• 1. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente• Ley 400 de 1997 • Decreto 33 de 1998 INTERMEDIASANTA MARTARIOHACHA BARRANQUILLACARTAGENAVALLEDUPAR BAJASINCELEJOMONTERIA CUCUTAARAUCAINTERMEDIA BUCARAMANGAALTAALTAPUERTO CARREÑO MEDELLINQUIBDOTUNJAYOPALMANIZALESPEREIRABOGOTA BAJAARMENIAIBAGUE Tomo 1 VILLAVICENCIOAPUERTO INIRIDA IDCALI EM NEIVA RSAN JOSE DEL GUAVIARE E POPAYAN TIN ALTA FLORENCIAMOCOA MITUPASTO BAJAZonas deAmenaza SísmicaLETICIA Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 2. Asociación Colombiana de Ingeniería SísmicaCarrera 20 N° 84-14 (Oficina 502) Santa Fe de Bogotá, D.C. COLOMBIATeléfonos: 530 0826 Fax: 530 0827 Ni este libro ni parte de él puede ser reproducido o transmitido de alguna forma o por algúnmedio electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia o grabación, o por cualquier otro sistema de memoria o archivo, sin el permiso escrito del editor.Reservados todos los derechos por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS Registro ISBN 958-96394-0-2 - Obra CompletaRegistro ISBN 958-96394-1-0 - Tomo 1
  • 3. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistenteTomo 1Contenido • Prefacio• Ley 400 de 1997• Título A – Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente• Título B - Cargas Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 4. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistentePrefacio Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 5. PREFACIOINTRODUCCIONRecientemente el país se ha visto sometido a una serie de movimientos sísmicos que además de producir, lamentablemente, víctimas humanas y daños en edificaciones, revivió la necesidad de revisar toda la problemática de la construcción sismo resistente y de las obligaciones y responsabilidades que al respecto tienen el Estado, los profesionales de la ingeniería, la arquitectura y la construcción; sin dejar de lado a las instituciones financieras y a las compañías de seguros.Las normas sismo resistentes presentan requisitos mínimos que, en alguna medida, garantizan que se cumpla el fin primordial de salvaguardar las vidas humanas ante la ocurrencia de un sismo fuerte. No obstante, la defensa de la propiedad es un resultado indirecto de la aplicación de los normas, pues al defender las vidas humanas, se obtiene una protección de la propiedad, como un subproducto de la defensa de la vida. Ninguna norma explícitamente exige la verificación de la protección de la propiedad, aunque recientemente hay tendencias en esa dirección en algunos países [Ref. 23 y 30].No sobra recordar que tan solo con dos excepciones, las víctimas humanas que se presentan durante los sismos, en su gran mayoría están asociadas con problemas en las construcciones. Las excepciones corresponden a víctimas producidas ya sea por avalanchas disparadas por el evento sísmico, o bien por la ola marina producida por un sismo que ocurre costa afuera, lo que se denomina Tsunami. El hecho de que las construcciones producen las víctimas debe tenerse en mente con el fin de justificar la imperiosa necesidad de disponer de normas de diseño sismo resistente.Teniendo en cuenta que el 86% por ciento de la población colombiana se encuentra en zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, con el auspicio del Fondo Nacional de Calamidades, la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, desde comienzos de la década de 1990, y con la participación de un muy amplio número de asociaciones gremiales, profesionales de la construcción y funcionarios de las entidades del Estado relacionadas con el tema; logró concluir las labores de actualización de la reglamentación de diseño y construcción sismo resistente con la expedición por parte del Congreso de la República de la Ley 400 del 19 de agosto de 1997 y por parte del Gobierno Nacional del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998, las cuales en conjunto corresponden a las nuevas normas colombianas de diseño y construcción sismo resistente, NSR-98. Estas normas actualizan y reemplazan la primera normativa sismo resistente del país, la cual había sido aprobada por medio del Decreto 1400 del 7 de Junio de 1984 - Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes [Ref. 57].La Ley 400 de 1997 permitirá, en el futuro, expedir actualizaciones de las normas sismo resistentes colombianas por medio de Decretos Reglamentarios. Gracias al apoyo de la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de desastres, a través del Fondo Nacional de Calamidades y la activa participación de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, se redactó lo que conforman los aspectos técnicos de la normativa sismo resistente que actualiza el Decreto 1400/84. La nueva versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas se denomina NSR-98 y fue expedida por medio del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998.Dado que la normativa sismo resistente corresponde a un documento tecnológico, ésta debe actualizarse con alguna periodicidad; para plasmar los avances en las técnicas de diseño y las experiencias que se haya tenido con sismos recientes. Para dar una idea al respecto, el Uniform Building Code [Ref. 47], eli
  • 6. Prefacio cual rige en el oeste de los Estados Unidos, incluyendo el Estado de California, es actualizado cada tres años.En la presente introducción se describe la problemática sísmica colombiana, el desarrollo de las normas colombianas de diseño y construcción sismo resistente, incluyendo las variaciones contenidas en la actualización, y se discuten algunas de las estrategias que pueden adoptarse por parte de la industria de la construcción, para minimizar la vulnerabilidad de nuestras construcciones ante la ocurrencia de eventos sísmicos. TECTONICA Y SISMICIDAD COLOMBIANASCausas de los terremotosLa corteza terrestre es relativamente delgada. Se extiende hasta profundidades de 70 km en los océanos y 150 km bajo los continentes y además está en un estado permanente de cambio. Es muy válida la analogía de que al comparar la tierra con un huevo duro, la corteza tendría un espesor semejante a la cáscara y ésta estaría fracturada en una serie de fragmentos que en la tierra se conocen con el nombre de placas tectónicas.Hay fuerzas bajo la corteza terrestre que hacen que estas placas tectónicas se muevan a velocidades pequeñas del orden de centímetros por año. La causa de estas fuerzas no está muy entendida, pero la explicación prevaleciente en la actualidad es que son causadas por flujos lentos de lava derretida. Estos flujos son producidos por convección térmica y por los efectos dinámicos de la rotación de la tierra. En algunas regiones las placas se están separando en la medida que sale a la superficie nuevo material de corteza desde el interior de la tierra, estos lugares en general están localizados en el fondo de los océanos y tienen el nombre de crestas marinas. Un sitio donde ocurre esto está localizado en el centro del Océano Atlántico. En otros lugares las placas se deslizan una al lado de la otra, como ocurre en la Falla de San Andrés en California. En otros sitios, llamados zonas de subducción, las placas se empujan una contra otra haciendo que una de las dos se introduzca por debajo. Esto último ocurre a todo lo largo de la costa sobre el Océano Pacífico de Centro y Sur América.El movimiento relativo entre placas tectónicas colindantes, independientemente de su dirección, acumula energía hasta un momento en el cual causa una fractura en la roca, liberando abruptamente esta energía acumulada, la cual se manifiesta con la generación de ondas sísmicas. La gran mayoría de los sismos en el mundo ocurre en las fronteras entre placas. Estos sismos se conocen con el nombre de sismos tectónicos. Un porcentaje pequeño de los sismos que ocurren en el mundo se localizan en el interior de las placas tectónicas y reciben el nombre de sismos intraplaca. Además en algunas regiones del mundo donde hay volcanes, las erupciones generalmente son acompañadas por sismos que se conocen con el nombre de sismos volcánicos. Además de los anteriores algunas actividades humanas generan sismos, como es el caso de los asociados con el llenado de grandes embalses, o causados por explosiones importantes.Emplazamiento sismo tectónico de ColombiaColombia está localizada dentro de una de las zonas sísmicamente más activas de la tierra, la cual se denomina Anillo Circumpacífico y corresponde a los bordes del Océano Pacífico. El emplazamiento tectónico de Colombia es complejo pues en su territorio convergen la placa de Nazca, la placa Suramericana y la placa Caribe. El límite entre las placas Suramericana y Caribe está aún indefinido. La geología estructural del país ha sido estudiada con diferentes grados de detalle. En general los sistemas principales de fallamiento han sido identificados gracias a estudios mineros y de exploración petrolera.ii
  • 7. Prefacio Además se han realizado exploraciones geológicas detalladas para los grandes proyectos hidroeléctricos y existen numerosos trabajos sobre tectónica colombiana realizados por el INGEOMINAS y otras instituciones. -82-80 -78 -76 -74 -72-70 -68-6614MAR CARIBE E-ESTEN SUR CARIB COMPRESIO E STSAN ANDRES ISLA OE E-BRICA12CURSUIZA ON SANTA MARTARIOHACHA SIEPROCA M JA COBARRANQUILLA ARC RI VALLEDUPAROD PEEDBUCABECARTAGENA IBA ARA10MAN SINCELEJO GA- NO COSTAMONTERIA BO ROMERAL PANAMA VENEZUELA MAR RRA U ROSINAR PA TA CIMITA CA LIV8 E-CUCUTAT BOANTOIB NUR BUCARAMANGA MURA ARAUCA-S PACIFICOUPANAMA IT N NORMALINDOORPINDES BAHIA SOLANORO REZ-ATRPUERTO CARREÑOMEDELLININA TO S SUA NA ERST6ATO LIDE SUBDUCCION PU LE SA PAQUIBDO TUNJAYOPAL OCEANOMANIZALESBOGOTA PACIFICOPEREIRAOF TO SATAARMENIAIBAGUE RAPNI ENFGARBE MI NA LVILLAVICENCIO UE DE ORARA4 ZO AG PUERTO INIRIDAME L NA FL IB TAROZO N A EN A N RICALI LELA CIOOA AA D UC BI DE ECERG AIAMLLOYNEIVAM CADI SAN JOSE DEL ELPR R MB GUAVIARED CO-SAPOPAYAN AL NT 2 NIN RO FLORENCIAF JUMITUMOCOA PASTO0 BRASIL ECUADORfalla-2dirección delbuzamientoPERU -4 LETICIAFigura 1 - Principales sistemas de fallamiento en ColombiaEl fallamiento predominante en el país tiene dirección norte sur [Ref. 63], coincidiendo con la dirección de las tres cordilleras. El principal accidente sismotectónico es la zona de subducción en el Océano Pacífico. Es causada por el doblamiento de la placa de Nazca cuando subduce bajo la placa Suramericana. Además de la zona de subducción existen en el territorio nacional un gran número de fallas geológicasiii
  • 8. Prefacio sísmicamente activas. En la Figura 1 se muestran los principales macro sistemas de fallamiento en el país. Esta figura fue tomada del Estudio de Amenaza Sísmica de Colombia [Ref. 18] por medio del cual se produjeron los mapas de amenaza sísmica para la actualización de las Normas Sismo Resistentes Colombianas, NSR-98.-82-80-78 -76 -74-72-70 -68-66 ----------- FALLAS ---------------1 - ARCO DE DABEIBA2 - BAHIA SOLANO 143 - BENIOFF-INTERMEDIA4 - BENIOFF-PROFUNDA5 - BOCONO MAR CARIBE 6 - BOLIVAR7 - BUCARAMANGA-STA MARTA-NORTE8 - BUCARAMANGA-STA MARTA-SUR9 - CAUCA11 10 - CIMITARRASAN ANDRES ISLA 11 - COMPRESION SUR CARIBE-ESTE 12 - COMPRESION SUR CARIBE-OESTE 12 13 - CUIZA 14 - ESPIRITU-SANTO13 15 - FALLAS DEL MAGDALENA SANTA MARTA 16 - FRONTAL CORDILLERA ORIENTAL RIOHACHA 17 - GARRAPATAS 2218 - IBAGUE BARRANQUILLA19 - JUNIN-SAMBIAMBI 20 - MURINDO-ATRATOVALLEDUPAR CARTAGENA 21 - NORMAL PANAMA PACIFICO 22 - OCA 122410 23 - PALESTINA 24 - PERIJA 25 - PUERTO RONDON 26 - ROMERAL 27 - ROMERAL-NORTESINCELEJO28 - SALINAS 29 - SINU 5 MONTERIA30 - SUAREZ 31 - SUBDUCCION PANAMA1032 - URIBANTE-CAPARO27132 8297 CUCUTA 6 VENEZUELA14 BUCARAMANGA ARAUCA2125MEDELLIN 8 6 30 QUIBDO PUERTO CARREÑO2328TUNJA YOPALMANIZALES 20BOGOTAPEREIRA OCEANO17IBAGUE ARMENIA PACIFICO VILLAVICENCIO 4 18PUERTO INIRIDACALINEIVA POPAYANSAN JOSE DEL2 15 GUAVIARE 2FLORENCIAMITU PASTO3y4MOCOA26 311909ECUADORBRASIL16 -2PERU-4LETICIA Figura 2 - Localización epicentral de los sismos con Ms ≥ 4 (1566-1995)Historia sísmica de ColombiaEl primer evento sísmico en el país, del cual se tiene registro escrito [Ref. 62], ocurrió en 1566 causando daños graves en las recientemente fundadas ciudades de Popayán y Cali. Existen registros de iv
  • 9. Prefacio numerosos sismos históricos desde la colonia y hasta 1922, en que se instaló el primer sismógrafo en el país, traído por la Compañía de Jesús. Dentro de los sismos históricos, pero registrados por instrumentos en el exterior es importante destacar el terremoto del 31 de enero de 1906 al frente de Tumaco, cuya magnitud se estima de 8.9 en la escala de Richter y que es considerado uno de los sismos más fuertes de la humanidad en tiempos modernos. A partir de 1922 se dispuso de información instrumental, sobre lo que se denominan sismos instrumentales. Desde 1957 hasta 1992 estuvieron en funcionamiento siete estaciones sismológicas permanentes en el país, las cuales fueron operadas por el Instituto Geofísico de la Universidad Javeriana de Santa Fe de Bogotá.A partir de 1993 se puso en marcha, adicionalmente, la Red Sismológica Nacional, operada por la Subdirección de Geofísica del INGEOMINAS, existiendo además el Observatorio Sismológico del Sur Occidente - OSSO, operado por la Universidad del Valle en Cali. La Red Sismológica Nacional en su fase inicial consta de 20 estaciones sismológicas remotas y se espera llegar a 30 estaciones en un futuro cercano, con lo cual se cubrirá gran parte del territorio nacional; su procesamiento es en tiempo real y se realiza en Santa Fe de Bogotá. Actualmente se tienen instalados aproximadamente 150 acelerógrafos autónomos digitales de movimiento fuerte, los cuales se incrementarán para cubrir la mayoría del territorio nacional. En la realización del estudio de amenaza sísmica [Ref. 18] que produjo los mapas de amenaza sísmica del NSR-98 se dispuso de un catálogo de 11088 eventos sísmicos, tanto históricos como instrumentales. En la Figura 2 se muestra la distribución en el territorio nacional de los eventos contenidos en este catálogo.Mapas de amenaza sísmica de las nuevas normas sismo resistentes - NSR-98En la Figura 3 (Figura A.2-1 de la NSR-98) se muestra el mapa de zonificación sísmica de Colombia [Ref. 18] y en la Figura 4 (Figura A.2-2 de la NSR-98) el mapa de valores de Aa, el cual corresponde a las aceleraciones horizontales del sismo de diseño del Reglamento como porcentaje de la aceleración de la gravedad. En la obtención de estos mapas se empleó la metodología de evaluación de amenaza sísmica indicada en la [Ref. 32]. Estas aceleraciones tienen una probabilidad de ser excedidas del 10% en un lapso de 50 años, correspondiente a la vida media útil de una edificación, y sirven para definir los movimientos sísmicos de diseño que exige el Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes.De acuerdo con los estudios realizados para la determinación del grado de amenaza sísmica de las diferentes regiones del país se encontró que alrededor de 12 millones de colombianos de 475 municipios se encuentran en zonas de amenaza sísmica alta, es decir el 35% de la población; aproximadamente 17 millones de habitantes de 435 municipios localizados en zonas de amenaza sísmica intermedia, equivalentes al 51% de la población del país; y aproximadamente 5 millones de habitantes en 151 municipios localizados en zonas de amenaza sísmica baja, es decir el 14% del total de la población según la última información suministrada por el DANE. En otras palabras, el 86% de los colombianos se encuentran bajo un nivel de riesgo sísmico apreciable, que no solamente depende del grado de amenaza sísmica sino también del grado de vulnerabilidad que en general tienen las edificaciones en cada sitio.Actividad sísmica recienteAlgo imposible de predecir en 1984, cuando se expidió la primera normativa sismo resistente a nivel nacional, fue la baja actividad sísmica que tuvo el país durante los primeros años de este período, por lo menos en lo que respecta a sismos que produjeran daños en centros urbanos. Hasta el 17 y 18 de Octubre de 1992, con la ocurrencia de los sismos del Atrato Medio (Murindó), se reinició la actividad sísmica del país. Estos eventos con magnitudes Richter de 6.4 y 7.2 afectaron la zona limítrofe entre Chocó y Antióquia, se sintieron en todo el centro del país y produjeron daños, principalmente a elementos no estructurales en la ciudad de Medellín. En la Figura 5 [Ref. 55] se presenta el mapa de isosistas de este último evento, el cual indica los valores de la intensidad de Mercalli asignada av
  • 10. Prefacio diferentes lugares dentro del territorio nacional. Debe recordarse que la Intensidad de Mercalli se asigna subjetivamente de acuerdo con los efectos del sismo en cada lugar en particular, mientras que la Magnitud de Richter corresponde al valor de una medida instrumental, única para el sismo. El 6 de Junio de 1994 ocurrió el sismo de Páez, afectando principalmente a los departamentos de Cauca y Huila. En este evento además de las víctimas causadas por la avalancha que se generó en las vertientes del río Páez, se presentaron daños en la ciudad de Cali; allí nuevamente los daños se concentraron en elementos no estructurales. vi
  • 11. Prefacio -80-79 -78 -77-76 -75-74-73 -72 -71-70 -69 -68 -67-66 13 13-82 14SAN ANDRES Y 12 12PROVIDENCIAINTERMEDIABAJA SANTA MARTARIOHACHA 11 11BARRANQUILLACARTAGENA VALLEDUPAR 10 10 BAJA SINCELEJO 9 9 MONTERIA 8 8 CUCUTAARAUCA7 7BUCARAMANGA INTERMEDIA ALTAPUERTO CARREÑOALTAMEDELLIN6 6 QUIBDO TUNJA YOPAL MANIZALES5 5 PEREIRA BOGOTABAJAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIO4 4APUERTO INIRIDAID CALI EM3 3 NEIVA RE SAN JOSE DEL GUAVIARE TPOPAYANNI2 2 ALTA FLORENCIA MOCOAMITU PASTO1 1BAJA0 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 LETICIA-5 -5-80-79 -78 -77-76 -75-74-73 -72 -71-70 -69 -68 -67-66Figura 3 - Mapa de zonificación sísmica de Colombiavii
  • 12. Prefacio-80 -79-78-77 -76-75-74-73 -72 -71-70 -69-68-67 -66 13 13-823 14RegiónAa 12 12SAN ANDRES Y 1PROVIDENCIA0.05RIOHACHASANTA MARTA 2 0.075 4 11 11BARRANQUILLA 3 0.104 CARTAGENA VALLEDUPAR0.15 5 10 10 30.20 60.25SINCELEJO 79 90.308MONTERIA0.359 0.408 8CUCUTA 8 5ARAUCA 47 7 BUCARAMANGA676 49MEDELLIN56 6 PUERTO CARREÑO QUIBDO6 TUNJA 5 YOPAL 7 MANIZALES5 5 2 PEREIRA1 BOGOTAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIO4 45PUERTO INIRIDA7 CALI3 33 3 6 NEIVA POPAYANSAN JOSE DEL GUAVIARE 2 298FLORENCIA MITU 7 PASTOMOCOA1 1 2 0 0 1 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4LETICIA -5 -5-80 -79-78-77 -76-75-74-73 -72 -71-70 -69-68-67 -66 Figura 4 - Mapa de Aa (aceleración pico efectiva horizontal de diseño expresada como fracción de la aceleración de la gravedad, g = 9.8 m/s²)viii
