Esta Norma Técnica establece las condiciones mínimas para el diseño sismorresistente de las edificaciones.
Prevenir la pérdida de vidas humanas, mantener la continuidad de los servicios básicos y minimizar los daños a la propiedad mediante el diseño y construcción de edificios que tengan un buen comportamiento sísmico.
Para efectos de la aplicación de la presente Norma Técnica, entiéndase por:
La presente Norma Técnica es de cumplimiento obligatorio a nivel nacional y se aplica a:
Para efectos de la presente Norma Técnica, se consideran las siguientes nomenclaturas:
| N° | Nomenclatura | Significado |
|---|---|---|
| 1 | C | Factor de amplificación sísmica. |
| 2 | CT | Coeficiente para estimar el período fundamental de un edificio. |
| 3 | di | Desplazamientos laterales del centro de masa del nivel "i" en traslación pura (restringiendo los giros en planta) debido a las fuerzas fi. |
| 4 | ei | Excentricidad accidental en el nivel "i". |
| 5 | Fi | Fuerza sísmica horizontal en el nivel "i". |
| 6 | g | Aceleración de la gravedad. |
| 7 | hi | Altura del nivel "i" con relación al nivel del terreno. |
| 8 | hei | Altura del entrepiso "i". |
| 9 | hn | Altura total de la edificación en metros. |
| 10 | H/V | Cociente espectral horizontal/vertical. |
| 11 | Mti | Momento torsor accidental en el nivel "i". |
| 12 | m | Número de modos usados en la combinación modal. |
| 13 | n | Número de pisos del edificio. |
| 14 | P | Peso total de la edificación. |
| 15 | Pi | Peso del nivel "i". |
| 16 | R | Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas. |
| 17 | r | Respuesta estructural máxima elástica esperada. |
| 18 | ri | Respuestas elásticas máximas correspondientes al modo "i". |
| 19 | S | Factor de amplificación del suelo. |
| 20 | Sa | Espectro de pseudo aceleraciones. |
| 21 | T | Período fundamental de la estructura para el análisis estático o período de un modo en el análisis dinámico. |
| 22 | TP | Período que define la plataforma del factor C. |
| 23 | TL | Período que define el inicio de la zona del factor C con desplazamiento constante. |
| 24 | Ts | Periodo predominante de vibración del terreno. |
| 25 | U | Factor de uso o importancia. |
| 26 | V | Fuerza cortante en la base de la estructura. |
| 27 | Z | Factor de zona. |
| 28 | R0 | Coeficiente básico de reducción de las fuerzas sísmicas. |
| 29 | Ia | Factor de irregularidad en altura. |
| 30 | Ip | Factor de irregularidad en planta. |
| 31 | fi | Fuerza lateral en el nivel "i". |
| 32 | V̄s30 | Velocidad promedio de propagación de las ondas de corte dentro de los 30 m de profundidad. |
| 33 | N̄60 | Promedio ponderado de los ensayos de penetración estándar. |
| 34 | S̄u | Promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada. |
Debe tomarse en cuenta la importancia de los siguientes aspectos:
Mientras no se cuente con normas nacionales específicas para estructuras tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas, túneles y todas aquellas cuyo comportamiento sísmico difiera del de las edificaciones, se deben utilizar los valores Z y S del Capítulo II amplifcados de acuerdo a la importancia de la estructura, debiendo ser sustentado por el proyectista tomando en cuenta estándares internacionales.
Los sistemas estructurales diferentes a los establecidos en el artículo 20 de la presente Norma Técnica deben ser aprobados por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento como un Sistema Constructivo No Convencional, conforme a la regulación vigente.
Los planos, la memoria descriptiva, la memoria de cálculo y las especificaciones técnicas del proyecto estructural son firmados por el ingeniero civil colegiado responsable del diseño, quien es el único autorizado para aprobar cualquier modificación a los mismos.
10.1. La zonificación resulta de la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en la información neotectónica.
10.2. El territorio nacional se divide en cuatro zonas, conforme se muestra en la Figura N° 1 (Zonas sísmicas). Cada zona refleja el nivel de peligro sísmico y tiene asignado un factor Z.
10.3. El Anexo II de la presente Norma Técnica contiene el listado de las provincias y distritos que corresponden a cada zona.
11.1. A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N° 1. Este factor representa la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.
11.2. El factor Z se expresa como una fracción de la aceleración de la gravedad.
| Zona | Z |
|---|---|
| 4 | 0,45 |
| 3 | 0,35 |
| 2 | 0,25 |
| 1 | 0,10 |
12.1. Los estudios de microzonificación sísmica deben suministrar información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales, así como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los estudios se considere para el diseño y construcción de edificaciones y otras obras.
12.2. Se deben realizar estudios de microzonificación para los siguientes casos:
12.3. Se debe aplicar lo establecido en el Anexo III de la presente Norma Técnica.
13.1. Los estudios de sitio tienen como objetivo principal determinar los parámetros de diseño, están limitados al lugar del proyecto y suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales por las condiciones locales.
13.2. No deben emplearse parámetros de diseño inferiores a los indicados en la presente Norma Técnica.
13.3. Los estudios de sitio se realizan, entre otros casos, en grandes complejos industriales, industria de explosivos, productos químicos inflamables y contaminantes.
14.1. Los perfiles de suelo se clasifican en función a la velocidad promedio de propagación de las ondas de corte (V̄s30), alternativamente, para suelos granulares, el promedio ponderado de los N̄60 obtenidos mediante un ensayo de penetración estándar (SPT), y para suelos cohesivos, el promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada (S̄u). Estas propiedades se determinan para los 30 m superiores del perfil de suelo medidos desde el nivel del fondo de cimentación.
14.2. Para las edificaciones con categorías A y B en la Zona 4 (Suelos S₁, S₂, S₃ y S₄) se determina el periodo predominante de vibración del terreno (Ts), a partir de mediciones de vibraciones ambientales y la relación espectral H/V.
14.3. Para los suelos predominantemente granulares, se calcula N̄60 tomando en cuenta solamente los espesores de cada uno de los estratos granulares.
14.4. Para los suelos predominantemente cohesivos, la resistencia al corte en condición no drenada S̄u se calcula como el promedio ponderado de los valores correspondientes a cada estrato cohesivo.
14.5. Para suelos heterogéneos (cohesivos y granulares) se debe tomar el tipo de perfil más desfavorable cuando se obtienen perfiles de suelos distintos a partir de: a) N̄60 para los estratos con suelos granulares; b) S̄u para los estratos con suelos cohesivos.
