Segurid Sismic Edificaciones-JRCC

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(1)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA

EDUCATIVA

PUCP INFES

Ing° Javier Piqué del Pozo, PhD Ing

Ing°° Javier PiquJavier Piquéé del Pozo, del Pozo, PhDPhD

SEGURIAD S

SEGURIAD S

Í

Í

SMICA DE

SMICA DE

EDIFICACIONES EDUCTIVAS

(2)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA EDUCATIVA PUCP INFES

RIESGO

RIESGO = PELIGRO X VULNERABILIDAD X COSTO

(3)

PUCP INFES

Normas actuales

„ Especifican mínimos valores aceptables de:

Ê RESISTENCIA

Ê RIGIDEZ

„ Control del detallado de los elementos estructurales

y sus conexiones

„ Obtener adecuada capacidad de ductilidad

„ Control de la configuración de la estructura para buen comportamiento y evitar la formación de mecanismos

(4)

PUCP INFES

Objetivos de la normas actuales

(Norma Peruana E-030) La filosofía del

diseño sismorresistente consiste en :

a.Evitar pérdidas de vidas

b.Asegurar la continuidad de los servicios básicos

c.Minimizar los daños a la propiedad.

(5)

PUCP INFES

Antecedentes de la Norma Peruana

 1963: ACI introduce el Diseño a la Rotura.

 1964: Primer proyecto de Norma Peruana, basada en

la de SEAOC (Structural Engineers Association of

California).

 1970: Primeros modelos analíticos para el análisis

inelástico. Primera Norma Peruana de nivel nacional. (Sismo de Lima 1966)

 1977: Segunda Norma Peruana.(Sismos de 1970,

(6)

PUCP INFES

Antecedentes de la Norma Peruana

 1997: Tercera Norma Peruana. (Sismos de México,

1985, Loma Prieta 1989, Northridge 1994, Kobe 1995, Nazca 1996)

(7)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA EDUCATIVA PUCP INFES

CONSTRUCCIÓN SIN

APLICACIÓN DE NORMAS

CONSECUENCIAS DE LA INFORMALIDAD

(8)

PUCP INFES

Construcción informal

Foto E. Fierro

(9)

PUCP INFES

Construcción informal

(10)

PUCP INFES

Construcción informal

Foto E. Fierro

(11)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA EDUCATIVA PUCP INFES

REDUCCIÓN DE RIESGO

REDUCCIÓN DE LA VULNERABILIDAD

(12)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA EDUCATIVA PUCP INFES

NORMA DE 1977 VS.

NORMA DE 1997

Comparación del

comportamiento de edificios

sismo de junio del 2001

(13)

PUCP INFES Comportamiento elástico Comportamiento inelástico V sismo= V=ZUSC V diseño = V=ZUSC/R Δ real Δ análisis R Δ (Desplazamiento Lateral ) V = Cortante basal

(14)

PUCP INFES

Comparación entre coeficientes del

cortante en la base

Norma Sísmica 1977 1997

factor Z 1 0.4

factor U 1 1

factor S 1 1

factor C (períodos cortos) 0.4 2.5

(15)

PUCP INFES

Para obtener cortantes en la base

similares, los factores R tuvieron que

ser incrementados

(16)

PUCP INFES

Comparación entre los factores de

reducción de la respuesta

Sistema estructural sismorresistente E.030-97 Factor R N-77 Factor Rd Pórticos de acero 10 6

Pórticos de concreto armado 10 5 Dual de concreto armado 10 4 Muros de corte de concreto

armado 7.5 3

Albañilería estructural 6 2.5

(17)

PUCP INFES ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛Δ i I he 1 100 97 77 ⋅ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − Δ Δ

Norma E.030-97 N-77 Incremento de la demanda MATERIAL PREDOMINANTE 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% ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛Δ i I he

Distorsiones admisibles

(18)

PUCP INFES

Desplazamiento Norma 1977

1977

)

4

/

3

(

R

x

ANALISIS REAL

=

Δ

Δ

(19)

PUCP INFES

Corte versus Desplazamiento

Mismo nivel de diseño, 1977 y 1997

V

K1977 K1997

MISMA RESISTENCIA MAYORES DESPLAZAMIENTOS

(20)

PUCP INFES

Desplazamiento Norma 1997

1997

R

x

ANALISIS

REAL

=

Δ

Δ

Desplazamientos 1997 = 2.5 x 4/3= 3.33 veces mayores

(21)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA

EDUCATIVA

PUCP INFES

(22)

PUCP INFES

NASCA 1996

(23)

PUCP INFES

Norma de 1977 Desplazamientos

admisibles = daño

(24)

PUCP INFES

Detalle: 1er piso

Photo E. Fierro

(25)

PUCP INFES

Norma anterior = daños

Foto E. Fierro

(26)

PUCP INFES

Junta bien hecha:

según proyecto

Foto E. Fierro

(27)

PUCP INFES

Detalle: 2do. piso

Photo E. Fierro

(28)

PUCP INFES

Norma de 1977 = daño

Photo E. Fierro

(29)

I CONVERSATORIO SOBRE INFRATESTRUCTURA EDUCATIVA PUCP INFES

Terremoto de ATICO

(Arequipa)

JUNIO 2001

(30)

PUCP INFES

Registro de ACELERACIONES CORREGIDAS

ACELERACIÓN MÁXIMA : 295.3 cm/seg2

(31)

PUCP INFES

Aula diseñada con Norma E-030-97

Sin daños después del sismo de Atico.

Estructura regular y desplazamientos limitados

Foto E. Fierro

(32)

PUCP INFES

Normas vigentes = No daños

Foto E. Fierro

(33)

PUCP INFES

Normas vigentes = No daños

Foto E. Fierro

(34)

PUCP INFES

Normas vigentes = Junta?

Foto E. Fierro

(35)

PUCP INFES

Δ Δ

θ1 θ2

θ1 << θ2

(36)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 1

„ Todos los colegios diseñados con la Norma

de 1977 experimentaron daño estructural y no estructural.

„ Ninguno de los colegios en la región

diseñados con la Norma de 1997 sufrió daños.

(37)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 2

„ Los cambios en las normas peruanas

resultaron en desplazamientos calculados

mucho mayores. Alrededor de tres veces los especificados en la antigua Norma de 1977.

„ Las estructuras diseñadas usando la nueva

norma de 1997 tuvieron que ser mucho más rígidas que antes.

(38)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 3

„ Los colegios continuaron operando sin

daños, aún cuando la aceleración máxima del terreno debe haber sido mayor que la aceleración de diseño (0,3g se registró 100 km al sur, aún más lejos del epicentro)

„ La rigidez fue suficientemente mayor como para hacer las juntas sísmicas innecesarias.

(39)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 4

„ Cambios en las dimensiones de los elementos

estructurales necesarios para lograr mayor

rigidez incrementó los costos de las estructuras en 30%. No hubieron costos de reparación post sismo debido a la ausencia de daños.

(40)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 5

„ Las estructuras diseñadas con las Normas de

1977 tuvieron que ser reparadas, no se pudieron usar por varios meses y el costo de reparación y reforzamiento alcanzó el 40% del costo inicial.

„ La respuesta sísmica mejoró grandemente con

(41)

PUCP INFES

CONCLUSIONES 6

„ INFES DEBE INICIAR UN PROGRAMA DE

EMERGENCIA PARA CORREGIR LAS JUNTAS MAL HECHAS O DEFICIENTES

„ La limpieza, ensanche de la junta y uso de tapajuntas parece ser la solución màs

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