  • 13. PrefacioRIOHACHASTA. MARTABARRANQUILLAVALLEDUPARCARTAGENASINCELEJOVIIIMONTERIA CUCUTA BUCARAMANGA VII VI IXV IV X MEDELLIN III QUIBDOTUNJA YOPALMANIZALESPEREIRA BOGOTAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIOCALI NEIVASAN JOSE DEL GUAVIAREPOPAYAN Figura 5 - Mapa de isosistas del sismo del 18 de Octubre de 1992 [Ref. 55]El año 1995 se inició con gran actividad sísmica, el 19 de Enero ocurrió un sismo en Tauramena, Casanare, el cual se sintió en todo el centro del país, produciendo víctimas y daños en Boyacá, Casanare e inclusive en la ciudad de Santa Fe de Bogotá. El 8 de Febrero se presentó otro sismo en los límites de los departamentos de Valle del Cauca y Chocó. Este sismo produjo víctimas y daños graves especialmente en la ciudad de Pereira. Hubo colapso de edificios y gran cantidad de daños, estructurales y no estructurales. Posteriormente se presentaron sismos en San Andrés Isla y en Pasto; causando daños, en algunos casos víctimas y preocupación en la población. DESARROLLO DE LAS NORMAS SISMO RESISTENTES COLOMBIANASResponsabilidad publica y privadaEl Artículo 2° de la Constitución Nacional expedida en 1991, que en lo fundamental reprodujo el artículo 16 de la anterior, señala que son fines esenciales del Estado quot;... garantizar la efectividad de los principios, derechos y deberes consagrados en la Constituciónquot; y agrega que las autoridades de la República están instituidas para proteger a todas las personas residentes en Colombia, quot;en su vida, honra y bienes y para asegurar el cumplimiento de los deberes sociales del Estado y de los particularesquot;.Por su parte el Artículo 26° de la Constitución Nacional indica que si bien toda persona es libre de escoger profesión u oficio, la ley podrá exigir títulos de idoneidad y las autoridades competentes inspeccionarán y vigilarán el ejercicio de las profesiones.ix
  • 14. Prefacio Siendo evidente que la protección de la vida, honra y bienes de los ciudadanos corresponde a la razón de ser de las autoridades, a nadie escapa la importancia que representa para los propósitos antes mencionados la seguridad y prevención de hechos con el alcance de desastres que puedan vulnerar aquellos bienes jurídicamente tutelados.Así como el Estado realiza ingentes esfuerzos en la prevención de la delincuencia en todas sus formas, porque constituye el cumplimiento de uno de sus deberes principales, en la actualidad no puede, sin dejar de lado sus deberes, permitir que los desastres originados por causa naturales o tecnológicas puedan pasar desprevenidamente por las manos estatales y ampararse al argumento estéril del quot;hecho de la naturalezaquot;, el quot;acto de Diosquot;, o en términos legales, la fuerza mayor o el caso fortuito. En suma, si el Estado adelanta su gestión a través del concurso de las autoridades quienes la desarrollan en los términos, condiciones y para los fines que la Constitución Nacional ha señalado, no cabe la menor duda que su actividad en este tipo de circunstancias no puede limitarse a ser simplemente el ente reparador de tragedias y calamidades y servir de coordinador en la atención de emergencias.En el caso concreto de desastres cuyo origen se remonta a hechos de la naturaleza, y más precisamente en tragedias originadas por terremotos, la labor del Estado tendiente a aminorar sus efectos debe ser desplegada en unión con los particulares que ejercen para su propio provecho las labores de construcción y por consiguiente, para el cumplimiento de los fines del Estado y en desarrollo de lo previsto en el artículo 26 de la Constitución Nacional, este debe propender porque la labor por ellos realizada sea a priori a todas luces eficaz.Por otra parte, las nuevas experiencias señalan que el campo de acción del Estado no puede simplificarse en ser el simple observador y escudarse en la defensa estéril de alegar que se trataba de hechos de fuerza mayor. Esta definición, que no ha sufrido variación desde la Ley 95 de 1890, si ha tenido modificaciones y precisiones originadas en el desarrollo de nuevas tecnologías y avances en las técnicas de construcción.Dice el Artículo 1° de la Ley 95 de 1890 que se entiende por fuerza mayor o caso fortuito quot;el imprevisto que no es posible resistir, como un naufragio, un terremoto, el apresamiento de enemigos, los autos de autoridad ejercidos por un funcionario público, etc.quot; Naturalmente dicho eximente de responsabilidad resulta aplicable, tanto a la inejecución de obligaciones contractuales cualquiera que sea su naturaleza como a la exoneración de responsabilidad en virtud de hechos generadores de daños conocida como responsabilidad civil extracontractual o aquiliana. Una y otra modalidad, a su turno, resultan relevantes para el caso en comentario, pues o bien la responsabilidad de un constructor se genera en razón de un contrato o ya en virtud de la responsabilidad que puedan originarse frente a terceros con quienes no existe vínculo contractual.Sin embargo, la sola frase enunciativa que desde el siglo pasado trae la ley no es un principio absoluto. En efecto ha dicho con la propiedad atribuible a la Corte Suprema de Justicia de los años treinta que quot;ningún acontecimiento en sí mismo constituye fuerza mayor o caso fortuito con respecto a una determinada obligación contractual. La cuestión de la fuerza mayor no es una cuestión de clasificación mecánica de los acontecimientos. Cuando tal fenómeno jurídico se trata, no sólo hay que examinar la naturaleza misma del hecho, sino indagar si también este reúne, con respecto a la obligación inejecutada los siguientes caracteres:(a) No ser imputable al deudor; (b) No haber concurrido con la culpa de éste, sin la cual no se habría producido el perjuicio inherente al incumplimiento contractual; (c) Ser irresistible, en el sentido que no haya podido ser impedido y que haya colocado al deudor -- dominado por el acontecimiento -- en la imposibilidad absoluta (no simplemente en la dificultad ni en la imposibilidad relativa) de ejecutar la obligación; (d) Haber sido imprevisible, es decir, que no haya sido lo suficientemente probable para que el deudor haya debido razonablemente precaverse contra él, aunque por lo demás haya habido con x
  • 15. Prefacio respecto al acontecimiento de que se trate, como lo hay con respecto a toda clase de acontecimientos, una posibilidad vaga de realizaciónquot; (Corte Suprema de Justicia Sala de Casación Civil - Sentencia de julio 5, 1935).Este desarrollo conceptual de la fuerza mayor y del caso fortuito constituye un campo abonado para el desarrollo de tal eximente de responsabilidad. Lo que antiguamente constituía un postulado absoluto de eximente de culpabilidad, hoy ya no lo es. El momento exacto de ocurrencia de un terremoto como elemento catastrófico no es susceptible de predecirse con exactitud. Pero en la actualidad existen mecanismos de prevención de las consecuencias de tales hechos que un siglo atrás resultaban inimaginables. No acudir a ellos, ya sea profesionalmente, por parte de los constructores al mando de personas idóneas, que deben estar obligados a dar cumplimiento a sus obligaciones contractuales con la diligencia y cuidado que los hombres emplean ordinariamente en sus negocios propios (artículo 63 del Código Civil) y no con el ánimo de exiguas ganancias, genera un acontecimiento evidente y claro de culpabilidad. Tampoco puede generarse un eximente de culpabilidad si el Estado no adopta a través de la ley, los decretos y otras disposiciones las medidas necesarias para evitar tan nefastos efectos. En otras palabras, no acudir a las mínimas precauciones que permite la tecnología constituye un evento claro de imprevisión de lo previsible, pues lo evidente es que en la actualidad, con el avance tecnológico, la estadística y las formas de predecir las consecuencias de hechos de la naturaleza, el concepto de fuerza mayor deja de ser un principio absoluto para convertirse en un elemento simplemente relativo que se encuentra en función del desarrollo de la ciencia. En nuestro caso, el riesgo sísmico, es decir las potenciales consecuencias económicas y sociales que pueden causar los terremotos, depende no sólo de los indicios de que se presenten sismos intensos en un sitio, es decir de la probabilidad de ocurrencia obtenida del estudio del mecanismo generador y de los eventos del pasado, lo que es calculable, sino también de la vulnerabilidad o condiciones de resistencia, fragilidad de las construcciones expuestas al fenómeno, lo que también es posible de estimar o definir con el estado actual del conocimiento.En conclusión, si existe el deber constitucional del estado de proteger la vida, honra y bienes de todas las personas y en desarrollo de este deber y a su facultad de vigilar el ejercicio idóneo de las profesiones, normatiza y reglamenta las condiciones en que deben adelantarse proyectos de construcción, teniendo en cuenta los criterios técnicos obtenidos por los adelantos de la ciencia y la tecnología; dada la participación activa del estado frente a las relaciones entre éste y sus conciudadanos, y las de éstos entre si; surge la obligatoriedad de los particulares y delos entes públicos de respetar y cumplir con el ordenamiento legal establecido, que impone la observancia de una serie de lineamientos y parámetros técnicos que aseguren, dentro de márgenes de riesgo aceptable, que el desarrollo de la actividad constructora protegerá en esa medida las condiciones normales de vida de terceros.En ese orden de ideas, en una sociedad como la nuestra, en la que el desarrollo técnico-científico por un lado, y los avances en materia de postulación jurídica de las autoridades respecto a los factores generadores de responsabilidad, por el otro, han venido modificando las condiciones en que debe actuar el estado y la manera como se deben desenvolver sus miembros al pretender ejercer actividades como la construcción; la responsabilidad que pueda deducirse en razón a situaciones de desastre por la ocurrencia de eventos sísmicos, se ha visto circunscrita a factores que deben ser analizados específicamente para lindar los eventos en que pueda producirse condena o absolución.Finalmente con el objetivo de presentar un criterio que brinde luces en esta materia, se puede plantear que entre otras razones de importancia por la que hoy se cuenta con la norma legal que reglamenta las construcciones sismo resistentes en el país, acorde con los avances técnicos y científicos en el tema a nivel mundial, radica en que ella brinda la posibilidad al estado y a los particulares de precaver hacia un futuro los niveles de responsabilidad en que se pueda incurrir de presentarse un terremoto. En el caso en que sus características y consecuencias estén dentro de los márgenes previstos por la norma y para el cual el cumplimiento de la misma garantice que se cubre razonablemente la posible magnitud de sus efectos y no haya sido atendida por los profesionales de la construcción involucrados, generándose con su actuar omisivoxi
  • 16. Prefacio graves perjuicios para el conglomerado social; el infractor de la norma no podrá esgrimir a su favor causal alguna de inculpabilidad. De igual forma cuando la ocurrencia del evento sea en términos probabilísticos muy remota y sus efectos desborden los niveles para los cuales la norma ha regulado las condiciones adecuadas de construcción; cabrían las argumentaciones del caso fortuito, una vez examinada la naturaleza misma del hecho y sus características excepcionales.De acuerdo con lo anterior, cabe preguntarse cuántas personas no habrían sobrevivido y cuantas pérdidas socioeconómicas no se habrían evitado o reducido de haberse adoptado las condiciones mínimas de seguridad sísmica en las construcciones levantadas en ciudades afectadas por terremotos en el pasado? Por lo mismo, cuántas personas hoy conviven con la alta amenaza sísmica de muchas regiones del mundo sin estar expuestas injustificadamente a un riesgo mayor del que en forma quot;razonablequot; se logra, ante este tipo de acontecimientos, con las normas de seguridad sísmica vigentes.Pero si lo anterior constituye un elemento esencial de la responsabilidad del constructor ya sea particular o público, no es menos cierto que tales parámetros deben ser fijados legalmente y en forma tal que el Estado pretenda en buena medida hacer efectivos sus fines primordiales, consagrados constitucionalmente y a que se hizo referencia anteriormente.Diseño Sismo ResistenteLa Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) ha llevado el liderazgo nacional en este campo. Desde su fundación se preocupó por el desarrollo de una norma nacional de diseño sismo resistente. El primer paso fue la traducción de los Requisitos [Ref. 64] de la Structural Engineers Association of California, SEAOC, en el año 1976 [Ref. 65]. Esta traducción tuvo como objetivo demostrar que las fuerzas sísmicas que prescribe el documento de SEAOC están asociadas a unos requisitos de diseño estructural, especialmente en lo concerniente a detalles de refuerzo. De esta manera se pretendió hacer evidente en el medio nacional la necesidad de utilizar detalles de refuerzo mucho mas estrictos que los que traía el cuerpo del Código del ACI 318 de ese entonces [Ref. 1] sin su Apéndice A. Esta traducción, realizada por AIS, se difundió ampliamente en el medio nacional y los 2500 ejemplares que se editaron se agotaron rápidamente.A finales del año 1978 llegó al país un ejemplar del documento ATC-3 [Ref. 21]. Este documento reunía en su momento el estado del arte en el área de diseño sismo resistente. Fue desarrollado por la misma SEAOC, a través de su filial el Applied Technology Council (ATC), bajo auspicios de la National Science Foundation y el National Bureau of Standards. El estudio del documento hizo evidente que era posible lograr una adaptación al país pues la formulación del riesgo sísmico era transportable a otros lugares diferentes a California, lo que no ocurre con el SEAOC, y ya en este momento existía un grupo de personas trabajando en esta área a nivel nacional.No obstante la posibilidad de adaptación del documento al país, se consideró que era más prudente difundirlo y estudiarlo ampliamente dentro del medio tecnológico nacional antes de proceder a realizar un intento de redacción de norma con base en él. Por esta razón se emprendió, por parte de AIS, la difícil labor de traducir el documento ATC-3 y su Comentario, traducción [Ref. 22] que se presentó al medio nacional a mediados de 1979, coincidiendo con la ocurrencia de los sismos del 23 de Noviembre de 1979 en la zona del antiguo departamento de Caldas y de Diciembre 12 del mismo año en Tumaco [Ref. 41]. Su difusión en el medio nacional fue muy amplia, dado el interés en el tema que trajo la ocurrencia de los dos sismos mencionados, e igualmente fue el estudio del documento que realizaron los ingenieros colombianos.Por la misma época se adelantaron una serie de contactos con algunos de los investigadores que habían desarrollado el ATC-3, contactos que se concretaron en una ayuda directa de estos ingenieros en la xii
  • 17. Prefacio adaptación del ATC-3 al medio nacional. Debe destacarse aquí la enorme colaboración que brindaron la Universidad de Illinois (Champaign-Urbana) y la Universidad de los Andes (Bogotá) para que se pudieran llevar a cabo las reuniones necesarias para desarrollar los estudios de la adaptación, la cual se concretó en una propuesta de norma de diseño sismo resistente para el medio colombiano. Esta propuesta, después de ser estudiada, debatida y discutida por parte de los miembros de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) se convirtió en la Norma AIS 100-81, quot;Requisitos Sísmicos para Edificiosquot; [Ref. 9]. Esta Norma fue utilizada de una manera voluntaria por una gran cantidad de ingenieros a nivel nacional.La ocurrencia del sismo de Popayán el 31 de Marzo de 1983 hizo evidente la necesidad de ampliar el alcance de la Norma AIS 100-81 para que incluyera edificaciones de uno y dos pisos, dentro de las cuales se había presentado enorme daño en Popayán y además la mampostería estructural, dado el enorme auge que había tenido este sistema constructivo en los años inmediatamente anteriores. Por la misma época la AIS, con el auspicio del Departamento Nacional de Planeación, venía desarrollando el Estudio General del Riesgo Sísmico de Colombia [Ref. 40], el cual definió los mapas de riesgo sísmico que se incluyeron dentro de esta nueva norma, la cual se denominó quot;Requisitos Sísmicos para Edificaciones, Norma AIS 100-83quot; [Ref. 10]. El cambio de Edificios a Edificaciones estuvo dictado por su mayor amplitud.Decreto 1400 de 1984A raíz de la ocurrencia del sismo de Popayán el Congreso de la República expidió la Ley 11 de 1983, por medio de la cual se determinaban las pautas bajo las cuales debía llevarse a cabo la reconstrucción de esta ciudad y las otras zonas afectadas por el sismo. Dentro de uno de los artículos de ésta Ley se autorizaba al Gobierno Nacional para emitir una reglamentación de construcción “antisísmica” y además lo facultaba para hacerla extensiva al resto del país. Esta fue la base jurídica de las primeras normas sísmicas colombianas [Ref. 43 y 57].El Gobierno Nacional encomendó al Ministerio de Obras Públicas y Transporte el desarrollo de esta reglamentación de construcción sismo resistente. El Ministerio con la asesoría de la Sociedad Colombiana de Ingenieros, cuerpo consultivo del Gobierno, decidió encomendar a la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, la elaboración de la parte técnica del Código, en la cual utilizaría como base la Norma AIS 100-83 [Ref. 10], la Norma ICONTEC 2000 [Ref. 48] y el Código de Estructuras Metálicas de FEDESTRUCTURAS [Ref. 35].La Asociación creó una Unidad de Estudio para llevar a cabo la labor de empalme de las normas mencionadas y la definición y redacción de otros temas necesarios para que el documento fuera lo más completo posible. Posteriormente la AIS en conjunto con la Sociedad Colombiana de Ingenieros y otras instituciones como la Asociación de Ingenieros Estructurales de Antioquia, realizó una revisión exhaustiva del documento, el cual se llevó a discusión pública, discusión en la cual participaron numerosos ingenieros, la Cámara Colombiana de la Construcción, CAMACOL, y otras Instituciones y Universidades.Dentro de las labores que llevó a cabo esta Unidad de Estudio está la actualización de la Norma ICONTEC 2000 al Código ACI 318-83, pues se había utilizado originalmente la versión de 1977 del Código ACI 318-77 [Ref. 1], la redacción de un Título dedicado a cargas (Título B), diferentes de las solicitaciones sísmica, para lo cual se utilizó como base el documento ANSI A.58 [Ref. 19], y la redacción de unos requisitos simplificados para la construcción de edificaciones de uno y dos pisos (Título E). La definición de las sanciones (Título G) la realizó el Ministerio de Obras Públicas y Transporte.xiii
