Norma Edificios Muros de Concreto Ductibilidad Limitada 2004

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  • 8/14/2019 Norma Edificios Muros de Concreto Ductibilidad Limitada 2004

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    Normas peruanas para el diseo deedificios con muros de concreto de

    ductil idad limitada

    Documento Base elaborado por elCOLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU, Consejo

    DepartamentalAntonio Blanco, Carlos Casabonne, Alejandro Muoz,

    Gianfranco Ottazzi, Ral Ros, Julio Rivera,Marcos Tinman, Luis Zegarra

    Revisin y Aprobacin Final, Comits Especializados deDiseo Sismorresistente y Concreto Armado, SENCICO

    Antonio Blanco, Carlos Casabonne, Antonio Chvez,Alejandro Muoz, Gianfranco Ottazzi, Enrique Pasquel,

    Javier Piqu, Raul Ros, Julio Rivera, Hugo Scaletti,

    Luis Vargas, Luis Zegarra

    RM 315-2004 Vivienda 14/12/04El Peruano 16/12/04

    Lima , marzo 2007

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    Normas para el diseo de edificios con muros de concreto deductilidad limitada

    Iniciativa del COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU2004

    AntecedentesBuena parte de los edificios que se construyen hoy en Lima, tienen comosistema estructural losas y muros delgados de concreto armado. Estosedificios tienen algunas caractersticas particulares que hacen que su diseo yconstruccin no estn completamente considerados por las actuales normaspara edificaciones.

    Debido a este vaco en nuestros cdigos, los edificios de muros de ductilidadlimitada (EMDL) se vienen proyectando y construyendo en nuestro medio sincriterios unificados ni requerimientos mnimos compartidos por los ingenierosinvolucrados en la tarea. Esto puede conducir a importantes diferencias en eldesempeo sismorresistente de estas edificaciones, diferencias que podran irms all de las que suelen existir en sistemas debidamente normados.

    En todos los terremotos importantes en el mundo los edificios con adecuadadensidad de muros, de concreto o albailera y formas estructurales apropiadashan mostrado un buen desempeo, generalmente mejor al esperado. Es ahoranecesario que, nuestra comunidad de ingenieros comparta algunos criterios yrequerimientos mnimos, para que nuestros edificios de muros de ductilidadlimitada tengan un comportamiento comparable al de otros sistemas e

    incorporen de manera planificada el buen desempeo observado de losedificios rgidos de muros.

    ObjetivoEl objetivo de esta norma es contribuir a la seguridad estructural de lasedificaciones peruanas, buscando uniformizar los criterios mnimos de anlisisy diseo de los ingenieros estructurales.

    AlcancesEstas normas establecen los requerimientos mnimos que se deben observar

    en el diseo y construccin de los edificios con muros de ductilidad limitada(EMDL). Estos requerimientos corresponden a especificaciones de materiales,suposiciones de anlisis y precisiones para el diseo en concreto armado.

    Organizacin del documento.El documento se ha organizado siguiendo la estructura de nuestras normaspara edificaciones, Diseo Sismorresistente y Concreto Armado.

    A continuacin se presenta la versin final, aprobada por los comitsespecializados de SENCICO y oficializada con RM 315-2004-Vivienda.

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    ESPECIFICACIONES NORMATIVAS PARA DISEOSISMORRESISTENTE EN EL CASO DE EDIFICACIONES DE

    MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA (EMDL)

    1. Defin iciones y Limi taciones

    1.1 Los EMDL se caracterizan por tener un sistema estructural donde laresistencia ssmica y de cargas de gravedad en las dos direcciones estdada por muros de concreto armado que no pueden desarrollardesplazamientos inelsticos importantes. En este sistema los muros sonde espesores reducidos, se prescinde de extremos confinados y elrefuerzo vertical se dispone en una sola hilera. Los sistemas de piso sonlosas macizas o aligeradas que cumplen la funcin de diafragma rgido.

    El mximo nmero de pisos que se puede construir con este sistema es de7.