14.6. Los tipos de perfiles de suelo son:
| Perfil | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| S₀ | Roca | Rocas con diferentes grados de fracturación y las rocas sanas con velocidad de propagación de ondas de corte V̄s30 mayor o igual que 800 m/s. Las mediciones corresponden al sitio del proyecto o a perfiles de la misma roca en la misma formación con igual o mayor intemperismo o fracturas. Cuando se conoce que la roca dura es continua hasta una profundidad de 30 m, las mediciones de la velocidad de las ondas de corte superficiales pueden ser usadas para estimar el valor de V̄s30. |
| S₁ | Suelos muy rígidos | Suelos muy rígidos con velocidades de propagación de onda de corte V̄s30, mayor o igual que 550 m/s y menor que 800 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: grava arenosa muy densa con presencia de bolonería; arena muy densa o grava arenosa densa, con valores de SPT N̄60 mayor que 50; arcilla muy compacta (de espesor menor que 20 m), con una resistencia al corte en condición no drenada S̄u mayor que 100 kPa (1 kgf/cm²) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. |
| S₂ | Suelos rígidos | Suelos rígidos, con velocidades de propagación de onda de corte V̄s30, mayor o igual que 350 m/s y menor que 550 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: arena densa, gruesa a media, o grava arenosa medianamente densa, con valores del SPT N̄60 entre 30 y 50; arcilla muy compacta (de espesor menor que 20 m), con una resistencia al corte en condición no drenada S̄u entre 80 kPa (0,8 kgf/cm²) y 100 kPa (1 kgf/cm²), y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. |
| S₃ | Suelos intermedios | Suelos flexibles con velocidades de propagación de onda de corte V̄s30, mayor o igual que 200 m/s y menor que 350 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: arena media a fina con valores del SPT N̄60 entre 15 y 30; suelo cohesivo, con una resistencia al corte en condiciones no drenada S̄u entre 50 kPa (0,5 kgf/cm²) y 80 kPa (0,8 kgf/cm²) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. |
| S₄ | Suelos blandos | Suelos flexibles con velocidades de propagación de onda de corte V̄s30 menor que 200 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: arena media a fina con valores del SPT N̄60 menor que 15; suelo cohesivo blando, con una resistencia al corte en condición no drenada S̄u menor a 50 kPa (0,5 kgf/cm²) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad; cualquier perfil que no corresponda al tipo S₅ y que tenga más de 3 m de suelo con las siguientes características: índice de plasticidad PI mayor que 20, contenido de humedad ω mayor que 40%, resistencia al corte en condición no drenada S̄u menor que 25 kPa (0,25 kgf/cm²). |
| S₅ | Suelos excepcionales | Suelos potencialmente licuables; suelos excepcionalmente flexibles; suelos susceptibles de densificación por vibración; suelos colapsables; suelos orgánicos; turba; suelos finos saturados; sitios donde las condiciones geológicas y/o topográficas son particularmente desfavorables; sitios donde pueden existir fenómenos de amplificación local. Se prohíbe las construcciones apoyadas sobre estos perfiles, salvo que se efectúe un estudio específico para el sitio. |
14.7. La Tabla N° 3 resume los intervalos para los tipos de perfiles de suelo:
| Perfil | V̄s30 | N̄60 | S̄u |
|---|---|---|---|
| S₀ | ≥ 800 m/s | — | — |
| S₁ | ≥ 550 m/s a < 800 m/s | > 50 | > 100 kPa |
| S₂ | ≥ 350 m/s a < 550 m/s | 30 a 50 | 80 kPa – 100 kPa |
| S₃ | ≥ 200 m/s a < 350 m/s | 15 a 30 | 50 kPa – 80 kPa |
| S₄ | < 200 m/s | < 15 | < 50 kPa |
14.8. Para clasificar un perfil de suelo se debe utilizar la Tabla N° 3. Adicionalmente, para el caso de edificaciones categorías A y B en la Zona 4 (Suelos S₁, S₂, S₃ y S₄), se debe verificar que el periodo predominante determinado para el sitio, Ts, obtenido mediante el método de razones espectrales H/V, sea menor que el período 0,65·TP de la Tabla N° 5. En el caso que Ts sea mayor que 0,65·TP, debe tomarse el perfil del suelo siguiente más desfavorable al obtenido de la Tabla N° 2, con el límite superior de TP o desarrollar un estudio de sitio específico.
15.1. Las expresiones del presente artículo se aplican a los 30 m superiores del perfil de suelo, medidos desde el nivel del fondo de cimentación.
15.2. La velocidad promedio de propagación de las ondas de corte (V̄s30) se determina con la siguiente fórmula:
15.3. El periodo predominante de vibración (Ts) del depósito de suelo es estimado a partir de mediciones de vibraciones ambientales y la evaluación de la razón espectral Horizontal/Vertical (H/V).
15.4. La medición de vibraciones ambientales para evaluar la razón espectral H/V requiere un mínimo de 3 mediciones de al menos 30 minutos de duración cada una. La interpretación de estas mediciones debe seguir los criterios sugeridos en el documento por el proyecto de investigación europeo SESAME (Site effects assessment using ambient excitations) y se debe seleccionar aquella que resulte en una clasificación sísmica más conservadora.
15.5. El promedio ponderado del ensayo estándar de penetración (N̄60) se calcula en función a los estratos con suelos granulares en los 30 m superiores del perfil:
15.6. El promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada (S̄u) se calcula en función a los estratos con suelos cohesivos en los 30 m superiores del perfil:
16.1. Todo proyecto de edificación debe contar con Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) o Informe Técnico de Suelos (ITS), según sea el caso, conforme a lo indicado en la Norma Técnica E.050 Suelos y Cimentaciones del RNE.
16.2. En el caso de estructuras con cimentaciones profundas a base de pilotes, el perfil de suelo es el que corresponda a los estratos en los 30 m por debajo del extremo superior de los pilotes.
Se debe seleccionar el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizando los correspondientes valores del factor de amplificación del suelo S y de los períodos TP y TL dados en las Tablas N° 4 y N° 5:
| Zona \ Suelo | S₀ | S₁ | S₂ (*) | S₃ (*) | S₄ |
|---|---|---|---|---|---|
| Z4 | 0,80 | 1,00 | 1,00 – 1,10 | 1,10 – 1,20 | Requiere análisis de respuesta de sitio |
| Z3 | 0,80 | 1,00 | 1,00 – 1,15 | 1,15 – 1,20 | 1,30 |
| Z2 | 0,80 | 1,00 | 1,00 – 1,30 | 1,30 – 1,40 | 1,70 |
| Z1 | 0,80 | 1,00 | 1,00 – 1,30 | 1,30 – 1,60 | 2,40 |
| Período \ Suelo | S₀ | S₁ | S₂ (*) | S₃ (*) | S₄ |
|---|---|---|---|---|---|
| TP (s) | 0,3 | 0,4 | 0,4 – 0,6 | 0,6 – 0,9 | 1,2 |
| TL (s) | 3,0 | 2,5 | 2,5 – 2,0 | 2,0 – 1,6 | 1,6 |
18.1. De acuerdo a las características de sitio, se determina el factor de amplificación sísmica (C) conforme la siguiente tabla:
| Período fundamental de la estructura (T) | Factor de amplificación sísmica (C) |
|---|---|
| T < 0,2·TP | C = 1 + 7,5·(T / TP) |
| 0,2·TP ≤ T ≤ TP | C = 2,5 |
| TP < T < TL | C = 2,5·(TP / T) |
| T > TL | C = 2,5·(TP·TL / T²) |
18.2. Este coeficiente "C" se interpreta como el factor de amplificación de la aceleración estructural respecto de la aceleración en el suelo.
18.3. Para determinar la fuerza cortante basal del análisis estático (artículo 34), se debe usar un valor de C igual a 2,5 en todo el rango de 0 ≤ T ≤ TP.
19.1. Cada estructura está clasificada conforme a las categorías establecidas en la Tabla N° 7; el factor de uso o importancia (U) se asigna en función de la categoría correspondiente:
| Categoría | Descripción | Factor U |
|---|---|---|
| A — Edificaciones esenciales |
A₁: Establecimientos del sector salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo establecido por el Ministerio de Salud. A₂: Edificaciones esenciales para el manejo de las emergencias, el funcionamiento del gobierno y en general aquellas edificaciones que puedan servir de refugio después de un desastre. Incluye: establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A₁; puertos, aeropuertos, estaciones ferroviarias de pasajeros, sistemas masivos de transporte, locales municipales, centrales de comunicaciones; estaciones de bomberos, cuarteles de las fuerzas armadas y policía; instalaciones de generación y transformación de electricidad, reservorios y plantas de tratamiento de agua; instituciones educativas, institutos superiores tecnológicos y universidades; edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, tales como grandes hornos, fábricas y depósitos de materiales inflamables o tóxicos; edificios que almacenen archivos e información esencial del Estado. |
1,5 |
| B — Edificaciones importantes | Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales, terminales de buses de pasajeros, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos y bibliotecas. Depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento. | 1,3 |
| C — Edificaciones comunes | Edificaciones comunes tales como: viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de contaminantes. | 1,0 |
19.2. Para edificaciones con áreas de usos combinados, se debe usar el mayor valor del factor de uso U, siempre que el área correspondiente a dicho uso supere el 15% del área total de la edificación sin incluir sótanos.