  • 18. Prefacio Con base en la discusión pública y en la aceptación dada por la Sociedad Colombiana de Ingenieros, el Ministro de Obras Públicas y Transporte recomendó al Presidente de la República la expedición de un Decreto, autorizado por la facultades extraordinarias que le confería la Ley 11 de 1983, por medio del cual se adoptaba para uso obligatorio en todo el territorio nacional el Código. Este es el Decreto 1400 de Junio 7 de 1984, quot;Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentesquot; [Ref. 57].Vale la pena transcribir a continuación un aparte del documento quot;Confronting Natural Disastersquot; [Ref. 6] producido por el National Research Council, la Academia Nacional de Ciencias y la Academia Nacional de Ingeniería de los Estados Unidos, el cual dice:quot;...... las tecnologías desarrolladas para ser utilizadas en un país, con frecuencia se emplean en otro país sin una adaptación. El Applied Technology Council (ATC) desarrolló un conjunto de recomendaciones para la construcción de edificaciones sismo resistentes en los Estados Unidos. Entre quienes las utilizaron primero, aun antes que los Estados Unidos, se encuentra Colombia. Las prácticas de construcción y los materiales colombianos son diferentes, y la naturaleza tectónica de los sismos colombianos se diferencia de la de California, para donde habían sido desarrolladas las recomendaciones del ATC. Afortunadamente, los contactos entre ingenieros colombianos y los ingenieros estadinenses que desarrollaron el ATC son fuertes. Debido a esto los ingenieros colombianos pudieron llevar a cabo una adaptación de las recomendaciones, con asesoría de los autores norteamericanos, a sus propias necesidades. No todos aquellos que han utilizado estas recomendaciones han tenido la misma ventaja.quot;El Decreto 1400 de 1984 trató de subsanar aquellos aspectos que los sismos [Ref. 41] del 23 de Noviembre de 1979 en el antiguo Caldas, del 12 de Diciembre de 1979 en Tumaco y del 31 de Marzo de 1983 en Popayán [Ref. 42 y 50], habían demostrado que eran deficientes dentro de la práctica de construcción nacional. Las deficiencias más notables [Ref. 43] se pueden resumir en:• Daño grave y colapso concentrado especialmente en edificios de cinco piso o menos. No sobra recordar que hasta finales de la década de 1970 existía la creencia errada generalizada dentro de los ingenieros nacionales que los edificios de baja altura no requerían diseño sismo resistente.• Excesiva flexibilidad ante solicitaciones horizontales de las construcciones nacionales. El gran daño a los muros divisorios y fachadas que se presentó en los sismos mencionados se debió a que muchos de los edificios afectados no habían sido diseñados para fuerzas sísmicas, o cuando se había utilizado algún norma sismo resistente como el SEAOC [Ref. 64 y 65], no se cumplieron los requisitos de deriva (deflexión horizontal relativa entre pisos consecutivos ∆ , véase la Figura 6).• Gran cantidad de fallas de columnas debidas a la falta de estribos de confinamiento y a que estos elementos no se habían diseñado para los esfuerzos cortantes que les impone el sismo. Nuevamente en este aspecto existía un prejuicio por parte de los ingenieros colombianos fundamentado en la creencia de que los estribos mínimos para columnas que requería el Código 318 de ACI [Ref. 1] de ese entonces, sin su Capítulo 21, eran suficiente para proveer el confinamiento y la resistencia a esfuerzos cortantes necesaria.• Daños graves y colapso de algunas edificaciones de mampostería reforzada. La ausencia de norma respecto al tratamiento de este sistema estructural y las deficientes prácticas constructivas representadas especialmente en hormigueros en las celdas de inyección y en la ausencia de refuerzo horizontal para resistencia a los esfuerzos cortantes.• Gran cantidad de daño, especialmente en el sismo de Popayán, en edificaciones de mampostería no reforzada. Aunque este aspecto ha sido conocido a nivel mundial desde hace muchos años, hubo necesidad de una catástrofe como la de Popayán para recordar que no debe utilizarse mamposteríaxiv
  • 19. Prefacio no reforzada en zonas sísmicas. Desafortunadamente la práctica usual en los años 40 hasta los años 60 de colocar columnas de confinamiento en las estructuras de mampostería, fue abandonada a comienzos de la década de 1970.∆5f5 ∆4 h5f4∆3 h4f3 ∆2h3f2 ∆1 h2f1 h1Figura 6 – Definición de la derivaEn la redacción de la norma sismo resistente de 1984 [Ref. 43] se tuvo especial cuidado de incorporar y resaltar los requisitos tendientes a subsanar las deficiencias anotadas. Pero además se tuvo en cuenta el hecho de que era irreal e imposible pretender solucionar todos los aspectos concernientes con la construcción sismo resistente en el país con tan solo un documento, más aún dentro de un país que se había distinguido por carecer de norma sismo resistentes, cuando sus vecinos las tenían desde muchos años antes.La Unidad de Estudio que tuvo a su cargo la redacción del Decreto 1400 de 1984 dentro de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica por encargo del Ministerio de Obras Públicas y Transporte, asignó una jerarquía a los problemas identificados por medio de los sismos ocurridos en el territorio nacional con anterioridad a 1984. La clasificación se realizó con base en que fueran aspectos prioritarios que afectaran vidas humanas. Al mismo tiempo se ponderó la efectividad de los requisitos estudiados y su impacto económico en el costo final de las edificaciones [Ref. 45]. Lo anterior condujo a una asignación de prioridades que permitió redactar un documento realista, que no generó rechazo; dejándose para futuras actualizaciones algunos aspectos cuya peligrosidad se consideró menor, o cuya efectividad se estimó que era dudosa, o para los cuales la relación beneficio costo los permitía catalogar como aspectos marginales, en comparación con la realidad del momento. Mirado en retrospectiva, al cabo de más de trece años, puede decirse que las decisiones tomadas en ese entonces fueron acertadas.Dentro de los aspectos que se discutieron, pero fueron postergados para ediciones posteriores se destacan:• Cambio en los sistemas estructurales - Es indudable que Colombia es uno de los países donde se utiliza de una manera más intensa el sistema estructural de pórtico de concreto reforzado. El pórtico tiene una serie de ventajas desde el punto de vista arquitectónico y de facilidad constructiva. Por el otro xv
  • 20. Prefacio lado, el pórtico tiene inconvenientes importantes debido a su excesiva flexibilidad ante solicitaciones horizontales [Ref. 45, 46 y 67], lo cual conduce a una desprotección de los acabados muy frágiles que se utilizan a nivel nacional, como ha sido probado una y otra vez con los sismos ocurridos en el país [Ref. 41, 42 y 50]. Este aspecto ha sido resuelto a nivel mundial con el uso de muros estructurales, con el fin de limitar la flexibilidad de la estructura. El uso del Norma como un vehículo para propugnar un cambio en los sistemas estructurales prevalecientes fue uno de los aspectos que se postergaron para futuras ediciones de la normativa sísmica.• Limitación a las irregularidades - Las edificaciones en las cuales se disponen estructuras regulares, sin cambios abruptos de resistencia o de rigidez, tienen tendencia a comportarse mejor ante la ocurrencia de un sismos que aquellas que tienen estructuras irregulares [Ref. 53]. A pesar de que el Decreto 1400 de 1984 traía advertencias al respecto, no contenía requisitos formales para limitar las irregularidades e inclusive carecía de requisitos respecto a la torsión accidental de toda la edificación, aspecto que es regulado en prácticamente todas las normas sísmicas mundiales.• Elementos no estructurales - El documento preliminar del Decreto 1400 de 1984 contenía un capítulo de elementos no estructurales tales como fachadas, muros divisorios, instalaciones interiores, etc. Este capítulo fue suprimido antes de la producción de la versión final que se adoptó por medio del Decreto 1400 de 1984. Las razones para su supresión están muy ligadas al hecho de que no había a nivel nacional una conciencia de que las prácticas constructivas de elementos estructurales no eran las más adecuadas y en general la prioridad en el Decreto 1400 de 1984 era la regulación de las estructuras, debido a la gran cantidad de daños estructurales que se habían observado en los sismos anteriores a 1984, llegando inclusive a producirse colapsos de edificios, como ocurrió en Popayán.• Otros materiales estructurales - El Decreto 1400 de 1984 contiene requisitos para estructuras de concreto reforzado, acero estructural y mampostería estructural. Acerca de otros materiales estructurales, tales como la madera, el aluminio, etc., no existían en ese momento en el país precedentes de su uso generalizado. Esta situación ha cambiado radicalmente desde 1984.Aplicación de la normativaEl Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes (Decreto 1400/84) cumplió 13 años de expedido en Junio de 1997. Para ser la primera vez que se tenía un documento de uso obligatorio de esta naturaleza en el país, puede afirmarse que la aceptación y cumplimiento del documento ha sido buena. No obstante su aceptación y conciencia acerca de la responsabilidad de cumplirlo varía dentro de los diferentes grupos que lo utilizan o se ven influenciados por él. Las diferentes actitudes se pueden resumir de la siguiente manera:• Ingenieros estructurales - Tal vez el grupo más informado acerca de la implicaciones de todos los aspectos relacionados con el Norma. Indudablemente se vieron afectados por algunas exigencias del Decreto 1400 de 1984, pero trece años después han aprendido a convivir con ellas. En general las normas que se empleaban para el diseño de materiales como el concreto reforzado son las mismas sobre las cuales se basó el Decreto 1400/84. Las opiniones manifestadas por este grupo con respecto a los requisitos sísmicos de las Normas Sismo Resistentes Colombianas varían enormemente según la persona ejerza en una zona de amenaza sísmica baja, intermedia o alta.En general en las zonas de amenaza sísmica baja el Decreto 1400/84 no introdujo variaciones importantes con respecto a la práctica previa a su expedición. Puede afirmarse que fue el grupo menos afectado por la expedición de las Normas Sismo Resistentes Colombianas en su práctica día a xvi
  • 21. Prefacio día. Inclusive en algún momento hubo críticas respecto a que con anterioridad al Decreto 1400/84 se empleaban en algunos casos requisitos más estrictos que los que exige el Decreto 1400/84.El grupo de los ingenieros que trabajan en zonas de amenaza sísmica intermedia realiza una parte importante de los diseños estructurales del país, dado que Bogotá y Medellín están localizados en zonas de amenaza sísmica intermedia. En general se adaptaron a los requisitos del Decreto 1400/84 sin que sintieran que se presentaba un cambio radical con respecto a las prácticas anteriores. La necesidad de dar una rigidez adecuada ante fuerzas horizontales a la estructura es un punto en el cual el Decreto 1400/84 produjo un cambio en la forma de ejecutar los diseños. La aparición de muros estructurales en edificios que anteriormente no los tenían, usualmente a través de convertir el núcleo de ascensores en un muro estructural, es reflejo de la preocupación al respecto y una respuesta a la importancia que le asignan al Norma.Los ingenieros que trabajan en zonas de amenaza sísmica alta, probablemente fueron los más afectados por la aparición del Decreto 1400/84. No solo tuvieron que adaptarse a requisitos que en alguna medida demandaban un mayor costo de las estructuras, en comparación a lo que era costumbre antes del Decreto 1400/84, sino que tuvieron que afrontar problemas casi insolubles al tratar de cumplir los requisitos de deriva con soluciones estructurales que conscientemente sabían no eran las más acertadas para el efecto, pero que sus clientes no estaban dispuestos a variar. La aparición de muros estructurales ha sido más marcada que en el resto del país, pero aún manifiestan dificultad al tratar de cumplir con lo que el Decreto 1400/84 exige.• Arquitectos - En general se vieron afectados por un cambio inusitado en las dimensiones de columnas y los espesores de las vigas en las losa. No hay una mayor conciencia respecto al problema sísmico y de la necesidad de permitir estructuras más rígidas ante fuerzas horizontales. No hay mayor conciencia de que los acabados que disponen en sus diseños puedan verse afectados por el mayor o menor grado con que se limite la deriva, ni que están influyendo en el comportamiento futuro de la edificación, cuando ésta se vea afectada por un sismo. Esta falta de información se ve reflejada en la normativa urbana de la ciudades colombianas, en general manejada por los arquitectos, donde no entra en juego ninguna consideración de orden sísmico; aún obligando a prácticas inconvenientes desde el punto de vista de comportamiento sísmico, como es la excesiva irregularidad de la edificación forzada por normas urbanas caprichosas que insisten en retrocesos excesivos y discontinuidades importantes de la estructura. Es, con seguridad, el grupo que requiere mayor concientización sobre los problemas asociados con los efectos de los sismos en las edificaciones y donde debe buscarse el mayor respaldo y soporte, para poder lograr edificaciones seguras y de buen comportamiento ante los eventos sísmicos• Constructores - Aunque manifestaron reservas respecto a la necesidad, alcance y requisitos del Norma en un comienzo, puede decirse que en general esta preocupación inicial se desvaneció y es actualmente un sector preocupado y sensitivo al tema. No hay una gran conciencia respecto a que la práctica mundial en la disposición y uso de acabados en edificaciones localizadas en zonas sísmicas ha cambiado radicalmente en los últimos años y que a la luz de estos cambios la práctica colombiana deja mucho que desear.• Sector oficial de prevención de desastres - Hay conciencia sobre el problema. Ha habido insistencia acerca de una necesidad de hacer más restrictivos los requisitos del Norma, especialmente en edificaciones del sector hospitalario donde la operatividad de la instalación inmediatamente después de un sismo es prioritaria [Ref. 59]. Han insistido en la introducción en la norma de prescripciones acerca de elementos no estructurales y de la obligatoriedad de que sean diseñados explícitamente para las fuerzas y deformaciones a que puedan verse sometidos durante un sismo. xvii
  • 22. Prefacio • Aseguradoras - Siempre han manifestado preocupación sobre el tema. La introducción del seguro obligatorio contra terremoto con posterioridad a la ocurrencia del sismo de Popayán es reflejo de las implicaciones económicas que tuvo para este sector la ocurrencia de un sismo. Recientemente se vieron afectados por los sismos ocurridos en el territorio nacional. A raíz de estos sismos se han presentado gran cantidad de reclamos a las pólizas expedidas por ellos. Estos reclamos afectaron, en muchos casos, más de una unidad de vivienda dentro de la edificación. Infortunadamente los aspectos actuariales con que se maneja el tema en el sector es totalmente dependiente de los datos proporcionados por las reaseguradoras internacionales.Con excepción de unos tímidos ejemplos, no se ha realizado en el país un estudio serio sobre la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones colombianas y más grave aún no es claro que haya ninguna intención de afectar el valor de las primas de seguro contra terremoto en función de la bondad de ciertos tipos de sistema constructivo.El uso del seguro como un elemento coercitivo para impedir el uso de prácticas constructivas que no son buenas, es un recurso utilizado ampliamente a nivel mundial, que aún no ha sido empleado, en todo su potencial, a nivel nacional. La reciente liberación de las restricciones tarifarias de las pólizas de seguros conducirá probablemente a cambios en el sector, de los cuales seguramente el más importante es la realización de investigaciones sobre la realidad nacional al respecto, los cuales muy seguramente se pagarán con creces en el momento de negociar las primas de reaseguro.La actitud de este grupo respecto a una variación en los requisitos de deriva de la norma es muy positiva, pues obviamente reduce el riesgo. Pero el aspecto más importante al respecto, es que se produzcan estudios que permitan evaluar el valor de las primas que se pagan en el país de una manera racional, y que si el país se embarca en un cambio de los sistemas estructurales actuales con el fin de reducir la flexibilidad de las estructuras, haya una reducción correspondiente en el valor de las primas que refleje el eventual sobrecosto en que se incurre en la construcción.• Investigadores - Vienen dando voces de alerta sobre el problema. Ha habido gran número de seminarios, foros y eventos donde se manifestó la necesidad de reevaluar los requisitos de la Norma de 1984 respecto a las derivas límites. Tal vez ha faltado una mayor difusión de estos aspectos y la realización de más investigaciones que soporten los criterios que han expresado.• Sector de normalización sísmica - La responsabilidad de los cambios a las Normas Sismo Resistentes para producir la NSR-98 fue de este grupo. Afortunadamente comprende diferentes sectores representativos de quienes se ven afectados por los cambios. El hecho de que haya un gran número de ingenieros estructurales dentro de el grupo simplemente trasladó la diversidad de criterios que ese sector presenta a las deliberaciones al respecto.• Usuarios - Aunque es probablemente el grupo que tiene menor conocimiento sobre el tema, no quiere ésto decir que no tenga muy claros cuales deben ser los resultados. Hay gran falta de información acerca de que implica el diseño sismo resistente y es evidente que desconocen que el objetivo del Decreto 1400 de 1984 era la defensa de la vida y que la defensa de la propiedad es totalmente secundaria. En este aspecto entra en juego, de una manera importante, que el diseño es “sismo resistente”, pero las expectativas de los usuarios son “anti-sísmicas”. El usuario no espera ningún tipo de daño a su propiedad a raíz de la ocurrencia de un sismo y existe gran dificultad que acepte que éste ocurra, más aún cuando se le ha insistido que el diseño es “anti-sísmico”. La desprotección de los acabados es un punto neurálgico que debe tomarse muy en cuenta en los cambios en las prácticas constructivas que se adopten en el futuro, y estos cambios deben gravitar alrededor de las expectativas de comportamiento de los usuarios. xviii
  • 23. Prefacio Es evidente que existe una diversidad de factores y criterios respecto a las razones, objetivos, procedimientos y consecuencias de la utilización del Norma. No obstante, la experiencia que se ha tenido con los sismos ocurridos en el territorio nacional con posterioridad a la expedición del Decreto 1400 de 1984, sumado al hecho de que las normas internacionales sobre las cuales se sustentó su redacción han tenido variación en los trece años que lleva, reforzó la necesidad de actualizarlo.Comportamiento de las edificaciones en los sismos recientesDentro del comportamiento de las edificaciones construidas en las zonas que se vieron afectadas por los sismos ocurridos recientemente en territorio nacional se destacan los siguientes aspectos:• Los daños estructurales graves que se presentaron ocurrieron todos en edificaciones construidas antes de la vigencia del Decreto 1400/84. Así mismo, los edificios que sufrieron colapso en la ciudad de Pereira fueron construidos antes de 1984.• La gran mayoría de los daños reportados corresponden a daños en las fachadas y los muros interiores de las edificaciones, o sea en elementos no estructurales. Estos daños se presentaron tanto en edificaciones construidas antes como después de la vigencia del Norma. Así mismo la gran mayoría de las víctimas fueron causadas por la caída de elementos no estructurales principalmente de las fachadas de las edificaciones.• En las edificaciones de las instalaciones de Cusiana, localizada a 12.5 km del epicentro del sismo de Tauramena del 19 de Enero de 1995, cuyos elementos no estructurales se construyeron tomando las precauciones que exige el Uniform Building Code de California [Ref. 47], no se presentó ningún daño, ni estructural ni en acabados.En general podría afirmarse que el Norma cumplió su cometido principal de evitar colapso y daño estructural grave de las edificaciones. No obstante, fue notoria la desprotección de los elementos no estructurales, tal como se han construido tradicionalmente en el país, y su potencial peligrosidad para la vida humana.Por otro lado esta es, tal vez, la primera vez que se obtiene una cantidad apreciable de registros acelerográficos de los movimientos sísmicos, gracias a la instrumentación de la Red Nacional de Acelerógrafos, que opera el Ingeominas. Los valores de aceleración horizontal registrados fueron en general bajos, en comparación con los valores requeridos por la Norma. Por ejemplo el valor máximo de aceleración horizontal registrado en Villavicencio (120 km del epicentro) para el sismo de Tauramena del 19 de Enero de 1995, fue 0.027g (2.7% de la aceleración de la gravedad), mientras que el Norma exige 0.30g (Véase la Figura 4), o sea diez veces más. Lo mismo ocurre para la ciudad de Bogotá (140 km del epicentro) con el mismo sismo, el registro en roca fue de 0.017g (1.7% de la aceleración de la gravedad), mientras que el NSR-98 exige utilizar 0.20g en los diseños, del orden de diez veces más. Con el sismo de Calima-Darién del 8 de Febrero de 1995 se presenta una situación similar: el registro máximo se obtuvo en Trujillo, Valle, (40 km del epicentro) y fue de 0.048g (4.8% de la aceleración de la gravedad), y el NSR- 98 exige allí 0.25g, cinco veces más. La ciudad de Pereira está localizada aproximadamente a 120 km del epicentro, por lo tanto las aceleraciones debieron ser menores que el valor registrado en Trujillo.Lo anterior simplemente indica que los sismos que se presentaron a comienzos de 1995 corresponden a eventos que distan bastante del sismo de diseño que prevee la Norma, al menos para los lugares donde se obtuvieron los registros. La atenuación de la energía de las ondas sísmicas hace que ésta se reduzca apreciablemente en la medida que la distancia que tengan que viajar las ondas sea mayor. No obstante se presentaron daños importantes incluso en edificaciones nuevas, particularmente en elementos no xix