    1.2 Cuando se emplee este sistema en edificios de mayor altura, los pisosinferiores por debajo de los 6 ltimos niveles, debern estarnecesariamente estructurados en base a muros de concreto armado conespesores mayores o iguales a 0,15m, que permitan confinar susextremos con estribos. Para el anlisis y diseo ssmico del edificio sedeber usar R = 4 R = 4x si el edificio fuera irregular.

    2. Modelo para Anlisis de los EMDL

    2.1 Para lograr una aceptable representacin de la rigidez del edificio y dela distribucin de las solicitaciones internas, se deber desarrollar unmodelo que tome en cuenta la interaccin entre muros de direccionesperpendiculares. Para tal efecto, ser necesario compatibilizar lasdeformaciones verticales en las zonas comunes de los muros en ambasdirecciones, tanto para solicitaciones ssmicas como para cargas degravedad.

    Como alternativa de anlisis se puede emplear modelos seudotridimensionales de prticos planos, considerando la contribucin de losmuros perpendiculares. La longitud de la aleta contribuyente a cadalado del alma deber ser el menor valor entre el 10% de la altura totaldel muro y la mitad de la distancia al muro adyacente paralelo.

    3. Desplazamientos Laterales Permisibles

    3.1 El mximo desplazamiento relativo de entrepiso (calculado segn elartculo 16.4 de la NTE E.030), dividido entre la altura de entrepiso, nodeber exceder de 0,005.

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    3.2 Cuando para controlar los desplazamientos laterales se recurra a vigasde acoplamiento entre muros, stas deben disearse para desarrollarcomportamiento dctil y deben tener un espesor mnimo de 0,15m.

    4. Irregularidades en altura y requis itos de diseo

    4.1 Cuando el edificio tenga muros discontinuos, se deber cumplir con lassiguientes exigencias:

    a. Para evitar la existencia de un piso blando, en cualquier entrepiso, elrea transversal de los muros en cada direccin no podr ser menor queel 90% del rea correspondiente al entrepiso inmediato superior.

    b. El 50% de los muros deber ser continuo con un rea mayor o igual al50% del rea total de los muros en la direccin considerada.

    c. La resistencia y rigidez del entrepiso donde se produce ladiscontinuidad, as como los entrepisos inmediato superior e inmediatoinferior debern estar proporcionada exclusivamente por los muros queson continuos en todos los niveles.

    d. El sistema de transferencia (parrilla, losa y elementos verticales desoporte) se deber disear empleando un factor de reduccin defuerzas ssmicas (RST) igual al empleado en el edificio, R dividido entre

    1,5, es decir, RST = R/1,5.

    e. Excepcionalmente se permitir densidades de muros continuosinferiores a la indicada en (b), slo para los entrepisos de stanos. Eneste caso se podr recurrir a sistemas de transferencia en el nivelcorrespondiente al techo del stano debindose desarrollar un diseopor capacidad, de acuerdo a lo indicado en el acpite 4.2 de laespecificaciones normativas para concreto armado en el caso de EMDL,y satisfaciendo adicionalmente lo indicado en (d).El proyectista deber presentar una memoria y notas de clculoincluyendo los detalles del diseo para el sistema de transferencia y de

    los principales muros con responsabilidad ssmica.

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    lmes la longitud del muro en el plano horizontal,

    nivel ms alto del muro, correspondiente

    lo de c se deber considerar el aporte de los muros

    2.7) Cuando el valor de c no cumpla con lo indicado en el artculo 2.6, los

    2.8) Cuando de acuerdo a 2.6 no sea necesario confinar los extremos de

    2.9) La fuerza cortante ltima de diseo (Vu) debe ser mayor o igual que

    Para el clculo de omo esfuerzo de fluencia

    rior del edificio podr usarse 1,5 como valor mximo

    2.10) a resistencia al corte de los muros, se podr determinar con la

    hmla altura total del muro y

    mes el desplazamiento dela hm. y que debe ser calculado de acuerdo al artculo 16.4 de laNTE E.030.