19.3. Para construcciones provisionales tales como almacenes de obra, módulos de casetas, entre otras de naturaleza temporal, la determinación del factor de uso U queda bajo responsabilidad del proyectista.
Los sistemas estructurales según el material estructural se establecen en la siguiente tabla:
| Material estructural | Descripción | Sistema estructural |
|---|---|---|
| Estructuras de concreto armado | Todos los sistemas estructurales de concreto armado cumplen con lo establecido en la Norma Técnica E.060 Concreto Armado del RNE | Pórticos: Por lo menos el 80% de la fuerza cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos. En caso se tengan muros estructurales, éstos se diseñan para resistir una fracción de la acción sísmica total de acuerdo con su rigidez. |
| Muros estructurales: La resistencia sísmica está dada predominantemente por muros dúctiles sobre los que actúa por lo menos el 70% de la fuerza cortante en la base. | ||
| Dual: Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales. La fuerza cortante que toman los muros es mayor que 20% y menor que 70% del cortante en la base del edificio. | ||
| Edificaciones de muros de ductilidad limitada (EMDL): La resistencia sísmica y de cargas de gravedad está dada por una alta densidad de muros de concreto armado (mayor a 2.5% por piso) de espesores reducidos, como mínimo de 10 cm, en los que se prescinde de extremos confinados y el refuerzo vertical se dispone en una sola capa. Con este sistema se puede construir como máximo cinco (05) pisos. | ||
| Estructuras de acero | Todos los sistemas estructurales de acero cumplen con lo establecido en la Norma Técnica E.090 Estructuras Metálicas del RNE | Pórticos especiales resistentes a momentos (SMF): Proveen una alta capacidad de deformación inelástica a través de la fluencia por flexión de las vigas y limitada fluencia en las zonas de panel de las columnas. |
| Pórticos intermedios resistentes a momentos (IMF): Proveen una limitada capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. | ||
| Pórticos ordinarios resistentes a momentos (OMF): Proveen una mínima capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. | ||
| Pórticos especiales concéntricamente arriostrados (SCBF): Proveen una alta capacidad de deformación inelástica a través de la resistencia post-pandeo en los arriostres en compresión y fluencia en los arriostres en tracción. | ||
| Pórticos ordinarios concéntricamente arriostrados (OCBF): Proveen una limitada capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. | ||
| Pórticos excéntricamente arriostrados (EBF): Proveen una alta capacidad de deformación inelástica principalmente por fluencia en flexión o corte en la zona entre arriostres. | ||
| Estructuras de albañilería | Sistema estructural cuyos elementos sismorresistentes son muros a base de unidades de albañilería de arcilla o concreto, y cumplen con lo establecido en la Norma Técnica E.070 Albañilería del RNE. Para efectos de esta Norma Técnica no se hace diferencia entre estructuras de albañilería confinada o de albañilería armada. | |
| Estructuras de madera | Sistema estructural cuyos elementos sismorresistentes son principalmente a base de madera, y cumplen con lo establecido en la Norma Técnica E.010 Madera del RNE. | |
| Estructuras de tierra | Sistema estructural cuyos elementos sismorresistentes son muros a base de unidades de albañilería de tierra o tierra apisonada in situ, y cumplen con lo previsto en la Norma Técnica E.080 Diseño y construcción con tierra reforzada del RNE. | |
21.1. De acuerdo a su categoría y la zona donde se ubique, la edificación se proyecta empleando el sistema estructural que se indica en la Tabla N° 8 y respetando las restricciones a la irregularidad de la Tabla N° 13, conforme lo establecido en la siguiente tabla:
| Categoría de la edificación | Zona | Sistema estructural |
|---|---|---|
| A₁ | 4 y 3 | Aislamiento sísmico con cualquier sistema estructural. |
| 2 y 1 | Estructuras de acero tipo SCBF y EBF. Estructuras de concreto: sistema dual, muros de concreto armado. Albañilería armada o confinada. | |
| A₂ (*) | 4, 3 y 2 | Estructuras de acero tipo SCBF y EBF. Estructuras de concreto: sistema dual, muros de concreto armado. Albañilería armada o confinada. |
| 1 | Cualquier sistema. | |
| B | 4, 3 y 2 | Estructuras de acero tipo SMF, IMF, SCBF, OCBF y EBF. Estructuras de concreto: pórticos, sistema dual, muros de concreto armado. Albañilería armada o confinada. Estructuras de madera. |
| 1 | Cualquier sistema. | |
| C | 4, 3, 2 y 1 | Cualquier sistema. |
21.2. Para edificaciones con cobertura liviana se permite usar cualquier sistema estructural.
22.1. Los sistemas estructurales se clasifican según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente en cada dirección de análisis, tal como se indica en la siguiente tabla:
| Sistema Estructural | Coeficiente básico de reducción R₀ (*) |
|---|---|
| Acero: | |
| Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) | 8 |
| Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF) | 5 |
| Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF) | 4 |
| Pórticos Especiales Concéntricamente Arriostrados (SCBF) | 7 |
| Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (OCBF) | 4 |
| Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF) | 8 |
| Concreto Armado: | |
| Pórticos | 8 |
| Dual | 7 |
| De muros estructurales | 6 |
| Muros de ductilidad limitada | 3,5 |
| Albañilería Armada o Confinada | 3 |
| Madera | 7 (**) |
22.2. Cuando en la dirección de análisis, la edificación presente más de un sistema estructural, se toma el menor coeficiente R₀ que corresponda.
22.3. Para estructuras tipo péndulo invertido, se debe usar un valor de R₀ = 2.5.
22.4. No se permite construcciones de tierra en suelos S₄ y S₅.
23.1. Las estructuras se clasifican como regulares o irregulares para los fines siguientes: a) Cumplir las restricciones de la Tabla N° 13; b) Establecer los procedimientos de análisis; c) Determinar el coeficiente R de reducción de fuerzas sísmicas.
23.2. Las estructuras que en su configuración resistente a cargas laterales no presentan ninguna de las irregularidades indicadas en las Tablas N° 11 y N° 12, se deben considerar regulares y con valores de Ia e Ip iguales a 1,0.
23.3. Las estructuras que en su configuración estructural presenta una o más irregularidades de las indicadas en las Tablas N° 11 y N° 12, se deben considerar irregulares.
24.1. El factor Ia se determina como el menor de los valores de la Tabla N° 11 correspondiente a las irregularidades estructurales existentes en altura en las dos direcciones de análisis.
24.2. El factor Ip se determina como el menor de los valores de la Tabla N° 12 correspondiente a las irregularidades estructurales existentes en planta en las dos direcciones de análisis.