  • 24. Prefacio estructurales con sismos cuyas aceleraciones en varios casos pueden ser del orden de diez o más veces menos que las determinadas por el Norma para el diseño. EXPEDICION DE UNA NUEVA NORMATIVA SISMO RESISTENTEConveniencia de la normaDe todas las formas de acuerdo social, la ley constituye el mecanismo más equilibrado para regular las relaciones de los asociados. A través de ella el Estado debe procurar evitar las nefastas consecuencias de tragedias y desastres de la magnitud de las recientemente observadas o las inolvidables escenas del pasado, en materia de pérdidas humanas. Ello debe constituir un propósito nacional, gremial y estatal tendiente a proteger a todas las personas residentes en Colombia.El establecimiento legislativo de las condiciones de seguridad permite por una parte determinar las mínimas reglas a las cuales deben someterse las personas encargadas de llevar a cabo la construcción de inmuebles y por otra permite al Estado ejercer la función señalada en el Artículo 2 de la Constitución Nacional por medio del cual se impone a las autoridades de la República propender por la protección de todas las personas residentes en Colombia en su vida, honra y bienes.Por lo anteriormente dicho, resulta evidente que la doble función y la cooperación sector privado-Estado en la lucha contra las consecuencias lamentables de los desastres naturales se hace imperiosa y de allí la importancia de la presente actualización de la Norma.Necesidad de acudir al Congreso de ColombiaEl artículo 76 ordinal 12 de la anterior Constitución Nacional permitía al Congreso de la República revestir de manera temporal al Gobierno de precisas facultades para que adoptara la condición transitoria de legislador en una materia precisa y expidiera decretos con fuerza de ley que tuvieran la condición y la misma categoría de la ley. Fue así como, al amparo de las facultades otorgadas por la Ley 11 de 1983 se adoptó el Decreto 1400/84, Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, decreto que tiene la misma categoría de la Ley.La experiencia demostró la impostergable necesidad de actualizar la Norma, de adoptar nuevos esquemas de seguridad y de acomodarlo a las nuevas tendencias de la técnica y la ciencia. Para tal propósito se hizo necesario derogar la ley existente razón por la cual y en virtud de la prohibición constitucional de otorgar facultades extraordinarias para expedir Normas y al fijarse esta facultad como propia del Congreso de la República fue necesario acudir al trámite ordinario para la adopción de una nueva ley, la cual fue aprobada como Ley 400 del 19 de Agosto de 1997.A través de la Ley 400 se acoge de manera definitiva y con carácter permanente el alcance de la legislación relativa la normativa sismo resistente, facultando al Gobierno para que a través del ejercicio de la potestad reglamentaria actualice las normas en aquellos aspectos técnicamente aconsejables y que de tiempo en tiempo se requieran para una mejor implementación de las nuevas técnicas y avances tecnológicos.Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo ResistentesLa naturaleza eminentemente técnica del tema objeto de normalización, hace que el desarrollo de las ciencias específicamente en las áreas de sistemas de información, comunicaciones, los diseños y la construcción, así como las características, idiosincrasia, posibilidades y recursos del grupo humano para xx
  • 25. Prefacio quien se legisla, influyan de manera determinante en la obsolescencia o permanencia de lo allí reglamentado, haciendo que dichas normas puedan tomarse en manera alguna como verdades absolutas e inmutables.Esto implica que una Norma Sismo Resistente debe ser un organismo vivo que se desarrolle y se nutra del avance de la tecnología y de las demás acciones propias de una comunidad y de un gobierno, razón de más, que justifica la existencia de un grupo interdisciplinario conformado por especialistas que constituyan la Comisión Asesora Permanente.Una comisión similar funcionó a partir de 1984, cuando fue creada mediante Decreto 2170, adscrita al Ministerio de Obras Públicas y Transporte, conformada por este Ministro o su delegado, un representante de la Sociedad Colombiana de Ingenieros y un representante de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, cumpliendo funciones de atención de consultas tanto oficiales como particulares, dirección y supervigilancia de las investigaciones relacionadas con el Norma, envío de comisiones de estudio a las zonas donde han ocurrido temblores en el territorio nacional y publicación de sus informes, organización y realización de seminarios y cursos de actualización y definición del Norma, dirección de investigaciones sobre las causas de fallas estructurales y definición sobre si se aplicó o no el Norma, dirección y asesoría en la elaboración de estudios de microzonificación sísmica de ciudades dentro del país, entre otras.Sobre estas labores existen informes y resultados concretos de los que se desprenden claramente la importancia de su existencia, la efectividad de su funcionamiento, en contraposición a la escasa carga económica y administrativa que ello implicó al ente del cual dependía.La Ley 400 de 1997 crea una Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. La Ley establece su composición de la siguiente manera: un representante de la Presidencia de la República, un representante del Ministerio de Desarrollo Económico, un representante del Ministerio de Transporte, el Representante Legal del Instituto de Investigaciones en Geociencia, Minería y Química - INGEOMINAS -, o su delegado, el Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS - o su delegado, quien actuará como Secretario de la Comisión, el Presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros - SCI -, o su delegado, el Presidente de la Sociedad Colombiana de Arquitectos - SCA -, o su delegado, el Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural - ACIES -, o su delegado, un representante de las Organizaciones Gremiales relacionadas con la industria de la construcción, el Presidente de la Cámara Colombiana de la Construcción - CAMACOL -, o su delegado, y un delegado del Comité Consultivo Nacional, según la Ley 361 de 1997.Procedimiento empleado en la actualización de la normativa sismo resistenteDesde el año 1992, la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica ha venido trabajando formalmente en la actualización de las Normas Sismo Resistentes, gracias al auxilio concedido para este fin por el Fondo Nacional de Calamidades. Este proceso ha sido realizado por el Comité AIS 100 de la Asociación, el cual cuenta con numerosos profesionales expertos en el tema, dentro de sus miembros. El Comité AIS 100 está divido en ocho subcomités que tratan los diferentes temas cubiertos por la norma. El documento que recientemente discutió y aprobó el Comité AIS 100 se denomina Norma AIS 100-97 [Ref. 13] y es análogo a la Norma AIS 100-83 [Ref. 10], que sirvió de base al Decreto 1400/84. La norma AIS 100-97 corresponde al contenido técnico del Reglamento NSR-98. La parte procedimental, de sanciones y jurídica, en general, está contenida en la Ley 400 aprobada por el Congreso de la República el 19 de Agosto de 1997.El procedimiento de actualización del Reglamento se realizó de la siguiente manera: xxi
  • 26. Prefacio (a) Dentro de cada uno de los subcomités se produjo un documento preliminar del nuevo documento por parte de dos o tres miembros del subcomité. Este documento se envió a votación dentro del subcomité, con la obligación de que toda observación que se recibió de los miembros debió ser atendida. Con base en las observaciones recibidas se produjo un nuevo documento, que se llevó a votación nuevamente. Este proceso se repitió, cuantas veces fue necesario, hasta que hubo unanimidad dentro del subcomité respecto a que el documento propuesto era adecuado.(b) Una vez se obtuvo unanimidad dentro del subcomité, el documento se envió a votación dentro de todos los miembros del Comité AIS 100. Una vez se recibieron las observaciones pertinentes, éstas se discutieron dentro del subcomité que produjo el documento, tratando de conciliar las divergencias de criterio con quienes realizaron las observaciones. Este proceso se repitió cuantas veces fue necesario hasta el punto en que no hubo divergencias de criterio respecto a los requisitos contenidos dentro del documento o hubo aprobación por mayoría manifestada por medio de una votación afirmativa de más de las dos terceras partes del Comité en pleno.Una vez el documento fue aprobado por el Comité AIS 100, se llevó a discusión pública, enviándolo (c) a un amplio grupo de profesionales, instituciones y universidades. Las observaciones recibidas se atendieron y discutieron directamente con las personas que las enviaron.El documento AIS 100-97 corresponde a la séptima versión que se sometió al proceso descrito en los pasos (a) y (b), y atiende las observaciones que se recibieron de la votación realizada en Octubre de 1997, tal como la describe el paso (c). Más adelante se presenta un listado de las instituciones, entidades y profesionales con las cuales se discutió el documento.Esquema legal resultanteLa nueva normativa sismo resistente está estructurada jurídicamente de la siguiente manera:1.Ley 400 de 1997 - El marco jurídico de la normativa sismo resistente gravita alrededor de la Ley 400 de 1997, por medio de la cual se adoptaron normas sobre construcción sismo resistente. La ley contiene:• El objeto y alcance de la normativa.• Define las responsabilidades de los diseñadores y constructores.• Obliga a la revisión de los diseños que se presentan para obtener las licencias de construcción.• Define cuando debe llevarse a cabo una supervisión técnica de la construcción.• Define las calidades y requisitos de experiencia que deben cumplir los diseñadores, los revisores de los diseños, los supervisores técnicos y los directores de construcción.• Crea la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, y le fija sus funciones.• Delega en el Gobierno Nacional una potestad reglamentaria que le permite en el futuro expedir Decretos Reglamentarios de carácter técnico y científico, de acuerdo con un temario que fija la misma ley, dándole a estos Reglamentos la denominación NSR, seguida por los dos últimos dígitos del año de expedición.• Fija el temario que deben seguir los decretos reglamentarios, dividiéndose en Reglamento en Títulos que van desde la A hasta la K.• Establece las responsabilidades y sanciones en que incurren los profesionales diseñadores, los constructores, los funcionarios oficiales y las alcaldías, al incumplir la Ley.• Además crea incentivos para quienes actualicen las construcciones existentes a las nuevas normas, obliga a realizar análisis de vulnerabilidad para las edificaciones indispensablesxxii
  • 27. Prefacio existentes en un lapso de 3 años, y a repararlas en caso de que sean deficientes, con un plazo máximo de 6 años. • Por último, deroga los Decretos 1400 y 2170 de 1984. • La Ley 400 de 1997 entra en vigencia el 19 de Febrero de 1998.2. El Decreto 33 de 1998 – Reglamento NSR-98 – Por medio del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998, elGobierno Nacional expidió el Reglamento NSR-98, cuyo contenido se describe más adelante. EsteDecreto se expidió con base en la Potestad Reglamentaria que da la Ley 400 de 1997. El contenidodel Reglamento se ajusta a lo establecido en la Ley 400 de 1997. Este Reglamento podrá seractualizado y modificado en el futuro, cuando se estime conveniente, por medio de la expediciónde nuevos Decretos Reglamentarios por parte del Gobierno Nacional y previo visto bueno de laComisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes.3. Conceptos y Resoluciones de la Comisión Permanente – La Ley 400 de 1997 al crear la ComisiónAsesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, adscrita al Ministerio deDesarrollo Económico, le fijo diversas funciones, dentro de las cuales se cuentan:• Atender y absolver las consultas que le formulen las entidades oficiales y los particulares.• Dirigir y supervigilar las investigaciones que sc lleven a cabo sobre aspectos relacionados con la Ley 400-97 y su desarrollo.• Enviar las comisiones de estudio que considere necesarias a las zonas del país que se vean afectadas por sismos o movimientos telúricos y publicar los resultados de tales estudios.• Coordinar y realizar seminarios y cursos de actualización sobre las normas de construcción sismo resistentes.• Orientar y asesorar la elaboración de estudios de microzonificación sísmica y fijar los alcances de los mismos.• Coordinar las investigaciones sobre las causas de fallas de estructuras y emitir conceptos sobre la aplicación de las normas de construcciones sismo resistentes.• Servir de Organo Consultivo del Gobierno Nacional para efectos de sugerir las actualizaciones en los aspectos técnicos que demande el desarrollo de las normas sobre Construcciones Sismo Resistentes.• Fijar dentro del alcance de la Ley 400-97, los procedimiento por medio de los cuales, periódicamente, se acrediten la experiencia, cualidades y conocimientos que deben tener los profesionales que realicen los diseños, su revisión, la construcción y su supervisión técnica, además mantener un registro de aquellos profesionales que hayan acreditado las cualidades y conocimientos correspondientes.• Nombrar delegados ad-honorem ante instituciones nacionales y extranjeras que traten temas afines con el alcance y propósito de la Ley 400-97 y sus desarrollos.• Las demás que le fije la Ley• Las que le asigne el Gobierno Nacional, según su competencia.• Además puede establecer detalladamente el alcance y procedimiento de ejecución de las labores profesionales de diseño estructural, estudios geotécnicos, diseño de elementos no estructurales, revisión de los diseños y estudios, dirección de la construcción, y supervisión técnica de la misma.• Puede fijar los procedimientos por medio de los cuales se establezca la idoneidad, experiencia profesional y conocimiento de las normas sobre construcciones sismo resistentes, que deben tener los profesionales y el personal auxiliar que desarrolle las mencionadas labores, con la periodicidad que estime conveniente.• Además, puede establecer los procedimientos para fijar los honorarios mínimos que se utilicen para retribuir las labores profesionales relacionadas con la Ley 400-97, cuando no se trate de servidores públicos. xxiii
  • 28. PrefacioQUE HAY NUEVO EN LA NSR-98La nueva versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes - NSR-98, está estructurada de una manera similar al Decreto 1400/84. El temario está dividido en Títulos, cada uno de los cuales agrupan una temática particular. Los seis Títulos del Decreto 1400/84 se actualizaron y hay cinco Títulos totalmente nuevos. Además dentro de algunos de los Títulos del Decreto 1400/84 se introdujeron Capítulos nuevos.El temario del NSR-98 es el siguiente: TITUL CONTENIDOOBSERVACIONES ORequisitos generales de diseño y construcciónAActualizadosismo resistenteB Cargas ActualizadoC Concreto estructural ActualizadoD Mampostería estructuralActualizadoE Casas de uno y dos pisos ActualizadoF Estructuras metálicasActualizadoG Estructuras de maderaNuevoH Estudios geotécnicos NuevoI Supervisión técnicaNuevoRequisitos de protección contra el fuego enJ NuevoedificacionesK Otros requisitos complementariosNuevoA continuación se describe la proveniencia de la normativa y algunos de los cambios más importantes:GeneralesHay algunos cambios que afectan todo el reglamento en conjunto, los cuales son una variación con respecto al Decreto 1400/84. Los más importantes son los siguientes:Se suprimieron las palabras Sección, Artículo y Parágrafo en los encabezamientos de las diferentes secciones. Dada la forma jurídica de adopción del Reglamento estos encabezamientos no eran necesarios. Este cambio da mayor facilidad de lectura y consulta al Reglamento.El sistema métrico tradicional conocido como sistema mks ha sido abandonado prácticamente todo todos los países del mundo que lo empleaban. El sistema métrico SI o Sistema Internacional de Medidas, fue establecido en la 11a Conferencia Mundial de Pesos y Medidas, en 1960, se convirtió de uso obligatorio en el país por medio del Decreto 1731 de 1967, y es el sistema de unidades empleado hoy en día a nivel mundial. Aunque el sistema SI está basado en el sistema métrico original, la mayor diferencia radica en que el kg (kilogramo) es una unidad de masa en el sistema SI, mientras que era una unidad de fuerza en el sistema mks, donde se le debe denominar kgf (kilogramo fuerza). La totalidad del Reglamento NSR-98 se presenta en el sistema SI, con la excepción de los capítulos F.4, F.5, F.6 y F.7 de estructuras metálicas. A aquellas ecuaciones que producen resultados inconsistentes entre los dos sistemas de unidades se marcan con un asterisco en su número, i.e. (C.10-20*). Además se han colocado explicaciones en ciertas secciones para facilitar la transición al sistema SI de los ingenieros colombianos.xxiv
