos códigos se encuentran en el valor atribuido a los coeficientes del cortante en la base y en la influencia del sistema estructural entre los factores de reducción de la respuesta según los siguientes cuadros:
Comparación entre Coeficientes del Cortante en la Base Norma Sísmica
LA ZONIFICACIÓN Se adoptó una solución propuesta por el IGP basada en los estudios neotectónicos. Se mantuvo en tres zonas por falta de
1977
1997
factor Z
1
0.4
factor U
1
1
factor S
1
1
factor C (períodos cortos)
0.4
2.5
ZUCS
0.4
1
información sobre una cuarta. Inversión de los números de la zona, éste aproxima el nivel de la aceleración máxima. R
1997 =
Rd
1977 x
2.5 veces
2
Comparación entre los factores de reducción de la respuesta
Sistema estructural sismorresistente
1997
1977
Factor R
Factor Rd
Pórticos de acero
10
6
Pórticos de concreto armado
10
5
Dual de concreto armado
10
4
7.5
3
Albañilería estructural
6
2.5
Construcción con madera
7
4
Muros de corte de concreto armado
Distorsiones Admisibles Norma
E.030-1997
N-1977
Incremento de la demanda
MATERIAL PREDOMINANTE
I he i
I he i
77 1 100 97
Concreto armado
0.007
0.010
43%
Acero (*)
0.010
0.015
50%
Albañilería
0.005
0.010
100%
Madera
0.010
0.015
50%
3
LA NUEVA NORMA SÍSMICA DEL 2003 En el año 2003, se efectuó la revisión de la
En lo que respecta a los parámetros de sitio se zonificó el territorio en tres zonas.
norma 1997 con cambios significativos en los
Además, se especificó sobre las condiciones
siguientes aspectos:
locales: microzonificación y estudio de sitio,
Forma del espectro (se eliminó exponente)
Valores de R (+ 1.25, para pasar a Vu)
Redujo cálculo del desplazamiento (x ¾ R)
Filosofía del diseño sismorresistente
incorporando el factor de amplificación sísmica.
PERSPECTIVAS DE LA MODIFICACIÓN DE LA NORMA 2003 Se
prevén
un
mejor
tratamiento
en
los
siguientes aspectos: a. Evitar pérdidas de vidas b. Asegurar la continuidad de los servicios básicos c. Minimizar los daños a la propiedad. La norma reconoce que dar protección completa frente a todos los sismos no es técnica no económicamente factible para la mayoría de las estructuras. En consecuencia con tal filosofía se establecen en esta norma los siguientes principios para el diseño: La estructura no debería colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límites aceptables. Además, se exigía que los planos del proyecto debieran contener como mínimo la siguiente información:
Sistema estructural sismorresistente Parámetros para definir la fuerza sísmica o el espectro de diseño Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo desplazamiento relativo de entrepiso.
Macrozonificación
Clasificación de suelos y microzonificación
Espectro
Clasificación de edificaciones
Irregularidades
Distribución de altura
Elementos no estructurales
Instrumentación
Se organiza el contenido de la norma en nueve aspectos temáticos: 1.-
Generalidades
2-
Peligro Sísmico
3-
Categoría,
Sistema
Estructural
y
Regularidad de las Edificaciones 4-
Análisis Estructural
5-
Requisitos
de
rigidez,
resistencia y
ductilidad 6-
Elementos no Estructurales
7-
Cimentaciones
8-
Evaluación y Reparación
9-
Instrumentación 4
la influencia de la distancia de donde ocurre el sismo. A su vez se introduce un periodo T L que limita la zona de periodos a partir del cual el valor de C baja más rápidamente. De manera que la curva C, tiene ahora tres tramos, a diferencia del anterior que tenía tres. En lo que respecta a la categorización de las edificaciones, se ha introducido una categoría A1 para hospitales de alta complejidad o que alberguen instalaciones importantes. En éstos se prevé la exigencia de aislamiento sísmico. Asimismo, se establecen exigencias adicionales para edificios con muros de ductilidad limitada, limitándolos a un máximo de 7 pisos. La nueva zonificación comprende cuatro zonas pero incluye un listado de distritos para mejor precisión. Por ejemplo, en Arequipa siete distritos se incluyen en la zona sísmica 4 y 22 en la zona 3.
aislamiento se faculta el uso de los tipos FEMA 450 y ASCE/SEI 7-2010. Se exige supervisión por Ing. Civil previo a la conformidad de obra. Se
Con relación a la macrozonificación se mantiene el esquema de zonas, pero se incluyen un listado al nivel distritos para mejor precisión y se discute la inclusión como anexo del mapa de aceleraciones. Se han considerado cuatro zonas, a diferencia de la norma actual que tiene tres. Asimismo los valores de Z se han incrementado en la zona nueva zona 4, de 0,4 a ,45 Clasificación
Con relación a la aplicación de sistemas de
de
Perfiles
de
ha
revisado
completamente
las
irregularidades, y ahora el factor R de reducción de la respuesta es el producto de un factor básico Ro, para estructuras regulares, por un factor de irregularidades en altura IA y por otro de irregularidades en planta, IP. Además se incorporan restricciones a las irregularidades. No se permiten irregularidades en edificaciones esenciales (Zonas 4,3 y 2). Ni irregularidades extremas en Zona 1
suelo
y
microzonificación.- Se usan las características del suelo en los primeros 30m. la velocidad de propagación de las ondas de corte; el promedio ponderado de los valores N del SPT, para suelos granulares; o el promedio ponderado de la
Para edificaciones importantes no se permiten irregularidades extremas en zonas 4,3 y 2, y para las comunes en zonas 4 y 3. Algunas condiciones de irregularidades extremas que se prohíben para ciertas edificaciones.
resistencia al corte en condición no drenada,
También se ha modificado la distribución de las
para suelos cohesivos. El factor de suelo “S” es
fuerzas sísmicas a lo alto del edificio, con una
ahora función no solamente del perfil de suelo,
transición progresiva que depende del periodo
sino de la zona sísmica. Esta modificación refleja
del edificio.
La determinación de fuerzas sísmicas sobre
Indefinición de resistencia
elementos no estructurales también ha tenido
Uso de materiales inapropiados
cambios importantes. Se definen en detalle que elementos son los que deben considerarse y se incluye
un
nuevo
procedimiento
para
la
determinación de las fuerzas. En relación con la instrumentación se considera que en todas las zonas sísmicas las edificaciones que individualmente o en conjunto tengan un área igual o mayor de 10,000 m2, deberán instrumentarse
con
un
registrador
acelerográfico triaxial y para edificios de más de 20 pisos, uno en la base y otra en la azotea. Al término de su conferencia el Dr. Pique insistió en el respeto a las normas en el proceso de diseño y a la vigencia en la inspección en el curso de la construcción. Así mismo, expresó que debería tenerse en cuenta en un futuro próximo el tratamiento normativo de los siguientes temas:
Establecer dos niveles de diseño considerando criterios de desempeño de la edificación. Incluir criterios de diseño por capacidad; definiendo mecanismos estables de disipación de energía Reducción de la energía de entrada. Determinación de la resistencia real
Definió la informalidad de manera cabal, comprendiendo factores de mayor importancia que la formalidad de la licencia municipal. A este efecto señaló como causas de la informalidad las siguientes:
No se siguen normas
Ocupación de áreas peligrosas
Muchos defectos de configuración
(panderetas) 6