24.3. Si al aplicar las Tablas N° 11 y N° 12 se obtuvieran valores distintos de los factores Ia o Ip para las dos direcciones de análisis, se toma para cada factor el menor valor entre los obtenidos para las dos direcciones.
| Irregularidad | Factor de irregularidad Ia |
|---|---|
| Irregularidad de rigidez – Piso blando: Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, en un entrepiso la rigidez lateral es menor que 70% de la rigidez lateral del entrepiso inmediato superior, o es menor que 80% de la rigidez lateral promedio de los tres niveles superiores adyacentes. Irregularidades de resistencia – Piso débil: Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 80% de la resistencia del entrepiso inmediato superior. |
0,75 |
| Irregularidad extrema de rigidez (Tabla N° 13): Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, en un entrepiso la rigidez lateral es menor que 60% de la rigidez lateral del entrepiso inmediato superior, o es menor que 70% de la rigidez lateral promedio de los tres niveles superiores adyacentes. Irregularidad extrema de resistencia (Tabla N° 13): Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65% de la resistencia del entrepiso inmediato superior. |
0,50 |
| Irregularidad de masa o peso: Se tiene cuando el peso de un piso, determinado según el artículo 31, es mayor que 1,5 veces el peso de un piso adyacente. Este criterio no se aplica en azoteas ni en sótanos. | 0,90 |
| Irregularidad geométrica vertical: La configuración es irregular cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 1,3 veces la correspondiente dimensión en un piso adyacente. Este criterio no se aplica en azoteas ni en sótanos. | 0,90 |
| Discontinuidad en los sistemas resistentes: Se califica a la estructura como irregular cuando en cualquier elemento que resista más de 10% de la fuerza cortante se tiene un desalineamiento vertical, tanto por un cambio de orientación, como por un desplazamiento del eje de magnitud mayor que 25% de la correspondiente dimensión del elemento. | 0,80 |
| Discontinuidad extrema de los sistemas resistentes (Tabla N° 13): Existe discontinuidad extrema cuando la fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos según se describen en el ítem anterior, supere el 25% de la fuerza cortante total. | 0,60 |
| Irregularidad | Factor de irregularidad Ip |
|---|---|
| Irregularidad torsional: Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edificio (Δmax) en esa dirección, calculado incluyendo excentricidad accidental, es mayor que 1,3 veces el desplazamiento relativo promedio de los extremos del mismo entrepiso para la misma condición de carga (Δprom). Este criterio sólo se aplica en edificios con diafragmas rígidos y sólo si el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor que 50% del desplazamiento permisible indicado en la Tabla N° 14. | 0,75 |
| Irregularidad torsional extrema (Tabla N° 13): Existe cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edificio (Δmax) calculado incluyendo excentricidad accidental, es mayor que 1,5 veces el desplazamiento relativo promedio de los extremos del mismo entrepiso para la misma condición de carga (Δprom). | 0,60 |
| Esquinas entrantes: La estructura se califica como irregular cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas direcciones son mayores que 20% de la correspondiente dimensión total en planta. | 0,90 |
| Discontinuidad del diafragma: La estructura se califica como irregular cuando los diafragmas tienen discontinuidades abruptas o variaciones importantes en rigidez, incluyendo aberturas mayores que 50% del área bruta del diafragma. También existe irregularidad cuando, en cualquiera de los pisos y para cualquiera de las direcciones de análisis, se tiene alguna sección transversal del diafragma con un área neta resistente menor que 50% del área de la sección transversal en la misma dirección calculada con la dimensión total en planta. | 0,85 |
| Sistemas no paralelos: Existe esta irregularidad cuando en cualquiera de las direcciones de análisis los elementos resistentes a fuerzas laterales no son paralelos. No se aplica si los ejes de los pórticos o muros forman ángulos menores que 30° ni cuando los elementos no paralelos resisten menos que 10% de la fuerza cortante del piso. | 0,90 |
25.1. De acuerdo a su categoría y la zona donde se ubique, la edificación se proyecta respetando las restricciones a la irregularidad de la siguiente tabla:
| Categoría de la edificación | Zona | Restricciones |
|---|---|---|
| A₁ y A₂ | 4, 3 y 2 | No se permiten irregularidades |
| 1 | No se permiten irregularidades extremas | |
| B | 4, 3 y 2 | No se permiten irregularidades extremas |
| 1 | Sin restricciones | |
| C | 4 y 3 | No se permiten irregularidades extremas |
| 2 | No se permiten irregularidades extremas excepto en edificios de hasta 2 pisos u 8 m de altura total | |
| 1 | Sin restricciones |
25.2. En las zonas sísmicas 4, 3 y 2 no se permiten estructuras con sistema de transferencia en los que más del 25% de las cargas de gravedad o de las cargas sísmicas en cualquier nivel sean soportadas por elementos verticales que no son continuos hasta la cimentación. Esta disposición no se aplica para el último entrepiso de las edificaciones.
El coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas se determina como el producto del coeficiente R₀ determinado a partir de la Tabla N° 10 y de los factores Ia, Ip obtenidos de las Tablas N° 11 y N° 12 de la presente Norma Técnica.
27.1. Las edificaciones con sistemas de aislamiento sísmico se rigen por la Norma Técnica E.031 Aislamiento Sísmico del RNE.
27.2. Se permite la utilización de sistemas de disipación de energía en las edificaciones siempre y cuando se cumplan las disposiciones del Capítulo II de esta Norma Técnica y, en cuanto corresponda, los requisitos técnicos establecidos en el "Chapter 18 Seismic design requirements for structures with damping systems" del documento ASCE/SEI 7-22, Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, u otra norma que brinde un nivel de seguridad equivalente o superior a la antes mencionada.
27.3. La instalación de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía se somete a una supervisión técnica especializada a cargo de un ingeniero civil.
28.1. El análisis de las estructuras en cada dirección predominante se realiza por el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes o por el procedimiento de combinación modal espectral, con 100% de las solicitaciones en una dirección y 30% de las solicitaciones en dirección perpendicular.
28.2. Para estructuras con sistemas no paralelos en planta, conforme a la Tabla N° 12, en adición, se debe considerar que las acciones sísmicas ocurren en las direcciones de los ejes no paralelos.
28.3. La excentricidad accidental a la que se refieren los artículos 37 y 45 sólo debe aplicarse en dirección perpendicular a aquella dirección en la que se aplica el 100% de la acción sísmica.
28.4. Se debe considerar las solicitaciones sísmicas verticales en el diseño de los elementos verticales, en elementos horizontales de gran luz, en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de un edificio.
28.5. La fuerza sísmica vertical actúa en los elementos simultáneamente con las fuerzas sísmicas horizontales y en el sentido más desfavorable para el análisis.
28.6. Al realizar un procedimiento de análisis tiempo historia, se debe considerar la acción simultánea en todas las componentes, sin excepción de la configuración estructural, regular o irregular.
28.7. Las acciones sísmicas de edificaciones nuevas son determinadas conforme el procedimiento descrito en el Anexo I de la presente Norma Técnica, u otro que determine el proyectista que cumpla con las disposiciones de la presente Norma Técnica.
Cuando se realicen verificaciones por esfuerzos admisibles, las fuerzas sísmicas obtenidas con esta Norma Técnica se multiplican por 0,8.
30.1. El modelo para el análisis considera una distribución espacial de masas y rigideces que sean adecuadas para representar los aspectos más significativos del comportamiento dinámico de la estructura.
30.2. Para el análisis estructural, las estructuras de concreto armado y albañilería deben ser analizadas considerando las inercias de las secciones brutas, ignorando la fisuración y el refuerzo.
30.3. Para edificios en los que el proyectista determine que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, se puede usar un modelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma, asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y una rotación.
30.4. Se debe verificar que los diafragmas tengan la rigidez, resistencia y conexión adecuada con el sistema estructural para asegurar las hipótesis de diafragma rígido; en caso contrario, se debe tomar en cuenta su flexibilidad para la distribución de las fuerzas sísmicas.
30.5. El modelo estructural debe incluir la tabiquería que no se aísle debidamente de la estructura; en tal caso, los requisitos de diseño para el sistema estructural se deben satisfacer considerando los dos escenarios, con la tabiquería y sin la tabiquería.
30.6. Para los pisos que no constituyan diafragmas rígidos, los elementos resistentes son diseñados para las fuerzas horizontales que directamente les corresponde.
30.7. En los edificios cuyos elementos estructurales predominantes sean muros, se debe utilizar un modelo que tome en cuenta la interacción entre muros en direcciones perpendiculares (muros en H, muros en T y muros en L).