  • 29. Prefacio Todas las normas técnicas mencionadas en el Reglamento corresponden a normas técnicas colombianas, NTC, expedidas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, con muy contadas excepciones. En este aspecto hay que resaltar la labor realizada por este Instituto para homologar normas nacionales en muchos casos en que solo existía una norma de la ASTM o de otro instituto de normalización.Otra modificación de importancia con respecto al Decreto 1400/84 radica en que se ha definido el comportamiento sísmico de los sistemas y elementos estructurales de acuerdo con su capacidad de disipación de energía en el rango inelástico; aspecto fundamental en la obtención de una respuesta apropiada de la estructura al verse sometida a los efectos de un sismo. El Reglamento NSR-98 contempla tres niveles de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico: especial (DES), moderada (DMO) y mínima (DMI). Para cada uno de los materiales estructurales se prescriben los requisitos de detallado del elemento en función de estas tres capacidades. El empleo de elementos y sistemas estructurales en las diferentes zonas de amenaza sísmica se restringe de acuerdo con esta capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, así: CAPACIDAD DE ZONA DE AMENAZA SISMICA DISIPACIONBAJAINTERMEDIAALTAENERGIA MINIMApermitido nono (DMI) MODERADApermitidopermitidono(DMO)ESPECIALpermitidopermitidopermitido (DES)En algunos casos en los cuales es imposible realizar una distinción que permita dar requisitos diferenciales al material, el Reglamento permite variaciones con respecto a lo indicado en la tabla anterior. Este es el caso de la mampostería de muros confinados.Además dentro de todo el documento se procuró mejorar la redacción y la terminología empleadas.Titulo A - Requisitos generales de diseño sismo resistenteEl ATC-3 [Ref. 21 y 22] sobre el cual se basó la normativa sismo resistente colombiana, no fue adoptado como norma en los Estados Unidos inmediatamente. No obstante, fue actualizado a través del programa National Earthquake Hazard Reduction Program, NEHRP, en varias ocasiones, la última de las cuales ocurrió en 1994 [Ref. 39]. Tan solo la versión de 1997 del Uniform Building Code, UBC-97 [Ref. 47], se acoge a este tipo de reglamentación, diez y nueve años más tarde. Es indudable que los numerosos sismos catastróficos que han ocurrido a nivel mundial desde que apareció el ATC-3 en 1978, han influido en los cambios que se le han introducido, y en la normativa sísmica de diversos países.Dentro de estos sismos se destacan, a nivel mundial: Año Mes DíaLocalizaciónMagnitud Muertos1980Nov 23 Sur de ItaliaMs = 7.2 3 0001985Mar3 Valparaíso, ChileMs = 7.8 1771985Sep 19 Michoacán, MéxicoMs = 7.9 9 5001986Oct 10 San Salvador, El SalvadorMs = 5.4 1 0001987Mar6 Ecuador, frontera con Colombia Ms = 7.0 1 0001988Dic7 Spitak, ArmeniaMs = 7.025 0001989Oct 17 Loma Prieta, California, USA Ms = 7.0631990Jul 16 Luzón, Filipinas Ms = 7.8 1 7001992Jun 28 Landers, California, USA Ms = 7.51 xxv
  • 30. Prefacio1994Ene17 Northridge, California, USA Ms = 6.8 601995Ene17 Kobe, Japón Ms = 7.25 000 Los sismos anteriores tuvieron gran influencia en la normalización sísmica mundial, así:El Sismo de Chile de 1985 resalto la importancia del uso de muros estructurales en el comportamiento de las estructuras [Ref. 23, 45, 46 y 67], con el fin de darles mayor rigidez ante fuerza horizontales, como las que impone el sismo.México ha adoptado recientemente un nuevo código [Ref. 34] que tiende a corregir una gran parte de los problemas detectados en el sismo de Septiembre de 1985. Este nuevo código corrige la muy mala experiencia que se tuvo con el sistema estructural donde las vigas del pórtico son reemplazadas por nervaduras en dos direcciones [Ref. 56], lo que se conoce en Colombia como reticular celulado, sistema que se utilizó mucho en Colombia hace algunos años y que ha cobrado, desafortunadamente, vigencia nuevamente. Otro aspecto en el cual la experiencia mexicana es importante hace referencia a la irregularidad de las estructuras y su eventual mal comportamiento. El nuevo Código Mexicano prohibe la construcción de edificios cuya excentricidad entre centro de masa y centro de rigidez sea mayor del 20% de la dimensión en planta del edificio.Pero tal vez la mayor experiencia derivada del sismo de México de 1985 radica en los niveles de amplificación de las ondas sísmicas causados por los estratos de suelo blando subyacentes. Este punto ha obligado a revisiones importantes en la gran mayoría de las normas sísmicas actuales [Ref. 23, 25, 34, 39, 47, y 70]. Este aspecto nuevamente fue resaltado por el temblor de Loma Prieta, California, de 1989 [Ref. 25, 39, y 70]. Por otro lado, los temblores de Northridge, California, y Kobe Japón, especialmente el primero, resaltaron la enorme vulnerabilidad sísmica de las estructuras de acero con uniones soldadas.Para efectos de la actualización de los requisitos de sismo resistencia del Reglamento NSR-98, se consultaron las normativas de diversos países, dentro de las que se cuentan: • Estados Unidos – el ANSI/ASCE 7-95 [Ref. 20], el NEHRP-94 [Ref. 39], el UBC-97 [Ref. 47], y el SEAOC-96 [Ref. 66] • Eurocódigos - el Eurocode 8 [Ref. 29] • Francia – el AFPS-90 [Ref. 7]. • Japón – AIJ-90 [Ref. 8] • México – el Reglamento del Distrito Federal de 1993 [Ref. 34] • Nueva Zelandia – El NZS-4203 [Ref. 58] • Otros – En la [Ref. 61]En general el enfoque de la normativa colombiana de 1984 seguía siendo vigente, y a lo largo del tiempo se había manifestado su bondad en la medida que las diferentes normativas a nivel mundial tendieron hacia el mismo tipo de formulación, con algunas excepciones como es natural.Con base en todo lo anterior se definieron, por parte del Comité AIS 100, una serie de prioridades que guiarían el proceso de actualización del documento para producir la versión AIS 100-97, la cual corresponde al NSR-98. Se actualizaron y aclararon muchos de los requisitos contenidos en el Decreto 1400/84, dentro de los cuales se destacan:Se aclaró y amplió el procedimiento de diseño (Capítulo A.1). En el Apéndice I, se presenta de una manera gráfica este procedimiento de diseño.Se incluyeron unos nuevos mapas de amenaza sísmica [Ref. 18], los cuales se presentaron en la Figuras 3 y 4. (Capítulo A.2) xxvi
  • 31. PrefacioSe realizaron modificaciones en la forma como se determinan los movimientos sísmicos de diseño, especialmente en sitios donde hay suelos blandos (Capítulo A.2). Se introdujo un nuevo tipo de perfil de suelo (S4) y se permite un procedimiento alterno que se presenta en el Apéndice H-1. Además se dan requisitos para la realización de estudios de microzonificación y se insiste en la necesidad de realizarlos. El sismo de México abre los ojos, nuevamente, acerca de la necesidad de microzonificar las ciudades colombianas, con el fin de poder tomar medidas apropiadas en diseño que atiendan la amplificación de las ondas sísmicas por los estratos de suelo blando. En este momento existen estudios de microzonificación de las ciudades de Popayán [Ref. 51], y Santa Fe de Bogotá [Ref. 52], y se están adelantando los de Medellín, Manizales y Pereira. La ciudad de Cali ha realizado algunos trabajos preliminares al respecto.Se incluyó un nuevo Grupo de Uso IV, el cual cubre edificaciones indispensables, cuya operación no puede ser traslada rápidamente a un lugar alterno (Capítulos A.2 y A.12).El espectro de diseño se modificó (Capítulo A.2) y se permiten definiciones alternas de los movimientos sísmicos de diseño. El nuevo espectro de diseño se muestra en la Figura 7, y en la Figura 8 se compara con el del Decreto 1400/84.S a = 2.5 A a I Sa (g)Nota:Este espectro está definido paraun coeficiente de amortiguamientoigual al 5 por ciento del crítico1.2 A a S I Sa =T Aa I Sa = Para análisis dinámico, solo 2 modos diferentes al fundamental en cada dirección principal en planta Sa = A a I T0 = 0.3 s TLT (s)TCTL = 2.4 STC = 0.48 SFigura 7 - Espectro Elástico de Diseño del Reglamento NSR-98 xxvii
  • 32. Prefacio3.0 2.5 S = 1.0 I = 1.0 2.0Sa /Aa 1.5Decreto 1400/841.0 0.5 NSR-980.0 0.0 0.5 1.01.52.0 2.53.0 3.5 4.0 Período, T (s) Figura 8 - Espectros del Reglamento NSR-98 y del Decreto 1400/84Se aclaró y amplió la gama de sistemas estructurales permitidos, siendo estos el sistema de muros de carga, el sistema combinado (nuevo), el sistema de pórtico y el sistema dual (Capítulo A.3).Se prescriben claramente las posibilidades de combinar sistemas estructurales tanto en planta como en altura y se restringe el empleo de aquellos que han manifestado comportamiento inconveniente [Ref. 53]. Se definen los diferentes grados de irregularidad de la estructura de la edificación y se les asigna un valor, para cada tipo de irregularidad, a los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía, φa y φp, debidos a irregularidades en altura y en planta respectivamente. Estos coeficientes afectan el valor del coeficiente básico de modificación de respuesta R0, para obtener el coeficiente de modificación de respuesta R, por medio de R = φa φp R0. (Capítulo A.3). Los valores de R0 se aumentaron con respecto a los valores correspondientes en el Decreto 1400/84. Este aumento se justificó con base en la aceptación y buen cumplimiento de la norma de 1984, y se llevaron en el Reglamento NSR-98 a valores muy cercanos a los propuestos en el ATC-3 original. Este aspecto conduce a una disminución de los costos provenientes del diseño sísmico en la gran mayoría de las edificaciones.Se aclaran los efectos de torsión de toda la estructura y se introduce un efecto de torsión accidental, el cual no existía en el Decreto 1400/84. (Capítulo A.3)Las fuerzas sísmicas Fs se definen empleando el espectro directamente (Capítulo A.3). Con ellas se calculan las derivas (Capítulo A.6), y solo en el momento de diseñar los elementos de la estructura, se emplean unas fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E (E=Fs/R), las cuales se combinan con las otras solicitaciones empleando las ecuaciones de combinación de cargas del Título B. Véase el Apéndice I de este Prefacio.El método de la fuerza horizontal equivalente (Capítulo A.4) no sufre mayor modificación, pero se actualizan las ecuaciones para calcular el período aproximado de la estructura Ta.El Capítulo A.5 se denomina en el NSR-98 quot;Método del análisis dinámicoquot;, debido a que se permiten otros tipos de análisis dinámico diferentes al análisis modal que prescribía el Decreto 1400/84. Elxxviii
  • 33. Prefacio Capítulo está más a tono con los programas de computador que se emplean en la actualidad, e inclusive permite análisis dinámico inelástico.Los procedimientos de cálculo de las derivas se aclaran y complementan (Capítulo A.6). La deriva se debe calcular para las fuerzas sísmicas Fs sin haberlas dividido por R y en su cálculo se deben incluir los efectos torsionales y P-Delta. Se restringieron las derivas permitidas al verse la edificación afectada por el sismo de diseño, el antiguo valor límite para la deriva de 0.015hp del Decreto 1400/84 es ahora 0.010hp para todos los sistemas estructurales, exceptuando la mampostería, la cual tiene ahora un límite igual a 0.005hp. Se realizaron amplios estudios del impacto de costos de esta modificación, los cuales se presentan en las [Ref. 45 y 46].Se incluye un Capítulo A.7 totalmente nuevo sobre interacción suelo-estructura, y se incluye un procedimiento recomendado no obligatorio en el Apéndice A-2 para calcular estos efectos.Se incluyó un Capítulo A.8 sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, tales como escaleras, rampas, cerchas, correas, viguetas y otros.Así mismo, se incluyó un Capítulo A.9 nuevo sobre elementos no estructurales tales como fachadas, muros divisorios, acabados, instalaciones interiores, etc. Más adelante se discuten los criterios contenidos dentro de este Capítulo. El objetivo primordial es la defensa de la vida y el funcionamiento de las edificaciones indispensables posteriormente a la ocurrencia de un sismo.En el Capítulo A.10 se fijan procedimientos para la aplicación del nuevo Reglamento NSR-98 a edificaciones construidas antes de su vigencia y para el análisis de vulnerabilidad sísmica de estructura existentes. Este Capítulo está basado en el documento quot;Adición, Modificación y Remodelación del Sistema Estructural de Edificaciones Existentes Antes de la Vigencia del Decreto 1400/84quot;, [Ref. 11 y 44] el cual se denominó Norma AIS 150-86. Allí se definieron los parámetro bajo los cuales se deben tratar las adiciones, modificaciones y remodelaciones de edificaciones existentes antes de la vigencia del Decreto 1400/84, con el fin de que la edificación resultante tenga resistencia comparable a la de una edificación construida de acuerdo con los requisitos del Decreto 1400/84. Los requisitos de la Norma AIS 150-86 se han adaptado a los nuevos requisitos del Reglamento NSR-98.Se exige la colocación de instrumentos sísmicos para edificaciones cuyo tamaño o altura lo ameritan, indicando el tipo de instrumento y su localización (Capítulo A.11).En el Capítulo A.12 se exige para las edificaciones indispensables, una verificación para unos movimientos sísmicos que describen el umbral de daño de la edificación.En el Capítulo A.13 se presentan las definiciones de los principales términos empleados en el Título A y de los términos matemáticos que se utilizan en él.Se han incluido tres Apéndices nuevos. El Apéndice A-1 corresponde a recomendaciones sísmicas de algunas estructuras que no están cubiertas por el alcance del Reglamento, tales como tanques elevados, silos y chimeneas y otras estructuras industriales, avisos y monumentos. Este Apéndice no tiene carácter obligatorio y se incluye simplemente como una guía para los diseñadores de estos elementos. El Apéndice A-2 contiene recomendaciones para la evaluación de los efectos de interacción suelo- estructura. El Apéndice A-3 contiene los valores de la aceleración pico efectiva de diseño Aa y del umbral de daño, Ad, así como la localización dentro de las zonas de amenaza sísmica de todos los municipios colombianos.xxix
  • 34. Prefacio Titulo B - CargasEl documento ANSI A.58 [Ref. 19], el cual sirvió como base para la redacción del Título B del Decreto 1400/84, propugnaba la utilización del método de resistencia en el diseño de todos los materiales estructurales. No obstante, el método de esfuerzos de trabajo se utiliza todavía en el diseño de algunos de ellos. Este documento ha evolucionado dentro del medio norteamericano al documento ANSI/ASCE 7-95 [Ref. 20] el cual contiene un tratamiento unificado de los métodos de diseño y de las cargas a emplearse, lo cual es muy útil cuando se usan elementos de diferente material estructural dentro de la misma estructura. Los requisitos del Capítulo B.2 se han adaptado a esta tendencia. En general con la excepción de la madera, en el NSR-98 todos los materiales se diseñan por el método del estado límite de resistencia. En los otros materiales diferentes a la madera se presentan como alternativa la posibilidad de realizar el diseño por el método de esfuerzos de trabajo, de tal manera que el diseñador pueda seleccionar la metodología más conveniente.Todo el Título B se convirtió al sistema métrico de unidades internacional SI, colocando en lugares apropiados dentro del texto recomendaciones acerca del empleo de este sistema y de la distinción muy clara que debe tener el diseñador entre masa y peso. En todos los casos de cargas muertas (Capítulo B.3) y cargas vivas (Capítulo B.3) se han colocado las equivalencias en el antiguo sistema métrico mks.En el caso de las cargas muertas mínimas (Capítulo B.3) se han colocado valores para los tipos de fachadas, muros divisorios y particiones empleados tradicionalmente en el país. Se han contemplado valores mínimos para divisiones construidas con paneles de yeso (dry wall), cuyo uso se ha popularizado recientemente.Se aclaró el uso de cargas vivas en cubiertas, aspecto que era confuso en el Decreto 1400/84, pues no se indicaba que los valores dados eran para cubiertas livianas. Ahora estos valores relativamente bajos, de 0.35 kN/m2 (35 kgf/m2) son exclusivamente para cubiertas inclinadas sobre estructuras metálicas o de madera, con pendientes mayores del 20% y de 0.50 kN/m2 (50 kgf/m2) para pendientes menores del 20%.El procedimiento para evaluar las cargas de viento se modernizó y se incorporó un mapa de amenaza eólica. Cuando se elaboró el Decreto 1400/84, no existía a nivel nacional un estudio general y amplio sobre la amenaza eólica en el país, por esta razón se fijó una velocidad del viento de 100 km/h para todo el territorio nacional. Con posterioridad a la aparición del Decreto 1400/84, Interconexión Eléctrica patrocinó un estudio sobre el riesgo eólico del país [Ref. 27] por medio del cual se obtuvo un mapa de velocidades de diseño para viento en todo el país.Utilizando estos resultados del estudio mencionado y con base en una traducción de la Norma inglesa de determinación de cargas de viento que se había elaborado dentro del trabajo de preparación del borrador del Decreto 1400/84, Fedestructuras, con colaboración de un grupo de instituciones e ingenieros desarrolló un documento para la determinación de cargas de viento en el territorio nacional. Este documento [Ref. 36] constituye la base de los requisitos del Capítulo B.6 del Reglamento NSR-98.Titulo C - Concreto EstructuralCon anterioridad a la expedición del Decreto 1400/84, en el país se venían utilizado en el diseño de estructuras de concreto reforzado los requisitos del Código ACI 318 [Ref. 1], desarrollado por el Instituto Americano del Concreto (ACI). En 1978 el Instituto Colombiano de Productores de Cemento, ICPC, realizó una traducción autorizada por el ACI de la versión de 1977 de este documento, la cual fue ampliamente difundida en el país, y sirvió de base para la redacción de la norma ICONTEC 2000 [Ref.xxx
  • 35. Prefacio 48]. En el Decreto 1400/84 el Título C se basó en la norma ICONTEC 2000, actualizada a la versión de 1983 del Código ACI 318.Con posterioridad a la expedición del Decreto 1400/84, el ACI ha actualizado su documento en 1989 [Ref. 3], posteriormente en 1995 [Ref. 4] y en el momento está trabajando en lo que será la versión del año 2001. El Comité AIS 100 ha venido modificando apropiadamente el borrador de su documento, en la medida que han desarrollado las actualizaciones del Código ACI 318; pues se cuenta con la fortuna de que uno de los miembros del comité AIS 100 lo es también del comité ACI 318. Esto ha permitido mantener un contacto más estrecho con este comité, llevando a su seno las observaciones que la aplicación del documento al medio nacional ha traído, y por otro lado conocer muy de cerca las modificaciones que se le van a introducir en cada nueva versión y su aplicabilidad a nuestro medio.Los requisitos que trae el NSR-98 corresponden de una manera general al documento que publicó el ACI a finales del año 1995 [Ref. 4] y algunos apartes a la nueva norma europea [Ref. 28]. En muchos de los requisitos se desvía de lo que exigen estos documentos, pues la práctica nacional así lo requiere.La desviación más importante consiste en que los requisitos del Reglamento NSR-98 se dividen de acuerdo con la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico de los elementos construidos con concreto estructural y no de acuerdo con la zona de amenaza sísmica como ocurría en el Decreto 1400/84, lo cual generaba confusión.El Capítulo C.3 de materiales se actualizó en su totalidad. Se contemplan definiciones de los diámetros del refuerzo tanto en octavos de pulgada como en mm. Se exige una aceptación del acero de refuerzo similar a la que se exige para el concreto. Se permiten barras con recubrimiento epóxico para protección contra la corrosión.Los requisitos de durabilidad del Capítulo C.4 se actualizaron en su totalidad, así como los de calidad del concreto del Capítulo C.5.En el Capítulo C.7 se ajustaron los recubrimientos mínimos a lo que ha traído el Código ACI 318 desde hace varias ediciones, y que es diferente a lo que contenía la norma ICONTEC 2000. Así mismo se incluyen requisitos nuevos de integridad estructural.El Capítulo C.8 difiere ampliamente del correspondiente en ACI 318-95. Los requisitos de análisis estructural se fijan de una manera más acorde con la práctica moderna al respecto. Se incluyen recomendaciones acerca de las inercias efectivas cuando se desea emplear secciones fisuradas en el análisis. Los valores de los módulos de elasticidad corresponden a valores medidos experimentalmente en diferentes ciudades del país, de acuerdo con una serie de investigaciones realizadas en la Universidad Javeriana de Santa Fe de Bogotá. Se permiten diferentes tipos de análisis estructural, inclusive procedimientos que emplean modelos de celosía.En el Capítulo C.9 se presentan valores de los espesores mínimos de elementos cuando no hay necesidad de calcular las deflexiones, para dos casos diferentes. Uno de ellos corresponde al uso de particiones livianas, que conduce a los mismos valores que exige el ACI 318, y el otro caso corresponde a los muros divisorios tradicionales en el país, construidos con bloque de arcilla de perforación horizontal, los cuales son más pesados y susceptibles a las deflexiones y que han venido presentado problemas por esta razón.En el Capítulo C.10 se variaron las ecuaciones de cuantía mínima y se aclararon los requisitos de esbeltez (efectos P-Delta). Los requisitos para transmisión de cargas de columna a través de los sistemas de entrepiso se adaptaron a recientes investigaciones. xxxi
