DIFERENCIAS ENTRE NORMA E.030 DISEÑO SISMORESISTENTE Y
ANÁLISIS SÍSMICO DEL MANUAL DE DISEÑO DE PUETES DEL MTC
1.- ZONAS SÍSMICAS
NORMA E.030
M.D.P. –MTC
Zona 1: Loreto, Ucayali, Madre de Dios
Zona 2: Loreto, Amazonas, San Martín, Huánuco, Ucayali, Pasco, Junín, Huancavelica, Ayacucho, Apurímac, Cusco, Madre de Dios, Puno.
Zona 3: Tumbes, Piura, Cajamarca, Lambayeque, La Libertad, Ancash, Lima y Callao, Ica, Huancavelica, Ayacucho, Arequipa, Moquegua, Tacna.
Zona 4
Zona 3
Zona 2: Departamento de Cajamarca.
Zona 1
2.-COEFICIENTES DE ACELERACION SÍSMICA
NORMA E.030
Factor de zona (Z), como la aceleración máxima del terreno, con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.
ZONA
Z
3
0.4
2
0.3
1
0.15
MDP-MTC
Coeficiente de aceleración sísmica(A), determinado del mapa de iso-aceleraciones con un 10% de nivel de excedencia para 50 años.
ZONA
A
1
A 0.09
2
0.09< A 0.19
3
0.19< A 0.29
4
A>0.29
3.- CONDICIONES LOCALES
NORMA E.030
Parámetros de Sitio
Tipo
Descripción
Tp(S)
S
S1
Roca o suelos muy rígidos
0.4
1.0
S2
Suelos Intermedios
0.6
1.2
S3
Suelos flexibles o con estratos de gran espesor
0.9
1.4
S4
Condiciones excepcionales
*
*
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para los tipos S3
M.D.P.-MTC
Coeficiente de sitio
Tipo de perfil del suelo
I
II
III
IV
S
1.0
1.2
1.5
2.0
4.- CATEGORÍAS ESTRUCTURALES
NORMA E.030.
CATEGORÍA
DESCRIPCIÓN
FACTOR U (Coeficiente de Uso e Importancia)
A
Edificaciones esenciales
1.5
B
Edificaciones importantes
1.3
C
Edificaciones comunes
1.0
D
Edificaciones menores
(*)
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas, pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales.
M.D.P.-MTC
Clasifica a los puentes en tres categorías de importancia: Puentes críticos, Puentes esenciales u Otros puentes.
Puentes
Importancia
Esenciales
I
Otros
II
Esenciales son aquellos que deben funcionar durante y después de un sismo severo.
Asimismo se propone una clasificación por Categoría de Comportamiento Sísmico (CCS)
Coeficiente de aceleración
(A)
CCS
Importancia
I
II
A 0.09
A
A
0.09< A 0.19
B
B
0.19< A 0.29
C
C
A>0.29
D
D
5.- DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS SÍSMICO
NORMA E.030.
Se tiene dos modelos de análisis:
Análisis Estático: Deberá emplearse solamente para edificios sin irregularidades y de baja altura.
Análisis Dinámico: para edificaciones convencionales se usará el procedimiento de combinación espectral y para edificaciones especiales deberá usarse un análisis tiempo-historia.
M.D.P.-MTC
Los puentes de un solo tramo y los de CCS A no requieren un análisis sísmico detallado.
Los puentes con dos o más tramos se analizaran mediante lo referido en el siguiente cuadro:
Categoría
Procedimiento de análisis
Regular
Irregular
B
Método espectral uni-modal
Método espectral multimodal
C
D
El puente regular es aquel que no tiene un cambio brusco o inusual en masa, rigidez o geometría ( rigidez en pilares 25% ).
6.- COEFICIENTE DE RESPUESTA SÍSMICA Y ESPECTRO DE DISEÑO
NORMA E.030.