30.8. Para el modelo estructural no se debe incluir la rigidez de las losas de piso fuera de su plano. Las losas se pueden modelar como alas de vigas "T" o "L", en cuyo caso estas alas deben estar confinadas con estribos y deben tener adecuado detallado por resistencia y ductilidad.
El peso (P) se calcula adicionando a la carga permanente y total de la edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determina de la siguiente manera:
32.1. Los procedimientos de análisis sísmicos son los siguientes: a) Análisis estático o de fuerzas estáticas equivalentes; b) Análisis dinámico modal espectral.
32.2. El análisis sísmico se realiza empleando un modelo de comportamiento lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas.
32.3. El procedimiento de análisis dinámico tiempo-historia, descrito en el Subcapítulo 3 del presente Capítulo, puede ser empleado con fines de verificación, pero no es sustituto de los procedimientos indicados en los Subcapítulos 1 y 2 del presente Capítulo.
33.1. Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas actuando en el centro de masas de cada nivel de la edificación.
33.2. Pueden analizarse mediante este procedimiento todas las estructuras regulares o irregulares ubicadas en la zona sísmica 1. En las otras zonas sísmicas puede emplearse este procedimiento para las estructuras clasificadas como regulares de no más de 30 m de altura, y para las estructuras de muros portantes de concreto armado y albañilería armada o confinada de no más de 15 m de altura, aun cuando sean irregulares.
33.3. Para las estructuras que puedan analizarse con este método, el análisis de la estructura en cada dirección predominante se realiza con el 100% de las solicitaciones en una dirección y 30% de las solicitaciones en dirección perpendicular, sumando los valores absolutos de los correspondientes resultados.
34.1. La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determina por la siguiente expresión:
34.2. El valor de C/R debe cumplir con:
35.1. Las fuerzas sísmicas horizontales en cualquier nivel i, correspondientes a la dirección considerada, se calculan mediante:
35.2. Donde n es el número de pisos del edificio, k es un exponente relacionado con el período fundamental de vibración de la estructura (T), en la dirección considerada, que se calcula de acuerdo a:
36.1. El período fundamental de vibración para cada dirección se estima con la siguiente expresión:
36.2. Alternativamente, puede usarse la siguiente expresión:
36.3. Cuando el análisis no considere la rigidez de los elementos no estructurales que no se aíslen debidamente de la estructura, el período fundamental T se toma como 0,85 del valor obtenido con la fórmula precedente.
Para estructuras con diafragmas rígidos, se debe considerar que la fuerza en cada nivel (Fᵢ) actúa en el centro de masas del nivel respectivo. Además de la excentricidad propia de la estructura se debe calcular el efecto de excentricidades accidentales (en cada dirección de análisis) como se indica a continuación:
38.1. La fuerza sísmica vertical se debe considerar como una fracción del peso igual a 2/3·Z·U·S.
38.2. En elementos horizontales de grandes luces, incluyendo volados, se requiere un análisis dinámico con los espectros establecidos en el artículo 41 de la presente Norma Técnica.
Cualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los análisis dinámicos por combinación modal espectral, según lo establecido en este Subcapítulo.
40.1. Los modos de vibración deben determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas.
40.2. En cada dirección se consideran aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa total. Se debe tomar como mínimo los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis.
41.1. Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utiliza un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones determinado por:
41.2. Para el análisis en la dirección vertical puede usarse un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales.
42.1. Mediante los criterios de combinación que se indican, se puede obtener la respuesta máxima elástica esperada (r), tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura, como para los parámetros globales del edificio como fuerza cortante en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos de entrepiso.
42.2. La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (rᵢ) puede determinarse usando la combinación cuadrática completa (CQC) de los valores calculados para cada modo:
42.3. Alternativamente, la respuesta máxima puede estimarse mediante la siguiente expresión:
La respuesta máxima elástica esperada por efecto de la acción simultánea de las solicitaciones sísmicas con 100% en una dirección y 30% en la dirección perpendicular, tanto para fuerzas internas como para los parámetros globales del edificio, se obtiene como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (SRSS) de los efectos de las componentes de sismo en cada dirección.
44.1. Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en el primer entrepiso del edificio no debe ser menor que el 80% del valor calculado según el artículo 34 para estructuras regulares, ni menor que el 90% para estructuras irregulares.
44.2. Si el resultado de la fuerza cortante no cumple con lo establecido en el numeral 44.1, se debe incrementar el cortante escalando proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos.
La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se considera mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección del sismo igual a 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis. En cada caso se considera el signo más desfavorable.
46.1. El análisis dinámico tiempo-historia puede emplearse como un procedimiento complementario a los especificados en los Subcapítulos 1 y 2 del presente Capítulo.
46.2. En este tipo de análisis se utiliza un modelo matemático de la estructura que considere directamente el comportamiento histerético de los elementos, determinándose la respuesta frente a un conjunto de aceleraciones del terreno mediante integración directa de las ecuaciones de equilibrio.
47.1. Para el análisis se usan como mínimo siete conjuntos de registros de aceleraciones del terreno, cada uno de los cuales incluye dos componentes en direcciones ortogonales.
47.2. Cada conjunto de registros de aceleraciones del terreno contiene un par de componentes de aceleración horizontal, elegidas y escaladas de eventos individuales.
47.3. Las historias de aceleración son obtenidas de eventos cuyas magnitudes, distancia a las fallas, y mecanismos de fuente sean consistentes con el máximo sismo considerado. Cuando no se cuente con el número requerido de registros apropiados, se pueden usar registros simulados para alcanzar el número total requerido.
47.4. Para cada par de componentes horizontales de movimiento del suelo, se construye un espectro de pseudo aceleraciones tomando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (SRSS) de los valores espectrales calculados para cada componente por separado, con 5% del amortiguamiento crítico.
47.5. Cuando se utilice escalamiento de amplitudes, se debe usar el mismo factor de escalamiento para ambas componentes. Cada par de componentes horizontales de movimiento del suelo debe escalarse de modo que, en el rango de períodos comprendido entre 0,2T y 1,5T (siendo T el período fundamental), el promedio de los valores espectrales SRSS no sea menor que la ordenada correspondiente del espectro de diseño calculada según el artículo 41, con R = 1.
47.6. Para registros espectro compatibles ambas componentes se modifican independientemente, pero el promedio de los valores espectrales SRSS, para cada período en el rango entre 0,2T y 1,5T, debe ser por lo menos 100% de la ordenada correspondiente del espectro de diseño, calculada según el artículo 41, con R = 1. Adicionalmente, en cada registro, los valores espectrales en la dirección de análisis no deben ser menores que el 90% del correspondiente espectro de diseño.
48.1. El modelo matemático representa correctamente la distribución espacial de masas en la estructura.
48.2. El comportamiento de los elementos es modelado de forma consistente con resultados de ensayos de laboratorio, el cual toma en cuenta la fluencia, la degradación de resistencia, la degradación de rigidez, el estrechamiento de los lazos histeréticos, y todos los aspectos relevantes del comportamiento estructural indicado por los ensayos.
48.3. La resistencia de los elementos es obtenida en base a los valores esperados sobre resistencia del material, endurecimiento por deformación y degradación de resistencia por la carga cíclica.
48.4. Se permite suponer propiedades lineales para aquellos elementos en los que el análisis demuestre que permanecen en el rango elástico de respuesta.
48.5. Se puede considerar un amortiguamiento viscoso equivalente con un valor máximo del 5% del amortiguamiento crítico, además de la disipación resultante del comportamiento histerético de los elementos.
48.6. Se puede suponer que la estructura está empotrada en la base, o alternativamente considerar la flexibilidad del sistema de cimentación, si fuera pertinente.