  • 36. PrefacioLos requisitos de diseño a torsión del Capítulo C.11 son totalmente nuevos. Están basados en modelos de celosía y son aplicables ahora también a vigas huecas o vigas cajón. Este capítulo se ha conservado en esfuerzos y no fuerzas, como estaba en el Decreto 1400/84. Se incluyó una sección para verificaciones de cortante en los apoyos de vigas que son sostenidas por otras vigas.El Capítulo C.12 de desarrollo y empalmes del refuerzo está de acuerdo con los requisitos nuevos del ACI 318-95.El Capítulo C.13, al igual que el Decreto 1400/84 cubre losas en una y en dos direcciones, a diferencia del ACI 318 que solo cubre allí losas en dos direcciones. Este Capítulo difiere ampliamente de los contenido en ACI 318 y se ajusta de una mejor manera a la práctica nacional. Se permite el diseño de losas por el método de las líneas de fluencia. Se incluyeron los procedimientos de análisis del Método 3 del ACI 318-63 para losas soportadas por vigas rígidas o muros.El Capítulo C.15 de fundaciones contiene ahora requisitos para pilotes y caissons, y vigas de amarre de fundaciones, además de los tradicionales para zapatas.El Capítulo C.16 de concreto prefabricado es totalmente nuevo y sigue los requisitos del Código ACI 318-95.En concreto preesforzado aparece un límite nuevo para los esfuerzos admisible en cargas de servicio. Los valores recomendados para los coeficientes de fricción en ductos de postensado se ajustaron a valores medidos en el medio nacional.El Capítulo C.19 de pruebas de carga es totalmente nuevo. Se insiste en la solución analítica del problema y se deja la prueba de carga como un recurso final.Se incluyó un capítulo totalmente nuevo para tanques y compartimentos estancos. Este Capítulo C.20 se basa en las recomendaciones de la norma ACI 350-89 [Ref. 2].El Capítulo C.21 comprende los requisitos para las diferentes grados de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, con aplicación en el diseño sismo resistente. Estos requisitos se derivan históricamente en el ACI 318 de lo presentado en la [Ref. 24]. En la NSR-98 los requisitos se presentan en paralelo para los tres grados de disipación prescritos por el Reglamento. Todos los requisitos se aclararon y modernizaron. Los requisitos para el grado moderado de disipación de energía, difieren de los contenidos en ACI 318, tal como ocurría en el Decreto 1400/84.Se incluyen dos Capítulos totalmente nuevos, el C.22 de concreto simple y el C.23 de anclaje al concreto. Además aparecen cuatro Apéndices nuevos: el C-A para el diseño a flexión por el método de esfuerzos admisibles, el C-B con un procedimiento alterno de diseño a flexión y flexo-compresión donde el control no se lleva por consideraciones de cuantías balanceadas, sino por medio de la deformación unitaria en el acero de refuerzo, el C-C con los valores de los coeficientes de reducción de resistencia φ, para ser empleados en estructuras mixtas, y por último el C-D con las conversión de ecuaciones no homogéneas entre el sistema de unidades SI y el métrico tradicional mks.Titulo D - Mampostería EstructuralEste título se remozó en su totalidad con base en la experiencia que se ha tenido a nivel nacional con un sistema estructural que era relativamente novedoso en 1984. Se incorporaron los resultados de amplias investigaciones experimentales nacionales en mampostería confinada. Se incluyó un sistema dexxxii
  • 37. Prefacio mampostería de cavidad reforzada (Capítulo D.6), utilizado con muy buena experiencia en otras regiones sísmicas del mundo. Los requisitos de procedimientos constructivos y de control de calidad se ampliaron y actualizaron.Los requisitos de diseño se plantean por el método del estado límite de resistencia [Ref. 33 y 47], aunque se permite el diseño por el método de los esfuerzos admisibles, que se incluye en el Apéndice D-1.La parte de materiales para mampostería se homologó con las nuevas normas NTC para unidades de mampostería expedidas por el ICONTEC. Los procedimientos de definición de la resistencia de la mampostería durante la etapa de diseño se aclararon, al igual que su verificación posterior en obra (Capítulo D.3). Además se empleó toda la información experimental nacional sobre resistencias de muretes, provenientes de los resultados de la supervisión técnica de estructuras de mampostería, que se ha efectuado desde 1984.Se incluyó un Capítulo D.4 de requisitos constructivos totalmente nuevo. Se indica allí la conveniencia de colocar el acero de refuerzo horizontal para efectos de fuerza cortante y tracción diagonal dentro de elementos tipo viga embebidos dentro del muro. No se permite el uso del refuerzo de junta colocado en las pegas como parte del refuerzo para esfuerzos cortantes.Los requisitos de análisis y diseño, siguen apropiadamente los del Código UBC-97 [Ref. 47] y de la norma ACI 530 [Ref. 54], en lo que respecta a mampostería construida con unidades de perforación vertical. Los procedimientos de diseño se dividen en efectos en la dirección perpendicular al plano del muro, y en efectos en la dirección paralela al plano del muro.Se mantienen las mismas limitaciones que contenía el Decreto 1400/84 para la mampostería no reforzada, restringiéndola a los lugares dentro de las zonas de amenaza sísmica baja donde Aa es menor o igual a 0.05.Los procedimientos de diseño para mampostería confinada (Capítulo D.10) son totalmente nuevos y se basan en la investigación realizada en la Universidad de los Andes, auspiciada por varias instituciones, dentro de las cuales se cuentan la OEA, Colciencias, el antiguo Ministerio de Obras Públicas, y la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, a través del Fondo Nacional de Calamidades. [Ref. 5 y 69].El empleo de muros diafragma (Capítulo D.11) se limita a la remodelación del sistema estructural de edificaciones existentes.Se incluye un Apéndice D-A con las conversión de ecuaciones no homogéneas entre el sistema de unidades SI y el métrico tradicional mks. Titulo E - Casas de uno y dos pisosEste es un Título único a nivel mundial [Ref. 5], pues corresponde a unos requisitos empíricos que permiten construir casas de uno y hasta dos pisos, sin la necesidad del concurso de un ingeniero estructural. Los requisitos se aclararon y se incorporó la experiencia que se ha tenido en su aplicación en los trece años de vigencia del Decreto 1400/84. Los requisitos se hicieron totalmente compatibles con los del Capítulo D.10 de mampostería confinada.Titulo F - Estructuras metálicas xxxiii
  • 38. Prefacio El auge que ha cobrado recientemente la construcción de estructuras metálicas en el país, se tuvo muy en mente al actualizar este Título. Se incluyó el procedimiento de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD), metodología que apareció en el medio norteamericano, para estructuras metálicas, con posterioridad a la expedición del Decreto 1400/84. Se incluyeron requisitos para elementos formados en frío (lámina delgada) y para elementos de aluminio.El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC) ha venido desarrollando desde 1923 un juego de especificaciones para el diseño y construcción de estructuras de acero [Ref. 14]. En 1977 la Asociación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, FEDESTRUCTURAS, publicó el quot;Código Colombiano de Construcciones Metálicasquot; [Ref. 35] el cual corresponde a una adaptación de las especificaciones del AISC al medio colombiano. Posteriormente este documento fue revisado en dos ocasiones y en 1984 fue adoptado por el ICONTEC como la Norma 2001 quot;Código Colombiano de Construcciones Metálicasquot; [Ref. 49]. Estos documentos fueron la base de los requisitos que contenía el Decreto 1400/84. Además Fedestructuras adelantó una traducción y adaptación al medio nacional [Ref. 37] del Código de la AWS para soldaduras, la cual subsana este vacío a nivel nacional.En el campo del acero estructural el Instituto Americano de Construcción en Acero - AISC produjo en 1986 un documento cuya versión más reciente se presenta en la [Ref. 15], en el cual se dan los requisitos para el método de diseño con factores de carga y de resistencia, lo que se conoce en inglés como LRFD. Los requisitos del Capítulo F.2 corresponde a este último documento. Los requisitos tradicionales de diseño por el método de esfuerzos admisibles se han conservado, actualizados, en el Capítulo F.4. Los requisitos para las diferentes capacidades de disipación de energía en el rango inelástico de las estructuras de acero están en el Capítulo F.3 para el método de diseño por factores de carga y resistencia, y en el Capítulo F.5 para el método de diseño por esfuerzos admisibles.El nuevo Capítulo F.6 cubre los requisitos para el diseño y construcción de estructuras conformadas por elementos de acero formados en frío, lo que se conoce también como lámina delgada de acero. Este sistema estructural se utiliza en todo el país y no estaba cubierto por el Decreto 1400/84. Los requisitos están basados en las [Ref. 16 y 17] del Instituto Americano del Hierro y el Acero – AISI.El Capítulo F.7 y sus Apéndices cubre el diseño de estructuras de aluminio. Los requisitos allí presentados están basado en la norma inglesa BS 8118 [Ref. 26]. Este tema es totalmente nuevo en el Reglamento.Desafortunadamente solo fue posible presentar los requisitos de los Capítulos F.1 a F.3 en el sistema de unidades SI. Los Capítulos F.4 a F.7 permanecen en el sistema de unidades mks. Este aspecto será subsanado en una próxima actualización del Reglamento.Titulo G - Estructuras de maderaEste Título, totalmente nuevo, fue redactado por un Subcomité que estuvo dirigido por la Sociedad Colombiana de Arquitectos. En el se dan los requisitos para el diseño y la construcción de estructuras de madera.La Junta del Acuerdo de Cartagena del Pacto Andino, trabajó en el desarrollo de una base tecnológica adecuada que permita la explotación y utilización de los productos de los bosques tropicales andinos. Como resultado de este esfuerzo se publicó el quot;Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andinoquot; [Ref. 60]. Los requisitos que se presentan en el Título G están basados en este documento.Titulo H - Estudios geotécnicos xxxiv
  • 39. Prefacio Este Título también es totalmente nuevo. Allí se dan los lineamientos a seguir en la exploración del subsuelo y en la elaboración de las recomendaciones de diseño de las fundaciones y obras de contención. Los requisitos dados allí corresponden al primer intento de dar una normativa al respecto en el medio nacional, exceptuando algunos tímidos intentos realizados por la Sociedad Colombiana de Ingenieros, hace ya algún tiempo.Titulo I - Supervisión técnicaEste nuevo Título generó una amplia discusión a nivel nacional durante las votaciones, la cual enriqueció el documento. El Título I contiene requisitos para determinar el alcance mínimo de la supervisión técnica y la idoneidad requerida de los profesionales que la lleven a cabo. El documento definitivo contiene un Apéndice, no obligatorio, donde se dan recomendaciones para desempeñar la supervisión. No sobra advertir que la obligatoriedad de la supervisión técnica existió por trece años en el Decreto 1400/84 y que simplemente se ha trasladado el requisito al NSR-98. Se aclaró su alcance y se definieron de una mejor manera las funciones del supervisor. El área mínima de las edificaciones en las cuales obligatoriamente debe llevarse a cabo una supervisión técnica, fue variado de los 2000 m2 exigidos por el Decreto 1400/84 a 3000 m2 de área construida por la Ley 400 de 1997.Titulo J - Requisitos de protección contra el fuego en edificacionesLa protección contra el fuego es un requisito importante en algunos tipos de estructuras, aunque ningún sistema ni material estructural está excento de ser afectado por él. Se dan requisitos mínimos de protección en función del tipo de ocupación de la edificación. Provienen de los requisitos de diferentes normas internacionales.Titulo K – Otros requisitos complementariosContiene otros requisitos, de carácter técnico, adicionales a los contenidos en los Títulos A a J, necesarios para cumplir el propósito de protección a la vida en edificaciones cubiertas por el alcance de las Normas Sismo Resistentes. Contiene, entre otros, una clasificación de las edificaciones en función del tipo de ocupación, requisitos especiales para escaleras y medios de evacuación localizados en zonas comunes de la edificación, requisitos especiales para teatros, auditorios y estadios, requisitos para vidrios, entre otros. Los requisitos dados en este Título se derivan parcialmente del estudio de la [Ref. 68]. EL RETO PARA LOS INGENIEROS, ARQUITECTOS Y CONSTRUCTORESLa realidad de la situaciónCon base en lo expuesto anteriormente es posible hacer una semblanza acerca de la situación actual de seguridad sísmica en las edificaciones colombianas y con base en ella proponer una estrategia que permita mejorar aquellos aspectos que lo requieran. La situación actual la podemos resumir de la siguiente manera:1. El territorio colombiano está expuesto a la ocurrencia de sismos dañinos, como lo han recordado lossismos ocurridos recientemente. Dado que las víctimas en los sismos las producen las edificaciones,es necesario diseñar y construir las edificaciones de una manera tal que se tenga certeza de quetendrán un buen comportamiento ante la ocurrencia de un sismo. Los siguientes sismosxxxv
  • 40. Prefaciocolombianos recientes han afectado principalmente los elementos no estructurales y acabadosdentro de las edificaciones de las ciudades donde se sintieron con alguna intensidad.Año Mes Día LocalizaciónMagnitudProf. (km)Muertos 1992Oct 18 Murindó, o del Atrato medio Ms = 7.2 1530 1994Jun6 Páez, límite Cauca HuilaMs = 6.4< 20500-1000 1995Ene 19 Tauramena, Casanare mb = 6.5 1510 1995Feb8 Calima, Valle mb = 6.4 90 52. En general la aplicación de las Normas Sismo Resistentes Colombianas ha sido efectiva en los treceaños que llevan de promulgadas. Esto no quiere decir que se deban olvidar aspectos como elcuidado en el diseño y construcción de las edificaciones, así como la vigilancia de estas funciones.3. Las Normas Sismo Resistentes defienden primordialmente la vida humana ante la ocurrencia de lossismos y la defensa de la propiedad no deja de ser un subproducto de la defensa de la vida. Existeun abismo entre las expectativas que tienen los usuarios o propietarios de finca raíz y los objetivosde las Normas Sismo Resistentes en lo que respecta a la defensa de la propiedad. En general elusuario espera que la edificación no tenga ningún daño con la ocurrencia de un sismo, y aunque lasNormas defienden respecto a la posibilidad de daño estructural grave y de colapso de la edificación,en general se pueden presentar daños graves a los elementos no estructurales de la edificación,especialmente en los muros divisorios y fachadas, en caso de sismos severos.4. Existe un peligro grave para la vida humana a raíz del desprendimiento de elementos de fachada,los cuales al caer pueden afectar a los transeúntes. Este punto fue resaltado por los últimos sismosque han afectado el territorio nacional.5. Los sistemas estructurales puntuales aporticados han sido substituidos, a nivel mundial, porsistemas más rígidos lateralmente, construidos con base en muros estructurales. En el país no hayconsciencia acerca de la excesiva flexibilidad de los sistemas actualmente utilizados. Hay necesidadde estudiar nuevas alternativas estructurales en el país, que tiendan a resolver el problema .Lo anterior indica que la estrategia a seguir en la reducción del daño a los elementos no estructurales consiste en atacar dos frentes simultáneamente: un cambio en la práctica de construcción de elementos tales como muros divisorios y fachadas, y una reducción en la flexibilidad de las estructuras ante efectos horizontales, dándole mayor rigidez a la estructura. A continuación se indica en que consisten estos cambios de filosofía constructivaUn cambio en los tipos de acabadosLa influencia de los elementos no estructurales, tales como muros divisorios y particiones, en la respuesta ante fuerzas horizontales de una edificación es reconocida a nivel mundial como un aspecto de gran importancia [Ref. 38]. El hecho de que se consideren como elementos no estructurales no implica que no afecten la respuesta de la estructura. Uno de los casos más conocidos y difundidos es la falla de las columnas por lo que se conoce con el nombre de efecto de quot;columna cortaquot; o quot;columna cautivaquot;, donde un muro no estructural limita la capacidad de deformación de una columna, haciendo que ésta pase de un modo prevaleciente de falla a flexión a uno de falla por esfuerzos cortantes. Hay innumerables casos de fallas de columnas en sismos ocurridos en el medio colombiano causadas por este aspecto.Pero las consecuencias de no tomar en cuenta el comportamiento de los elementos no estructurales no puede limitarse a los aspectos en que éstos modifican la respuesta de la estructura. Hay numerosos casos en los cuales la respuesta de los elementos no estructurales conducen a situaciones de peligro paraxxxvi