    Para el clcuperpendiculares (aletas) usando como longitud de la aletacontribuyente a cada lado del alma el menor valor entre el 10 % de laaltura total del muro y la mitad de la distancia al muro adyacenteparalelo. Deber usarse el mayor valor de c que se obtenga deconsiderar compresin a cada lado del muro.

    extremos del muro debern confinarse con estribos cerrados, para locual deber incrementarse el espesor del muro a un mnimo de 0,15m.Los estribos de confinamiento debern tener un dimetro mnimo de 8mm y un espaciamiento mximo de 12 veces el dimetro de la barravertical, pero no mayor a 0,20 m.

    un muro, el refuerzo deber espaciarse de manera tal que su cuantaest por debajo de 1 % del rea en la cual se distribuye.

    el cortante ltimo proveniente del anlisis (Vua) amplificado por elcociente entre el momento nominal asociado al acero colocado (Mn) yel momento proveniente del anlisis (Mua), es decir:

    )(au

    auuM

    VV nM

    Mnse debe considerar cefectivo 1,25 fy

    En la mitad supedel cociente ( Mn / Mua )

    Lexpresin:

    ( ) ( )fyAcfAVVn hcc +=+= 'V sc

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    donde = 0,85 , Ac representa el rea de corte en la direccin

    l valor mximo de Vn ser

    analizada, h la cuanta horizontal del muro y " es un valor quedepende del cociente entre la altura total del muro hm (del suelo al

    nivel ms alto) y la longitud del muro en planta lm

    E CAcfVn 7,2<

    53,08,0

    53,05,2

    8,05,1

    yrelando ente interpose obtienl

    h

    l

    h

    l

    m

    m

    m

    m

    m

    2,51,5si

    si

    si

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    2.15)

    3. Dise

    3.1) r emplear malla electrosoldada para el diseo de las losas,debindose cumplir los espaciamientos mximos indicados en el

    4. Diseo del Sistema

    ionesorresistente, el sistema de

    mentos verticales de soporte) se

    4.2)

    as nominales a flexin (Mn) asociadas a

    La cuanta mnima de refuerzo vertical y horizontal de los murosdeber cumplir con las siguientes limitaciones:

    .horizontalcuantalaque

    menorserdebernorefuerzodeverticalcuantalal

    h

    y

    m 2

    0015,00020,05,0

    0025,0

    vhVcVuSi

    Estas cuantas son aplicables indistintamente a la resistencia delacero.

    o de losas de entrepiso y techo

    Se pod

    artculo 11.5.4 de la Norma E-060 de Concreto Armado.

    3.2) Se podr emplear redistribucin de momentos hasta en un 20 %,slo cuando el acero de refuerzo cumpla con 1.3

    de Transferencia

    4.1) En edificios con muros discontinuos pero que satisfacen losrequerimientos del acpite 4.1.b de las especificaccomplementarias de diseo sismtransferencia (parrilla, losa y eledeber disear empleando un factor de reduccin de fuerzasssmicas (RST) igual al empleado en el edificio R dividido entre 1,5,es decir RST = R / 1,5.

    En los edificios con muros discontinuos descritos en el acpite 4.1.ede las especificaciones complementarias de diseo sismorresistente,para todos los muros que descansan en el nivel de transferencia, se

    calcularn las resistencicada valor de la carga axial, Pu, Los valores de Mn y Pu seamplificarn por 1,2 y se usarn en las combinaciones de diseousuales en las que se incluirn adems las cargas directamenteaplicadas en el nivel de transferencia.

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    5. Diseo de la Cimentacin

    5.1) Cuando se decida emplear plateas superficiales de cimentacinsobre rellenos controlados, se deber especificar en los planos del

    proyecto la capacidad portante del relleno en la superficie deomo sus caractersticas (densidad

    espesor, etc.).contacto con la platea, as cmnima, profundidad,

    5.2) Las plateas debern tener uas con una profundidad mnima pordebajo de la losa o del nivel exterior, el que sea ms bajo, de 0,60 men la zona de los lmites de propiedad y 2 veces el espesor de lalosa en zonas interiores.

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