49.1. Las fuerzas de diseño, las deformaciones en los elementos y las distorsiones de entrepiso, se evalúan a partir de los promedios de los correspondientes resultados máximos obtenidos en los distintos análisis.
49.2. Las distorsiones máximas de entrepiso no deben exceder 1,25 veces de los valores indicados en la Tabla N° 14 de la presente Norma Técnica.
49.3. Las deformaciones en los elementos no deben exceder de 2/3 de aquellas para las que perderían la presión admisible para cargas verticales o para las que se tendría una pérdida de resistencia en exceso a 30%.
49.4. Para verificar la resistencia de los elementos se dividen los resultados del análisis entre R = 2, empleándose las Normas Técnicas del RNE aplicables a cada material.
50.1. Para estructuras regulares, los desplazamientos laterales se calculan multiplicando por 0,75·R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas.
50.2. Para estructuras irregulares, los desplazamientos laterales se calculan multiplicando por 0,85·R los resultados obtenidos del análisis lineal elástico.
50.3. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se consideran los valores mínimos de C/R indicados en el artículo 34 ni el cortante mínimo en la base, especificado en el artículo 44.
El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el artículo 50, no excede la fracción de la altura de entrepiso (distorsión) que se indica en la siguiente tabla:
| Material Predominante | Δᵢ / hei |
|---|---|
| Concreto armado | 0,007 |
| Acero | 0,010 |
| Albañilería | 0,005 |
| Madera | 0,010 |
| Edificios de muros de ductilidad limitada | 0,004 |
52.1. Toda estructura está separada de las estructuras vecinas, desde el nivel del terreno natural, por una distancia mínima s para evitar el contacto durante un movimiento sísmico.
52.2. La distancia mínima s no debe ser menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos máximos de los edificios adyacentes, ni menor que:
52.3. El edificio se debe distanciar de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables, o con edificaciones, en una distancia no menor que 2/3 del desplazamiento máximo calculado según el artículo 50; ni menor que s/2 si la edificación existente cuenta con una junta sísmica reglamentaria.
52.4. En caso de que no exista la junta sísmica reglamentaria, el edificio se debe separar de la edificación existente en una distancia que resulte del valor de s/2 que le corresponde, más el valor s/2 de la estructura vecina.
Cuando sobre un solo elemento de la estructura, muro o pórtico, actúa una fuerza de 30% o más del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso, dicho elemento se diseña para el 125% de dicha fuerza.
En caso se realice un análisis de la resistencia última se puede utilizar las especificaciones del Standard ASCE/SEI 41-23 "Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings", o se puede aplicar otra norma que brinde un nivel de seguridad equivalente o superior a la antes mencionada.
55.1. Los elementos no estructurales que estén unidos al sistema estructural sismorresistente y que acompañen la deformación de la estructura, no deben causar daños en caso de falla.
55.2. Los elementos no estructurales que tienen adecuada resistencia y rigidez para acciones sísmicas incluyen, entre otros, los siguientes:
Los profesionales que elaboran los diferentes proyectos son responsables de proveer a los elementos no estructurales la adecuada resistencia y rigidez para acciones sísmicas, según lo establecido en la Norma Técnica G.030 Derechos y responsabilidades del RNE.
57.1. Los elementos no estructurales, sus anclajes, y sus conexiones se diseñan para resistir una fuerza sísmica horizontal en cualquier dirección (F) asociada a su peso (Pₑ), cuya resultante puede suponerse aplicada en el centro de masas del elemento:
57.2. Alternativamente, puede utilizarse la siguiente ecuación:
Los valores de C₁ se toman de la siguiente tabla:
| Elemento | C₁ |
|---|---|
| Elementos que fallar puedan precipitarse fuera de la edificación y cuya falla entrañe peligro para personas u otras estructuras. | 3,0 |
| Muros y tabiques dentro de una edificación. | 2,0 |
| Tanques sobre la azotea, casa de máquinas, pérgolas, parapetos en la azotea. | 3,0 |
| Equipos rígidos conectados rígidamente al piso. | 1,5 |
57.3. Para calcular las solicitaciones de diseño en muros, tabiques, parapetos y en general elementos no estructurales con masa distribuida, la fuerza F se convierte en una carga uniformemente distribuida por unidad de área.
57.4. Para muros y tabiques soportados horizontalmente en dos niveles consecutivos, se toma el promedio de las aceleraciones de los dos niveles.
En ningún nivel del edificio la fuerza F calculada con el artículo 57 es menor que:
59.1. La fuerza sísmica vertical se debe considerar como 2/3 de la fuerza horizontal.
59.2. Para equipos soportados por elementos de grandes luces, incluyendo volados, se requiere un análisis dinámico con los espectros definidos en el numeral 41.2 del artículo 41 de la presente Norma Técnica.
Los elementos no estructurales localizados a nivel de la base de la estructura o por debajo de ella (sótanos) y los cercos, se diseñan con una fuerza horizontal calculada con:
61.1. Para letreros, chimeneas, torres y antenas de comunicación instaladas en cualquier nivel del edificio, la fuerza de diseño se establece considerando las propiedades dinámicas del edificio y de la estructura a instalar.
61.2. La fuerza de diseño no debe ser menor que la calculada con la metodología establecida en este Capítulo, con un valor de C₁ mínimo de 3,0.
62.1. Las suposiciones que se realicen para los apoyos de la estructura son concordantes con las características propias del suelo de cimentación, y el tipo de cimentación utilizado.
62.2. La determinación de las presiones actuantes en el suelo para la verificación por esfuerzos admisibles, se calcula con las fuerzas obtenidas del análisis sísmico multiplicadas por 0,8 según lo indicado en el artículo 29 de la presente Norma Técnica.
62.3. Para el diseño de las cimentaciones de edificaciones para evacuación vertical frente a tsunamis, se debe cumplir, adicionalmente a lo establecido en la presente Norma Técnica, lo dispuesto en el Capítulo VI Diseño de cimentaciones de estructuras resistentes a tsunamis de la Norma "Lineamientos para el diseño de edificaciones para evacuación vertical frente a tsunamis" o norma que la sustituya.
63.1. En todo Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) se debe considerar los efectos de los sismos para la determinación de la presión admisible del suelo de cimentación.
63.2. En los sitios en que pueda producirse licuación del suelo, se efectúa una investigación geotécnica que evalúe esta posibilidad y determine la solución más adecuada.
64.1. Toda estructura y su cimentación deben diseñarse para resistir el momento de volteo que produce un sismo calculado mediante: (i) análisis estático o de fuerzas equivalentes; o (ii) análisis dinámico modal espectral.
64.2. El factor de seguridad calculado con las fuerzas que se obtienen en el análisis estructural, sin considerar la reducción establecida en el artículo 29, debe ser mayor o igual que 1,2.
65.1. Para zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S₃ y S₄, para las Zonas 3 y 4, y en general para suelos con una presión admisible menor que 0,10 MPa, se provee elementos de conexión en ambas direcciones, los que se diseñan en tracción o compresión, para una fuerza horizontal mínima equivalente al 10% de las cargas verticales amplificadas que soporta la zapata, adicionalmente a las solicitaciones por flexión que pudieran existir.
65.2. Para el caso de zapatas sobre pilotes, pilares perforados y cajones de cimentación, se debe proveer vigas de conexión tomando en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza horizontal diseñando pilotes y zapatas para estas solicitaciones. Los pilotes tienen una resistencia en tracción de por lo menos el 15% de la carga vertical que soportan.
66.1. Las estructuras dañadas por sismos deben ser evaluadas, reparadas y/o reforzadas de tal manera que se corrijan los defectos estructurales que provocaron los daños y recuperen la capacidad de resistir un nuevo evento sísmico, acorde con lo dispuesto en artículo 7 de la presente Norma Técnica.