  • 41. Prefacio las vidas humanas, sin que estén directamente relacionados con su influencia en la estructura. Un caso particularmente peligroso es el desprendimiento de elementos de fachada durante un sismo, lo cual pone en grave peligro a los transeúntes al nivel de la calzada.El enfoque mundial con respecto a este tipo de problema [Ref. 38] está fundamentado en dos aspectos que deben tomarse en cuenta en el diseño de la edificación, y en este caso la palabra diseño hace referencia al diseño global y no solamente al diseño estructural:(a) Separarlos de la estructura - En este tipo de diseño los elementos no estructurales se aíslan lateralmente de la estructura dejando una separación suficiente para que la estructura al deformarse como consecuencia del sismo no los toque. Los elementos no estructurales se apoyan en su parte inferior sobre la estructura, por lo tanto deben ser capaces de resistir por si mismos las fuerzas inerciales que les impone el sismo y sus anclajes a la estructura deben ser capaces de resistir y transferir a la estructura estas fuerzas inducidas por el sismo.(b) Disponer elementos que admitan las deformaciones de la estructura - En este tipo de diseño se disponen elementos no estructurales que tocan la estructura y que por lo tanto deben ser lo suficientemente flexibles para poder resistir las deformaciones que la estructura les impone sin sufrir daño mayor que el que admite el grado de desempeño prefijado para los elementos no estructurales de la edificación. En este tipo de diseño debe haber una coordinación con el ingeniero estructural, con el fin de que éste tome en cuenta el potencial efecto nocivo sobre la estructura que pueda tener la interacción entre elementos estructurales y no estructurales.La bondad de estas prácticas se hace cada día más evidente y es notorio que, en aquellos lugares donde no se toman en cuenta estas precauciones, se presentan más víctimas y mayor número de daños comparativamente con los lugares donde se toman las precauciones mencionadas.En el caso colombiano el Decreto 1400/84 hacía referencia de una manera muy tangencial al problema y no contenía ningún tipo de requisitos, fuera de un simple llamado de atención sobre el tema. La razón de esto estriba en la manera como se manejan las decisiones respecto a los elementos no estructurales dentro de la industria nacional de la construcción. En general el ingeniero estructural solo indica en sus planos aquellos elementos que cumplen funciones estructurales. Los planos arquitectónicos indican los elementos no estructurales, pero nunca presentan la disposición, tamaño y características de los amarres o anclajes necesarios. Lo mismo es cierto respecto a los diseños de las instalaciones interiores.Por otro lado hay una gran anarquía entre lo que se indica en los planos arquitectónicos y lo que efectivamente queda en la construcción. En muchos casos los planos son un simple reflejo de los que se ha pensado realizar, pero el constructor tiene una amplia capacidad de variar los diseños sin que se consulte al ingeniero estructural sobre las implicaciones que esto puede traer. La única voz de alerta es dada por el constructor al calculista, cuando a juicio del primero se aumentan en alguna medida las cargas verticales de la edificación.En general los calculistas no incluyen, en sus planos, detalles acerca de los elementos no estructurales y solo lo hacen cuando el cliente así lo solicita, pues no están interesados en asumir una responsabilidad sobre algo que no está dentro del alcance usual de sus diseños. Lo grave de esta situación es que dentro del Decreto 1400/84 no existían disposiciones que indicaran la forma como deben calcularse las solicitaciones que se esperan sobre estos elementos debidas a los movimientos sísmicos.El criterio adoptado en el Reglamento NSR-98 para atender el problema de los elementos no estructurales, esta centrado en los siguientes aspectos:xxxvii
  • 42. Prefacio • Incluir un Capítulo A.9 - Elementos No Estructurales - en el cual se indica cómo se calculan las fuerzas que impone el sismo a todos los elementos que no formen parte de la estructura.• Dejar claramente indicado (Sección A.9.3) que el responsable de los diseños es quien los incluye los elementos no estructurales en sus planos. Esto implica que los elementos arquitectónicos son responsabilidad del arquitecto, a menos que otro profesional los incluya en los suyos, y el arquitecto deje de hacerlo.• Vincular al constructor, al propietario y al supervisor técnico en las responsabilidades derivadas de las modificaciones que se realicen durante la construcción, o con posterioridad a ella, de tal manera que esto sea una voz de alerta respecto a las implicaciones que pueden tener algunos cambios.Es indudable que un cambio en las prácticas constructivas de acabados debe llevarse a cabo de una manera coordinada entre diseñadores, constructores y la industria de materiales.Estructuras mas rígidasLa rigidez de una estructura ante efectos horizontales, como los que produce un sismo primordialmente, se controla por medio del estudio de la deriva (véase la Figura 5), la cual mide que tan flexible es la edificación. Es indudable que uno de los aspectos que más trató de subsanar el Decreto 1400/84 fue la excesiva flexibilidad ante fuerzas horizontales de las estructuras colombianas. La evidencia de los daños producidos por los sismos ocurridos a finales de 1979 y el sismo de Popayán de 1983, indicaban que uno de los aspectos más apremiantes dentro de lo que debía regular y subsanar el Decreto 1400/84, era precisamente esto. Indudablemente el Decreto 1400/84 produjo un cambio radical en la mentalidad de los ingenieros estructurales colombianos acerca de la importancia de producir estructuras rígidas que limitaran sus deformaciones horizontales al verse sometidas a los efectos de un sismo, y podría afirmarse que la conciencia acerca del problema de la deriva está en la mente de todos los ingenieros estructurales nacionales. Con la excepción de las zonas de amenaza sísmica baja del Decreto 1400/84, puede decirse que en la gran mayoría de los diseños estructurales de edificios que se están llevando a cabo en la actualidad en el país, el parámetro que regula el dimensionamiento de los elementos del sistema de resistencia sísmica de la edificación es el control de la deriva.La experiencia de los sismos ocurridos con posterioridad a la adopción del Decreto 1400/84 demostró que los límites de deriva que contenía el Decreto 1400/84 debían hacerse más estrictos, por esta razón en el NSR-98, el límite de la deriva que puede tener la estructura, en cualquier piso, al ser analizada por el diseñador ante las fuerzas sísmicas de diseño, no puede exceder el 1% de la altura del entrepiso. Esto quiere decir que en un edificio normal con alturas de entrepiso de 3 metros de fino a fino, la deriva máxima aceptable es de 3 centímetros. Para edificios de mampostería estructural el límite en el NSR-98 es de 0.5% de la altura. Por lo tanto en este caso la deriva máxima aceptable para entrepisos de 3 metros de altura sería de 1.5 centímetros.Aunque este cambio no impide de una manera total que se presente daño a los elementos no estructurales, por lo menos va a reducir enormemente los daños que se presentan en estos elementos, especialmente ante sismos frecuentes de intensidad menor que el de diseño.Uso de muros estructurales como alternativaUna de las maneras mas eficientes de lograr un control de deriva adecuado es el uso de muros estructurales [Ref. 45, 46 y 67]. Al respecto la práctica mundial de diseño de edificios en zonas sísmicamente activas ha gravitado hacia esta solución. Puede decirse que con contadas excepciones losxxxviii
  • 43. Prefacio edificios de concreto reforzado que se diseñan hoy en día en las zonas más sísmicas del mundo tienen muros estructurales como parte de su sistema de resistencia sísmica.Esta alternativa se ha empleado en Colombia, aunque no de una manera intensiva. Solo a raíz de la introducción de la mampostería estructural durante la década de 1970 se empezaron a considerar los muros estructurales como una solución viable. Uno de los aspectos que más ha limitado su implantación ha sido la existencia de parqueaderos en los pisos inferiores y otros aspectos de índole arquitectónica. La solución a estos problemas radica en una mayor interacción entre el equipo conformado por el arquitecto y el ingeniero estructural. Este mismo tipo de problemas ocurrió con la aparición de la mampostería estructural a mediados de la década de 1970. En ese entonces se tardó algún tiempo en desarrollar soluciones arquitectónicas viables, pero se logró llegar ellas, con soluciones que atendían los aspectos funcionales, estéticos y económicos.Recientemente se ha realizado amplios estudios respecto al impacto económico de utilizar muros estructurales en una forma más intensa. Todos estos estudios indican que los costos adicionales en que se incurriría en la estructura son marginales y que no superan, aún en los casos extremos más de un 5% del costo de la estructura [Ref. 45 y 46] lo cual está dentro de lo observado en otros lugares [Ref. 31].BIBLIOGRAFIA[1] ACI, (1977), Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-77), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI, USA.[2] ACI – Committee 350, (1989a), Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350R-89), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI., USA.[3] ACI, (1989b), Building Code Requirements For Reinforced Concrete (ACI 318-89), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI, USA.[4] ACI, (1995), Building Code Requirements For Structural Concrete (ACI 318-95), American Concrete Institute, ACI, Farmington Hills,MI, USA.[5] ACI - Committee 442, (1994), Masonry in the Americas, Special Publication SP-147, American Concrete Institute, Detroit, MI, USA.[6] Advisory Committee on the International Decade for Natural Hazard Reduction, (1987), Confronting Natural Disasters - AnInternational Decade for Natural Hazard Reduction, Commission on Engineering and Technical Systems, National ResearchCouncil, U.S. National Academy of Sciences y U.S. National Academy on Engineering, National Academy Press,Washington, DC., USA.[7] AFGP, (1990), Recommandations AFPS-90 pur la redaction de regles relatives aux ouvrages et installations a realiser dans les regionssujettes aux seismes, Association Francaise du Genie Parasismique, AFGP, Presses de l'ecole nationale des ponts etchaussées, París, France, 183 p.[8] AIJ, (1994), AIJ Design Guidelines for Earthquake Resistant Reinforced Concrete Buildings Based on Ultimate Strength Concept - 1990Edition, Architectural Institute of Japan, English Translation performed by AIJ, Tokyo, Japan, 207 p.,[9] AIS, (1981), Requisitos Sísmicos para Edificios - Norma AIS 100-81, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá,Colombia, 58 p.[10] AIS, (1983), Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-83, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá.[11] AIS, (1986), Adición, Modificación y Remodelación del Sistema Estructural de Edificaciones Existentes Antes de la Vigencia del Decreto1400/84 - Norma AIS 150-86, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá.[12] AIS, (1988), Comentarios al Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes Decreto 1400/84, AIS - MOPT - SCI - OND, Aso-ciación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá, Colombia, 3 Vol.[13] AIS, (1997), Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-97, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá,Colombia, 2 Vol.xxxix
  • 44. Prefacio [14] AISC, (1978), Specifications for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel For Buildings, American Institute of SteelConstruction, AISC, Chicago, IL., USA.[15] AISC, (1994), Manual of Steel Construction - Load and Resistance Factor Design - Volume I: Structural Members, Specifications & Codes - Volume II: Connections, 2nd. Edition, American Institute of Steel Construction, AISC, Chicago, IL, USA, 2021 p.[16] AISI, (1987), Cold-Formed Steel Design Manual, American Iron and Steel Institute, AISI, Washington, DC, USA.[17] AISI , (1991), LRFD Cold-Formed Steel Design Manual, American Iron and Steel Institute, AISI, Washington, DC, USA.[18] Alarcón, A., C. E. Bernal, O. D. Cardona, J. Escallón, A. Espinosa, L. E. García (Director), M. Puccini, N. Pulido, E. Rodríguez, A. Sarria, M. Severiche, A. Taboada, y L. Yamín, (1996), Estudio General de Amenaza Sísmica de Colombia, Comité AIS 300 - Amenaza Sísmica, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Bogotá, Colombia.[19] ANSI, (1982), Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI A.58.1 -1982, American National StandardsInstitute, ANSI, New York, NY, 1982.[20] ASCE , (1996), Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI/ASCE 7-95, American Society of Civil Engineers,ASCE, New York, NY, USA, 134 p.[21] ATC, (1978), Tentative Provisions for the Development of Seismic Regulations for Buildings, ATC-3-06, Applied Technology Council, ATC, Palo Alto, CA, USA, 505 p.[22] ATC, (1979), Disposiciones Tentativas para Desarrollar Códigos Sísmicos para Edificios (ATC 3-06) Y Comentario, Applied Technology Council, ATC, Traducción realizada por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS, Bogotá.[23] Bertero, V. V. y R. D. Bertero, (1993), Tall Reinforced Concrete Buildings: Conceptual Earthquake-Resistant Design Methodology, OctavoSeminario Latinoamericano de Ingeniería Sismo Resistente, Mérida, Venezuela.[24] Blume, J., N. M. Newmark, and L. H. Corning, (1961), Design of Multistory Reinforced Concrete Buildings for Earthquake Motions,Portland Cement Association, Skokie, IL, USA, 318 p.[25] Borcherdt, R. D., (1994), Simplified Site Classes and Empirical Amplification Factors for Site Dependent Code Provisions, Proceedings of the NCEER/SEAOC/BSSC Workshop on Site Response During Earthquakes and Seismic Code Provisions, University of Southern California, San Diego, CA, USA, p.[26] BSI, (1991), British Standard BS-8118 - Part I - Structural Use of Aluminum – Design Code, British Standards Institution, London, UK.[27] Consultoría Colombiana Ltda., (1987) Normalización de Estructuras Metálicas - Información Meteorológica Básica para el Diseño deLíneas de Transmisión, Interconexión Eléctrica S.A., ISA, Documento NE-86-02, Bogotá.[28] CEN, (1992), Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1: General rules and rules for buildings - ENV 1992-1-1, EuropeanCommittee for Standardization, CEN, Brussels, Belgium, 253 p.[29] CEN, (1994), Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures - ENV 1998-1-1, European Committee forStandardization, CEN, Brussels, Belgium, 276 p.[30] COPR, (1990), Competing Against Time - Report From the Governor's Board of Inquire on the 1989 Loma Prieta Earthquake, CaliforniaOffice of Planning and Research, State of California, Sacramento, CA, USA, May.[31] CRSI, (1993), Seismic Design Examples of Two 7-Story Reinforced Concrete Buildings in Seismic Zones 4 and 2A of the Uniform Building Code, Concrete Reinforcing Steel Institute, CRSI, Schaumburg, IL, USA, 82 p.[32] Der Kiureghian, A., and A. H-S. Ang, (1975), A Line Source Model for Seismic Risk Analysis, Civil Engineering Studies, Structural Research Series N° 419, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA, October, 134 p.[33] Englekirk, R. E., y G. C. Hart, (1982), Earthquake Design of Concrete Masonry Buildings, Prentice-Hall, Englewood Cliffs NJ., USA.[34] DFM, (1993), Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, Distrito Federal de México, Diario Oficial de la Federación,México D. F., México, Agosto.[35] Fedestructuras, (1977), Código de Construcciones Metálicas Fedestructuras, Federación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, Bogotá.xl
  • 45. Prefacio [36] Fedestructuras, (1987), Criterios de Cargas de Viento Para el Diseño de Construcciones, Federación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, Fedestructuras, Bogotá, Julio.[37] Fedestructuras, (1987), Código de Soldaduras para Estructuras Metálicas, Federación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, Fedestructuras, Bogotá.[38] FEMA, (1994a), Reducing the Risks of Nonstructural Earthquake Damage - A Practical Guide, 3rd. Edition Developed by Wiss, Janney,Elstner Associates, Inc., Report FEMA 74, Federal Emergency Management Agency, FEMA, Washington, DC, USA, 101 p.[39] FEMA, (1994b), NEHRP Recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings - 1994 Edition, and Commentary, Earthquake Hazard Reduction Series N° 222A, Building Seismic Safety Council, Federal Emergency Management Agency, FEMA, Washington, DC, USA, p.[40] García, L. E. (Director), A. Sarria, A. Espinosa, C. E. Bernal y M. Puccini, (1984), Estudio General del Riesgo Sísmico de Colombia, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá.[41] García, L. E., y A. Sarria, (1980), Los Terremotos de Finales de 1979 y la Ingeniería Sísmica en Colombia, Revista Anales de Ingeniería, Sociedad Colombiana de Ingenieros, Vol. LXXXVII, N° 804, Bogotá.[42] García, L. E., y A. Sarria, (1983), The March 31, 1983 Popayán Earthquake – Preliminary Report, Earthquake Engineering Research Institute, EERI, San Francisco, CA., USA, June.[43] García, L. E., (1984), Development of the Colombian Seismic Code, Proceedings of the Eight World Conference on Earthquake Engineering, Earthquake Engineering Research Institute, San Francisco, CA, USA.[44] García, L. E., A. Sarria, R. Caicedo, y J. Muñoz, (1987), Adición, Modificación y Remodelación del Sistema Estructural de Edificaciones Existentes Antes de la Vigencia del Decreto 1400/84, Séptimas Jornadas Estructurales, Sociedad Colombiana de Ingenieros, Bogotá, Colombia.[45] García, L. E., (1994), El Control de Deriva y sus Implicaciones Económicas, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Bogotá.[46] García, L. E., (1996), Economic Considerations of Displacement-Based Seismic Design of Structural Concrete Buildings, Structural Engineering International, Volume 6, Number 4, International Association for Bridge and Structural Engineering, IABSE, Zürich, Suiza.[47] ICBO, (1997), UBC - Uniform Building Code - 1997 Edition, International Conference of Building Officials, ICBO, Whittier, CA,USA, 3 Vol.[48] ICONTEC, (1983) Código Colombiano de Estructuras de Hormigón Armado, Norma Icontec-2000, Instituto Colombiano de NormasTécnicas, ICONTEC, Bogotá.[49] ICONTEC, (1984), Código Colombiano de Construcciones Metálicas - Norma Icontec-2001, Instituto Colombiano de Normas Técnicas,Bogotá.[50] Ingeominas, (1986), El sismo de Popayán del 31 de marzo de 1983, Instituto Nacional de Investigaciones en Geociencia, Minería y Química, Bogotá, Colombia, 320 p.[51] Ingeominas y Comunidad Económica Europea, (1992), Microzonificación Sismogeotécnica de Popayán, Publicaciones Especiales de Ingeominas, N°2, Bogotá, Colombia, 208 p.[52] Ingeominas y Universidad de los Andes, (1997), Microzonificación Sísmica de Santa Fe de Bogotá, Convenio Interadministrativo 01- 93, Ingeominas, Unidad de Prevención y Atención de Emergencias de Santa Fe de Bogotá D.C., Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, Bogotá, Colombia, 130 p.[53] Lin, T. Y., and S. D. Stotesbury, (1988), Structural Concepts for Architects and Engineers, 2nd Edition, Van Nostrand, New York, NY,USA, p.[54] Masonry Standards Joint Committee (1995), Building Code Requirements for Masonry Structures (ACI 530-95/ASCE 5-95/TMS 402-95) and Specifications for Masonry Structures (ACI 530.1-95/ASCE 6-95/TMS 602-95), American Concrete Institute ACI –American Society for Civil Engineers ASCE – The Masonry Society TMS, American Society of Civil Engineers, New York,NY, USA, 491 p.[55] Martínez, J. M., E. Parra, G. París, C. A. Forero, M. Bustamante, O. D. Cardona, y J. Jaramillo, (1994), Los Sismos del Atrato Medio del 17 Y 18 de Octubre de 1992 – Nor-Occidente de Colombia, Revista Ingeominas, N°4, Bogotá, Colombia. xli