De acuerdo a las características del sitio de define el factor de amplificación sísmica(C):
C=2.5TpT 2.5
Siendo T el periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o período de un modo en el análisis dinámico, y TP el periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo.
Periodo fundamental:
a). Para cada dirección se estima como: T = hn / CT
Donde:
CT= 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente pórticos.
CT= 45 para edificios de concreto armado cuyos elementos sismo resistentes sean pórticos y las cajas de ascensores y escaleras.
CT= 60 para estructuras de mamposterías y de concreto armado cuyos elementos sismo resistentes sean fundamentalmente muros de corte.
b). Para un procedimiento de análisis dinámico se define como: T=2πPiDi2gFiDi
Cuando el procedimiento dinámico no considere el efecto de los elementos no estructurales, el período fundamental será el 0.85 del obtenido por este método.
Para calcular el espectro de diseño se considera:
Fuerza cortante en la base: V=ZUCSRxP siendo CR 0.125
Donde:
Z = factor de zona
U=coeficiente de uso e importancia
C=factor de amplificación sísmica
S =factor de suelo
R= coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas.
Para estructuras regulares la fuerza cortante en la base será 80%V y para estructuras irregulares 90%V
En el análisis dinámico para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo-aceleración, definido como:
Sa=ZUCSRxg
Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro igual a los 2/3 del espectro de dirección horizontal.
M.D.P.-MTC
El coeficiente de respuesta sísmica elástica (Csn) para el n-ésimo modo de vibración será:
Csn= 1.2ASTn2/3 2.5A
Donde:
Tn = periodo de vibración del n-ésimo modo.
A = coeficiente de aceleración
S = coeficiente de sitio.
Siendo las excepciones.
Para puentes sobre suelos II o IV en áreas donde A 0.3: Csn 2A
Para suelos III y IV para modos distintos al modo fundamental el cual contenga períodos menores a 0.3S : Csn= A(0.8 + 4Tn)
Si el período de vibración para cualquier modo excede de 4S: Csn = 3A.S.Tn075
7.-FACTOR DE REDUCCIÓN
NORMA E.030.
Según la clasificación que se haga a una edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R).
SISTEMAS ESTRUCTURALES
Sistema estructural
Coeficiente de reducción, R
Para estructuras regulares(*)(**)
Acero
Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos.
Otras estructuras de acero:
Arriostres excéntricos
Arriostres en cruz
9.5
6.5
6.0
Concreto armado
Pórticos
Dual
De muros estructurales
Muros de ductilidad limitada
8
7
6
4
Albañilería armada o confinada
3
Madera(Por esfuerzos admisibles)
7
(*)Se aplicarán sólo a estructuras que permitan la disipación de energía manteniendo su estabilidad. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido.
(**)Para estructuras irregulares, los valores de R serán los ¾ de los anotados en la tabla.
M.D.P.-MTC
Factores de modificación de respuesta (R) para subestructuras
SUBESTRUCTURA
IMPORTANCIA
CRITICA
ESENCIAL
OTROS
Pilar tipo placa de gran dimensión
1.5
1.5
2.0
Pilotes de concreto armado
Sólo pilotes verticales
Grupo de pilotes incluyendo pilotes inclinados
1.5
1.5
2.0
1.5
3.0
2.0
Columnas individuales
1.5
2.0
3.0
Pilotes de acero o acero compuesto con concreto
Sólo pilotes verticales
Grupo de pilotes incluyendo pilotes inclinados
1.5
1.5
3.5
2.0
5.0
3.0
Columnas múltiples
1.5
3.5
5.0
Factores de modificación de respuesta (R) para conexiones
CONEXIONES
TODAS LAS CATEGORÍAS DE IMPORTANCIA
Superestructura a estribo
0.8
Juntas de expansión dentro de la superestructura
0.8
Columnas, pilares o pilotes a la viga cabezal o superestructura
1.0
Columnas o pilares a la cimentación
1.0