66.2. En la evaluación y reforzamiento de estructuras existentes, se debe garantizar que recuperen la capacidad de resistir un evento sísmico, conforme a lo dispuesto en el artículo 7 de la presente Norma Técnica.
Ocurrido el evento sísmico, la estructura debe ser evaluada por un ingeniero civil, quien determina si la edificación se encuentra en buen estado o requiere de reforzamiento, reparación o demolición. El estudio debe considerar las características geotécnicas del sitio.
68.1. La reparación o reforzamiento debe dotar a la estructura de una combinación adecuada de rigidez, resistencia y ductilidad que garantice su buen comportamiento en eventos futuros, en cumplimiento de las Normas Técnicas del RNE.
68.2. El proyecto de reparación o reforzamiento debe incluir los detalles, procedimientos y sistemas constructivos a seguirse.
68.3. El proyectista debe sustentar los límites de distorsión considerados, teniendo en cuenta la antigüedad y las características de la edificación. Las distorsiones en ningún caso deben ser mayores que las establecidas en la Tabla N° 14 de la presente Norma Técnica.
68.4. Las edificaciones se pueden intervenir empleando los criterios de reforzamiento sísmico progresivo y en la medida que sea aplicable, usando los criterios establecidos en el documento "Engineering Guideline for Incremental Seismic Rehabilitation", FEMA P-420, Risk Management Series, USA, 2009, u otra norma que brinde un nivel de seguridad equivalente o superior a la antes mencionada.
69.1. La estación acelerométrica debe estar equipada con un sensor acelerométrico triaxial, un registrador, una unidad de almacenamiento, dos fuentes de suministro de energía (tensión de suministro de 220V y una batería externa que funciona de manera automática ante la falla del suministro normal) y acceso a internet.
69.2. El acceso a la estación acelerométrica es restringido para su operación y mantenimiento.
69.3. El edificio debe contar con la estación acelerométrica y sus equipos, cuyas especificaciones técnicas cumplen lo dispuesto por el Lineamiento LI N° 001-2026-IGP "Especificaciones Técnicas para Registradores Acelerométricos y Requisitos Mínimos para su Instalación, Operación y Mantenimiento en el Contexto de la Norma E.030 Diseño Sismorresistente" del Instituto Geofísico del Perú (IGP) u otra norma que lo sustituya.
69.4. El suministro eléctrico para el equipo acelerométrico debe tener los accesorios para garantizar una línea estabilizada y evitar el daño del mismo.
69.5. En el caso de tener más de una estación acelerométrica en el edificio se debe garantizar el registro de las vibraciones en simultáneo.
69.6. Para obtener el certificado de conformidad de obra y declaratoria de edificación, y bajo responsabilidad del funcionario que lo suscribe, el propietario debe presentar una constancia de instalación, funcionamiento y accesibilidad a los datos de cada estación acelerométrica expedida por el Instituto Geofísico del Perú (IGP).
70.1. Las edificaciones que, individualmente o en forma conjunta, tengan un área techada igual o mayor que 10 000 m², y en edificaciones esenciales categoría A₁ conforme la Tabla N° 7, deben contar con una estación acelerométrica y su correspondiente equipo acelerométrico, instalados a nivel del terreno natural o en la base del edificio.
70.2. En edificaciones con más de 20 pisos o en aquellas con dispositivos de disipación sísmica o de aislamiento sísmico en la base, de cualquier altura, deben contar con una estación acelerométrica y su correspondiente equipo a nivel del terreno natural o en la base del edificio, y otra adicional en la azotea.
71.1. El lugar donde se ubica la estación acelerométrica debe ser adecuado para protegerla de temperaturas extremas y que no sufra daños que afecten su funcionalidad antes y después de la ocurrencia de un sismo intenso.
71.2. La estación acelerométrica debe contar con un ducto al exterior para el cableado de la antena GPS de control de tiempo. La longitud del ducto debe ser tal que la antena GPS de control de tiempo tenga visibilidad sin obstáculos en el exterior.
71.3. La estación acelerométrica debe estar alejada de fuentes de energía como ascensores, generadores y tomas de aire y agua.
71.4. El plano de ubicación y la ficha técnica del equipo acelerométrico deben estar disponibles en el lugar de la estación acelerométrica.
72.1. Los canales del sensor acelerométrico triaxial deben estar orientados a los siguientes ejes principales ortogonales del edificio: a) El primer canal NS debe estar alineado con la dirección longitudinal (lado de mayor longitud) de la edificación; b) El segundo canal EO debe estar orientado en la dirección transversal (de menor longitud) de la edificación.
72.2. En caso que la estación acelerométrica es instalada en la base del edificio: a) El sensor acelerométrico debe estar instalado sobre un dado de concreto simple con las siguientes dimensiones: largo 60 cm, ancho 60 cm y profundidad 100 cm; este dado de concreto debe sobresalir sobre la superficie 10 cm de altura; b) El dado de concreto debe quedar empotrado dentro del suelo natural y no sobre el material de relleno superficial que pueda existir. El concreto debe tener como mínimo una resistencia a la comprensión f'c de 17,5 MPa (175 kgf/cm²); c) Para la instalación en la base del edificio, el equipo acelerométrico debe quedar fijado al dado de concreto por un mecanismo de tornillo de fijación que garantice el acoplamiento del equipo a la base durante un sismo.
72.3. En el caso que la estación acelerométrica y su equipo se encuentren en la azotea del edificio: a) El sensor acelerométrico debe ser instalado directamente en la losa de concreto armado o sobre una caja de acero adosada al fondo de la losa; b) La losa, la caja de acero y el mecanismo de tornillo de fijación deben ser diseñados para garantizar que las aceleraciones de la losa y la caja de acero sean iguales durante un sismo, de acuerdo a lo señalado en el Anexo IV de la presente Norma Técnica.
El Instituto Geofísico del Perú (IGP) monitorea el mantenimiento operativo de la estación acelerométrica y su equipo, el cual es provisto por el propietario o junta de propietarios del edificio.
La ubicación de las estaciones acelerométricas y la información registrada por los equipos acelerométricos es integrada por el Instituto Geofísico del Perú (IGP) a la base de datos de la Red Geofísica Nacional (Redgen), quien debe ponerla a disposición del público en general.
Las acciones sísmicas para el diseño estructural dependen de la zona sísmica (Z), del perfil de suelo (S, TP, TL), del uso de la edificación (U), del sistema sismorresistente (R) y las características dinámicas de la edificación (T, C) y de su peso (P).
Los pasos de esta etapa dependen solamente del lugar y las características del terreno de fundación del proyecto. No dependen de las características del edificio.
Determinar la zona sísmica donde se encuentra el proyecto en base al mapa de zonificación sísmica (Figura N° 1) o a la Tabla de provincias y distritos del Anexo II. Determinar el factor de zona (Z) de acuerdo a la Tabla N° 1.
De acuerdo a los resultados del Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) se determina el tipo de perfil de suelo según el artículo 14 donde se definen 5 perfiles de suelo. La clasificación se hace en base a los parámetros indicados en la Tabla N° 3, considerando promedios para los estratos de los primeros 30 m bajo el nivel de cimentación. Cuando no se conozcan las propiedades del suelo hasta la profundidad de 30 m, el profesional responsable del EMS determina el tipo de perfil de suelo sobre la base de las condiciones geotécnicas conocidas.
El factor de amplificación del suelo se obtiene de la Tabla N° 4 y depende de la zona sísmica y el tipo de perfil de suelo. Los períodos TP y TL se obtienen de la Tabla N° 5 y solo dependen del tipo de perfil de suelo.
Depende de los parámetros de sitio TP y TL. Se definen tres tramos, períodos cortos, intermedios y largos, y se aplica para cada tramo las expresiones del artículo 18.
Los pasos de esta etapa dependen de las características de la edificación, como son su categoría, sistema estructural y configuración regular o irregular.
La categoría de la edificación y el factor de uso (U) se obtienen de la Tabla N° 7.
Se determina el sistema estructural de acuerdo a las definiciones que aparecen en el artículo 20. En la Tabla N° 9 (artículo 21) se definen los sistemas estructurales permitidos de acuerdo a la categoría de la edificación y a la zona sísmica en la que se encuentra.
De la Tabla N° 10 se obtiene el valor del coeficiente R₀, que depende únicamente del sistema estructural.
El factor Ia se determina como el menor de los valores de la Tabla N° 11 correspondiente a las irregularidades existentes en altura. El factor Ip se determina como el menor de los valores de la Tabla N° 12 correspondiente a las irregularidades existentes en planta. En la mayoría de los casos se puede determinar si una estructura es regular o irregular a partir de su configuración estructural, pero en los casos de Irregularidad de Rigidez e Irregularidad Torsional se comprueba con los resultados del análisis sísmico.
Verificar las restricciones a la irregularidad de acuerdo a la categoría y zona de la edificación en la Tabla N° 13. Modificar la estructuración en caso que no se cumplan las restricciones de esta Tabla.
Se determina R = R₀ · Ia · Ip.
En esta etapa se desarrolla el análisis estructural. Se sugieren criterios para la elaboración del modelo matemático de la estructura, se indica cómo se calcula el peso de la edificación y se definen los procedimientos de análisis.
Desarrollar el modelo matemático de la estructura. Para estructuras de concreto armado y albañilería se deben considerar las propiedades de las secciones brutas ignorando la fisuración y el refuerzo.
Se determina el peso (P) para el cálculo de la fuerza sísmica adicionando a la carga permanente total un porcentaje de la carga viva que depende del uso y la categoría de la edificación.
Este procedimiento solo es aplicable a las estructuras que cumplen lo indicado en el artículo 33. Los pasos son: calcular la fuerza cortante en la base (V = Z·U·C·S/R · P); estimar el período fundamental de vibración T en cada dirección (artículo 36); determinar la distribución en la altura de la fuerza sísmica de cada dirección (artículo 35); aplicar las fuerzas en el centro de masas de cada piso considerando el momento torsor accidental; considerar las fuerzas sísmicas verticales para los elementos que sea necesario.
Si se elige o es un requerimiento desarrollar un análisis dinámico modal espectral se debe: determinar los modos de vibración y sus correspondientes períodos naturales y masas participantes; calcular el espectro inelástico de pseudo aceleraciones para cada dirección de análisis (Sa = Z·U·C·S/R · g); considerar excentricidad accidental; determinar todos los resultados de fuerzas y desplazamientos para cada modo de vibración; determinar la respuesta máxima esperada correspondiente al efecto conjunto de los modos calculados (artículo 42); escalar todos los resultados obtenidos para fuerzas (artículo 44) considerando un cortante mínimo en el primer entrepiso.
De acuerdo a los resultados del análisis, se determina si la estructura planteada es válida, para lo cual cumple con los requisitos de regularidad y rigidez indicados en este Capítulo.
Con los resultados de los análisis se revisan los factores de irregularidad aplicados en el paso 8. En base a éstos se verifica si los valores de R se mantienen o son modificados.
Verificar las restricciones a la irregularidad de acuerdo a la categoría y zona de la edificación en la Tabla N° 13. De existir irregularidades o irregularidades extremas en edificaciones en las que no están permitidas según esa Tabla, se modifica la estructuración y repite el análisis hasta lograr un resultado satisfactorio.
Se calculan los desplazamientos laterales de acuerdo a las indicaciones del artículo 50.
Verificar que la distorsión máxima de entrepiso que se obtiene en la estructura con los desplazamientos calculados en el paso anterior sea menor que lo indicado en la Tabla N° 14. De no cumplir se revisa la estructuración y repite el análisis hasta cumplir con el requerimiento.
Determinar la separación mínima a otras edificaciones o al límite de propiedad de acuerdo a las indicaciones del artículo 52.
Las zonas sísmicas en las que se divide el territorio peruano, para fines de esta Norma Técnica, se muestran en la Figura N° 1. A continuación se especifican las provincias y distritos de cada zona. La tabla completa cubre todos los departamentos del Perú:
| Departamento | Provincia | Zona Sísmica | Ámbito |
|---|---|---|---|
| Amazonas | Chachapoyas, Bagua, Bongará, Condorcanqui, Luya, Utcubamba | 2 | Todos los distritos |
| Amazonas | Rodríguez de Mendoza (excepto Vista Alegre) | 2 | Once distritos |
| Amazonas | Rodríguez de Mendoza — Vista Alegre | 3 | Un distrito |
| Áncash | Casma, parte de Ocros, Santa (Chimbote, Coishco, Nepeña, Nuevo Chimbote, Samanco, Santa) | 4 | Todos los distritos |
| Áncash | Huaraz, Yungay, Huaylas, Sihuas, Pomabamba, Pallasca, Recuay, Aija, Bolognesi, Mariscal Luzuriaga, Carlos Fermín Fitzcarrald, Corongo, Asunción, Carhuaz | 3 | Todos los distritos |
| Callao | Callao (todos los distritos) | 4 | Todos los distritos |
| Lima | Lima (provincia), Barranca, Cañete (excepto Zuñiga), Huaura (Ambar, Caleta de Carquín, Huacho, Hualmay, Huaura, Santa María, Sayán, Vegueta) | 4 | Todos los distritos |
| Lima | Yauyos (excepto Omas, Quinocay, Tauripampa), Huarochirí (25 distritos), Oyón, Cajatambo | 3 | Varios distritos |
| Arequipa | Islay, Camaná, Caravelí, Condesuyos (5 distritos), parte de Arequipa (8 distritos), Castilla (3 distritos), Caylloma — Majes | 4 | Todos los distritos |
| Ica | Ica, Pisco, Nasca, Palpa, Chincha (10 distritos) | 4 | Todos los distritos |
| Tacna | Jorge Basadre, Tacna (10 distritos) | 4 | Todos los distritos |
| Tumbes | Contralmirante Villar, Tumbes, Zarumilla | 4 | Todos los distritos |
| Piura | Piura, Paita, Sechura, Sullana, Talara, Morropón (4 distritos), Ayabaca (4 distritos) | 4 | Todos los distritos |
| Loreto | Mariscal Ramón Castilla, Maynas, Putumayo (parte) | 1 | Todos los distritos |
| Madre de Dios | Tambopata, Tahuamanu | 1 | Todos los distritos |
| Puno | Sandia (3 distritos), Carabaya | 1–2 | Varios distritos |
| Cusco | Calca, Urubamba, Paucartambo, Anta, Quispicanchis, Paruro, Canchis, Canas, Acomayo, Cusco, La Convención, Chumbivilcas (4 distritos) | 2 | Todos los distritos |
El Anexo IV establece los criterios y la disposición gráfica para la instalación de los equipos acelerométricos en la edificación. Los diagramas presentados en la norma original (Figura referenciada como 2511258-1) muestran:
Se muestra la disposición del sensor de aceleración montado sobre una caja protectora de acero, adosada al fondo de la losa aligerada. Los cortes A-A y B-B ilustran la vista en planta con los pernos de sujeción, la abertura para entrada de cables, y el isométrico de la caja protectora de acero.
Similar disposición al caso de losa aligerada, con el sensor de aceleración montado sobre caja protectora de acero adosada al fondo de la losa maciza. Se muestran los cortes A-A y B-B con la vista en planta correspondiente.
Se presentan tres esquemas de vista en planta (Nivel 0) mostrando la proyección de columnas y vigas con la ubicación del sensor de aceleración respecto a los ejes de los elementos estructurales.