  • 46. Prefacio [56] Meli, R., y M. Rodriguez, (1988), Seismic Behavior of Waffle-Flat Plate Buildings, Concrete International, American Concrete Institute, Detroit, MI., USA, July.[57] MOPT, (1984), Código Colombiano De Construcciones Sismo Resistentes - Decreto 1400 De Junio 7 De 1984, Ministerio de Obras Públicas y Transporte, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Bogotá.[58] NZS, (1989), Code of Practice for General Structural Design and Design Loading for Buildings - NZS 4203, Second Draft, New Zealand Standards, Wellington, New Zealand.[59] OPS, (1993), Mitigación de Desastres en las Instalaciones de Salud, Organización Panamericana de la Salud, OPS, Washington, DC, USA, 4 Vol.[60] PADT-REFORT, (1984), Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, 3a Edición, Proyectos Andinos de Desarrollo Tecnológico en el Area de Recursos Forestales Tropicales, Junta del Acuerdo de Cartagena, Pacto Andino, Lima, Perú, 597 p.[61] Paz, M., editor, (1994), International Handbook of Earthquake Engineering - Codes, Programs, and Examples, Chapman & Hall, New York, NY, USA, 545 p.[62] Ramírez S. J., J. E., (1975), Historia de Los Terremotos en Colombia, 2ª Edición, Instituto Geográfico Augustín Codazzi, Bogotá,Colombia, 249 p.[63] Sarria, A., (1995), Ingeniería Sísmica, 2a Edición, ECOE Ediciones y Ediciones Uniandes, Bogotá, Colombia, 569 p.[64] SEAOC, (1974), Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, Seismology Committee, Structural Engineers Association of California, SEAOC, San Francisco, CA., USA.[65] SEAOC, (1976), Recomendaciones para Requisitos de Fuerzas Horizontales, Versión 1974, Comité de Sismología, Asociación deIngenieros Estructurales de California, SEAOC, Traducción realizada por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica,Bogotá.[66] SEAOC, (1996), Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 6th Edition, Seismology Committee, Structural EngineersAssociation of California, SEAOC, Sacramento, CA, USA, 504 p.[67] Sozen, M. A., (1993), A Frame of Reference for Structural Alternatives in Earthquake Resistant Design, 6º Seminario Internacional de Ingeniería Sísmica, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia, 7 p.[68] UA, (1985), Anteproyecto de Código de Edificaciones de Bogotá, Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería,Universidad de los Andes, Bogotá.[69] UA, (1994), Comportamiento Sísmico de Muros de Mampostería Confinada, Investigación realizada para la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, Laboratorios de Ingeniería Civil, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia, Marzo, 101 p.[70] Whitman, R. V., editor, (1992), Proceedings from the Site Effects Workshop, National Center for Earthquake Research, TechnicalReport NCEER-92-0006, State University of New York at Buffalo, Buffalo, NY, USA. xlii
  • 47. Prefacio xliii
  • 48. Prefacio – Apéndice IPREFACIO APENDICE I NSR-98 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO(Sección A.1.3)xli
  • 49. Prefacio – Apéndice IPaso 1 - Localización, nivel de amenaza sísmica y valor del Aa INTERMEDIA43BAJA854ALTA6 76 49 5INTERMEDIA6 5 ALTA 7 2A1ID5E7M 3R 36ETNALTAI9 8BAJA72 1 Figura 1 - Representación esquemática ilustrativaFigura 2 - Representación esquemática ilustrativadel procedimiento de localización dentro del del procedimiento de localización dentro delmapa de zonificación sísmica de la Figura A.2-1mapa de valores de Aa de la Figura A.2-2 xlii
  • 50. Prefacio – Apéndice I Paso 2 - Definición de los movimientos sísmicos de diseño MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO DE LOS MAPAS COEFICIENTEEXPRESADOS COMO:DE ZONIFICACION Aa DE ACELERACION SISMICA (Paso 1) (a) un espectro de diseño Sa SUPERFICIE COEFICIENTEPERFILS DE SUELO DE SITIO TPeríodo de vibración en segundos(b) una familia de acelerogramasROCAAtt (s)GRUPOS DE USO IIIIVIII COEFICIENTE I DE IMPORTANCIA(c) resultados de un estudio de microzonificaciónDe acuerdo con la importancia para la recuperación con posterioridad al sismo Figura 3- Procedimiento para obtener los movimientos sísmicos de diseñoxliii
  • 51. Prefacio – Apéndice I Paso 3 - Definición de las características de la estructuración y del material estructural empleado SISTEMAS ESTRUCTURALES DE RESISTENCIA SISMICA SISTEMACARGASFUERZASVERTICALESHORIZONTALES MUROS DECARGA COMBINADOPORTICO DUAL Figura 4 - Sistemas estructurales de resistencia sísmicaxliv
  • 52. Prefacio – Apéndice IPaso 3 - Definición de las características de la estructuracióny del material estructural empleado CONCRETO ESTRUCTURAL MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL ESTRUCTURAS METALICAS MADERAFigura 5 - Materiales estructuralesxlv
  • 53. Prefacio – Apéndice IPaso 3 - Definición de las características de la estructuracióny del material estructural empleadoCAPACIDAD ESPECIAL DE DISIPACION DE ENERGIADES Fuerza Deflexión Fuerza DMOCAPACIDAD MODERADA DE DISIPACION DE ENERGIA FuerzaDeflexiónEnergía disipada en un ciclo de histéresis Deflexión Figura 6 - Capacidad de disipación de energía en el rango inelásticoDMICAPACIDAD MINIMA DE DISIPACION DE ENERGIA Fuerza DeflexiónFigura 7 - Definición de la capacidad dedisipación de energía en el rango inelásticoxlvi
  • 54. Prefacio – Apéndice I Paso 3 - Definición de las características de la estructuracióny del material estructural empleadoZONA DE AMENAZA SISMICACAPACIDAD DE DISIPACIONBAJAINTERMEDIAALTAENERGIA MINIMAnonoDMIMODERADAnoDMO ESPECIALDES Figura 8 - Restricciones al uso de sistemas y materiales estructuralesxlvii
  • 55. Prefacio – Apéndice IPaso 4 - Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis IRREGULARIDAD EN PLANTAφp GRADO DE IRREGULARIDAD EN PLANTAEjes no Desplazamiento DiafragmaSalientes Torsional paralelos plano del pórticodiscontinuoexcesivosIRREGULARIDAD EN ALZADO φaGRADO DE IRREGULARIDADEN ALZADORetrocesos Desplazamiento Piso PisoVariación enDEFINICION DEL excesivoselementosdebil la masa flexible PROCEDIMIENTO DE ANALISISSUPERFICIE METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE S TIPO DE PERFIL PERFIL METODO DEL ANALISIS DINAMICO ELASTICODE SUELODE SUELOMETODO DEL ANALISIS DINAMICO INELASTICO ROCAGRUPOS DE USO IIIII IV GRUPO II DE USODe acuerdo con la importancia para la recuperación con posterioridad al sismo ALTAINTERMEDIA NIVEL DE AMENAZA SISMICA BAJA(del Paso 1)Figura 9 - Procedimiento para definir el grado de irregularidad de la estructura y el método de análisis sísmicoxlviii
  • 56. Prefacio – Apéndice IPaso 5 - Obtención de las fuerzas sísmicas de diseñoMASA EDIFICACION PESO PROPIO ESTRUCTURACORTANTE SISMICO EN LA BASEMASA DE LA M PESO ACABADOSEDIFICACION Vs = S a g MPESO EQUIPOS PERMANENTES CARACTERISTICAS VIBRATORIAS DE LA ESTRUCTURA DISTRIBUCION DE LAS FUERZAS MASATPERIODO DESISMICAS EN LA ALTURA VIBRACION RIGIDEZ MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO Fi SaACELERACION SaESPECTRAL Vs TFigura 10 - Procedimiento para obtener las fuerzas sísmicas de diseño xlix
  • 57. Prefacio – Apéndice IPaso 6 - Análisis de la estructuray Paso 7 - DesplazamientoshorizontalesDESPLAZAMIENTOS DE LA ESTRUCTURAANALISIS DE LA ESTRUCTURA PARAδ yi LAS FUERZAS SISMICAS DE DISEÑOEMPLEANDO EL PROCEDIMIENTO DE δ xi ANALISIS DEL PASO 3 ipiso torsión accidentalFUERZAS INTERNAS DE LA ESTRUCTURAfuerzas axialesF ixmomentos flectoresFiyfuerzas cortantes torsiónFigura 11 - Representación esquemática ilustrativa del procedimiento de análisis de la estructura l
  • 58. Prefacio – Apéndice IPaso 8 - Verificación de derivasδ5∆5F5Definición de la deriva ∆ i = δ i − δ i-1∆4 h p5F4∆3 h p4F3La deriva debe incluir ∆2 h p3 F2 los efectos torsionalesde toda la estructura ∆1 h p2F1 y el efecto P-Deltah p1 Máxima deriva admisible ∆ i ≤ 0.01 h pi 1% de la altura del piso (hpi ) para mampostería estructural este límite es 0.5% de h pi Si la deriva es mayor que la máxima deriva admisible debe rigidizarse la estructura Figura 12 - Procedimiento de verificación de las derivas li
  • 59. Prefacio – Apéndice IPaso 9 - Diseño de los elementos estructuralesSISTEMA DE RESISTENCIA SISMICAMUROS DE CARGACOMBINADOPORTICODUALR0 GRADO DE CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIA DEL MATERIAL ESTRUCTURALMINIMA (DMI) COEFICIENTE R = φp × φa × R 0 DE CAPACIDAD MODERADA (DMO) DE DISIPACION ESPECIAL (DES)DE ENERGIAGRADO DE IRREGULARIDAD DE LA ESTRUCTURAφpφp × φ EN PLANTAφa aEN ALZADOFigura 13 - Procedimiento de obtención del coeficiente de disipación de energía R lii
  • 60. Prefacio – Apéndice IPaso 9 - Diseño de los elementos estructurales FUERZAS SISMICAS INTERNASFUERZAS INTERNASOBTENIDAS DEL ANALISISINELASTICAS DE DISEÑO (Fs )(E = Fs /R)÷Ρ× (Coeficiente) =fuerzas mayoradasde carga debidas al sismo COMBINADAS SEGUN EL+TITULO BFUERZAS INTERNASDEL DEBIDAS A CARGAS MUERTAS, VIVAS, Y OTRAS REGLAMENTO fuerzas mayoradas × (Coeficientes )= debidas a: carga muertade carga carga vivaotras solicitaciones= fuerzas mayoradasde diseño DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES UTILIZANDO LOS REQUISITOS DEL MATERIAL ESTRUCTURAL PARA EL GRADO DE CAPACIDAD DE DISIPACION DE ENERGIA EN EL RANGO INELASTICO APROPIADO: DES, DMO, o DMI Figura 14 - Procedimiento de obtención de las fuerzas mayoradas de diseño liii
  • 61. Prefacio – Apéndice IPaso 10 - Cimentación F5 F4F5 F3 F4estructuraF2 F3 F1 F2 F1 cimentación suelo Figura 15 - Procedimiento de obtención de las fuerzas en la cimentación y los esfuerzos sobre el suelo liv
  • 62. Prefacio – Apéndice IPaso 11 - Diseño de los elementos no estructurales FpDEFINICION DEL GRADO DE DESEMPEÑO MINIMO FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO PARA: ACABADOS Y ELEMENTOS GRUPO DE USO GRADO DE DESEMPEÑO MINIMO ARQUITECTONICOS IV SUPERIOR IIIBUENO IIBUENOINSTALACIONES HIDRAULICAS, SANITARIAS, Fp MECANICAS Y ELECTRICASIBAJOFigura 16 - Procedimiento de diseño de los elementos no estructurales lv
  • 63. Prefacio – Apéndice I Paso 12 - Construcción y Supervisión Técnica Figura 16 - Construcción y Supervisión Técnica lvi
  • 64. PARTICIPANTESLos aspectos técnicos y científicos del Reglamento NSR-98 fueron dirigidos por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica.Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica – AIS Junta Directiva (Período 1997-1998)Presidente:Omar Darío Cardona A. Vicepresidente:Daniel Rojas M. Secretario:Gilberto Areiza P.Tesorero: Carlos Eduardo Bernal L.Vocales:Luis Eduardo Cadena C.Guillermo González G.Alfredo SantanderJairo Uribe E.Luis Eduardo Yamín L.Revisor Fiscal: Jesús Humberto Arango Suplente:Guillermo Alonzo V. Expresidentes de la Asociación:Alberto Sarria M. (Presidente Honorario) Luis Enrique García R. (Presidente Honorario) Augusto Espinosa S.Armando Palomino I.Alberto Marulanda P.lvii
  • 65. Prefacio Comité AIS 100 Concejo DirectivoRoberto Caicedo D. Carlos Eduardo Bernal L. Luis Enrique García R. (Coordinador General) Francisco Javier Pérez Armando Ramírez V. Daniel Rojas M. (Secretario del Comité) Alberto Sarria M.Miembros del Comité: Guillermo Alonzo V. Jorge Eduardo HurtadoCesar Alfredo Angel I.José Oscar Jaramillo J.Jesús Humberto Arango T.Gonzalo Jiménez C.Gilberto Areiza P.Luis Eduardo Laverde L.Pedro Arias M.Luis Gonzalo Mejía C.Herbert Ariza M.Octavio Augusto MesaLuis Guillermo Aycardi B. Harold Alberto MuñozPrimo Andrés Cajiao Fernando Pachón F.Omar Darío Cardona A. Armando Palomino I.Rodrigo Cortés B. Alvaro Pérez A.Augusto Espinosa S. Alejandro Pérez S.Andrés Uriel Gallego H. Samuel Darío PrietoJosué Galvis R. Marco Puccini LLuis Garza V. Hernán Sandoval A.Santiago GóngoraJairo Uribe E.Alvaro González Bernardo Vieco Q.Guillermo González G. Luis Eduardo Yamín L.Jaime Eduardo HincapiéOtros profesionales que trabajaron con el Comité AIS 100: Carlos Alberto Caicedo D. Andrés Ochoa S.Roberto ArangoCarlos Emilio Ospina G.Patricia María Calvo T. Urbano RippollDiego Estrada Héctor RojasJosef Farbiarz F. Jaime Salazar C.Luis Carlos Gamboa M. Jorge Segura F.Gustavo Granados V. Mónica SevericheJuan Diego Jaramillo F. Alfredo TaboadaJaime Horacio Londoño E.Gabriel Valencia C.Germán Guillermo Madrid Germán Villafañe R.Hans Jürgen MeyerUn especial agradecimiento al Profesor Mete A. Sozen, de Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, quien ha sido el gran inspiradory promotor de la normativa sismo resistente colombiana.lviii
  • 66. Prefacio Los siguientes profesionales e instituciones participaron activamente en las numerosas votaciones y discusiones:Ramón Alvarez H. Hernándo Monroy V. Alfonso AmézquitaLuis Eduardo Montenegro B. Malena Judith Amórtegui R. Luis A. Méndez G. Victor Manuel AristizabalDalton Moreno G. Aquiles Arrieta G. Ricardo Naranjo V. Carlos Bernal H. Germán Nava Jorge Bernal V.Plinio Eduardo Navarro N. Luis Eduardo Cadena C. Teófilo Noriega A. César Caicedo C. Adriano A. Otero P. Carlos Alberto Calderón M. Jaime Pabón C. Ana Campos G.Jorge Alberto Padilla R. Patricia CamposJaime E. Palacios. Harold CárdenasHéctor Parra F. Juan Gabriel Carreño S.Angela María Pérez V. Alfredo Carrizosa G. Mónica Pérez V. Julio Carrizosa M. Luis Rafael Prieto S. Eduardo Castell R. Pedro Nel Quiroga Elkin Castrillón O.Guillermo Ramírez C Enrique Castrillón T.Antonio Ramírez V. Miguel Charry R. Diego Restrepo H. Jorge Enrique Cruz B.Luis Guillermo Restrepo Ricardo Cruz H.José Luis Reyes G. Mauricio Dever Edgard Rodríguez Mauricio Domínguez C.Augusto Ruiz C. Luis Alfredo Escovar Julián Ruiz L. Cesar Augusto Esguerra A.Pablo Sáenz C. Hernándo Fajardo de C. Eduardo Salgado F. Darío Farías G.Pedro J Salvá Sandra FaríasNelson Sánchez Joaquín Fidalgo B. Diego Sánchez de G. Hernán David Florez O. Luis Cayetano Silva P. Carmenza Franco L. Juan Raúl Solarte G. Plinio Fernando Garzón L.Fernando Spinel Orlando GiraldoPedro Therán C. José Gabriel Gómez C.Fabio Tobón L. Juan B. Gómez R. Carlos Alberto Torres G. Germán González G. Augusto Trujillo A. Carlos Hernández P.Rafael Uribe R. Néstor Hincapié L. Francisco de Valdenebro B. Alvaro Jaramillo Hernando Vargas C. Fabio Jaramillo C. Hugo Vargas A. Mario León Jaramillo R.Carlos Vengal P. Carlos Juliao M. Alberto Vidal Sergio Londoño K.Manuel Roberto Villarraga H. Gonzalo A. LozanoJose Vicente Vinueza V. Esperanza Maldonado R. Bernardo White U. Roberto Maldonado G. Juan de Jesús Zamora D.lix
  • 67. Prefacio Acerías Paz del Río Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural – ACIES Asociación de Ingenieros Estructurales de Antioquia Asocreto Camacol Antioquia Camacol Cundinamarca Camacol Nacional Camacol Valle Comisión de Estructuras de la Sociedad Colombiana de Ingenieros Departamento de Planeación Distrital – Santa Fe de Bogotá Diaco Ltda. Dirección Nacional de Prevención y Atención de Desastres Fedestructuras Fondo Nacional de Calamidades ICONTEC Ingeominas Instituto Colombiano de Productores de Cemento Ministerio de Desarrollo Económico Ministerio de Transporte Ministerio del Interior Seccional Colombiana del American Concrete Institute Sociedad Colombiana de Arquitectos Sociedad Colombiana de Geotécnia Sociedad Colombiana de Ingenieros Sociedad Santandereana de Ingenieros Superintendencia Bancaria Universidad de los Andes Universidad del Cauca Universidad del Cauca – Ingeniería Civil Universidad del Quindío Universidad del Valle Universidad EAFIT Universidad Industrial de Santander Universidad Javeriana – Facultad de Arquitectura Universidad Javeriana – Facultad de Ingeniería Universidad Nacional – Bogotá - Facultad de Ingeniería Universidad Nacional – Medellín - Facultad de Minas Universidad Nacional – Manizales Sociedad Colombiana de Ingenieros Presidente Hernándo Monroy V.Presidente Enrique Ramírez R.Vicepresidente Jaime Bateman D. Director EjecutivoSantiago Henao P. Director EjecutivoAlfonso Orduz D.Edición y Diagramación: Leticia Reyes G. Claudia Reyes G. Proyectos y Diseños Ltda. lx
  • 68. Prefacio lxi
  • 69. PrefacioCongreso de la RepúblicaSenador Gabriel Camargo S. Senador Jairo Clopatofsky Senador Luis Alfonso Hoyos A. Senador Ricardo A. Lozada M.RepresentanteJosé Aristides AndradeRepresentanteRoberto Pérez Funcionarios del Gobierno Nacional Orlando José CabralesCarlos Julio Gaitán Rodrigo MarínHoracioSerpa Carlos Holmes Trujillo FabioGiraldoJuan CarlosPosadaPatricia Torres Karin I. Kuhfeldt S.AdolfoAlarcónOmar D.CardonaGregorio MarulandaAnuarYaverDiagoZubieta Juan CarlosGarcíaLuz Stella González Juan Manuel Otoya Laura Palacio Helga RivasConsueloBarrera Pedro Pablo HerreraEnriquePlata Nicolás Yepes lxii
  • 70. Prefacio lxiii
  • 71. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente Ley 400 de 1997 Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 72. LEY 400 DE 1997 LEY N° 400 (19 de Agosto de 1997)INDICE TITULO I - OBJETO Y ALCANCE ......................................................................................................... 1 Artículo l°.- Objeto ..................................................................................................................... 1 Parágrafo ..................................................................................................................... 1Artículo 2°.- Alcance .................................................................................................................. 1Artículo 3°.- Excepciones .......................................................................................................... 2TITULO II – DEFINICIONES .................................................................................................................. 3 Artículo 4°.- Definiciones ........................................................................................................... 3TlTULO III - DISEÑO Y CONSTRUCCION ............................................................................................ 6CAPITULO I – RESPONSABILIDADES .................................................................................................6 Artículo 5°.- Responsabilidad de los Diseños .............................................................................6 Artículo 6°.- Responsabilidad de los Diseñadores ...................................................................... 6Parágrafo l° ..................................................................................................................6Parágrafo 2° ................................................................................................................. 6Parágrafo 3° ................................................................................................................. 6 Artículo 7°.- Sujeción de la construcción a los planos ................................................................ 6Parágrafo .....................................................................................................................6CAPITULO II - OTROS MATERIALES Y METODOSALTERNOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION ................................................................................ 7 Artículo 8°.- Uso de materiales y métodos alternos ..................................................................... 7 Artículo 9°.- Materiales alternos ................................................................................................. 7 Artículo 10°.- Métodos alternos de análisis y diseño .................................................................. 7 Artículo 11°.- Métodos alternos de construcción ........................................................................ 7 Artículo 12°.- Sistemas prefabricados ......................................................................................... 7 Artículo 13°.- Otros sistemas, metodologías o materiales .......................................................... 8 Artículo 14°.- Conceptos de la quot;Comisión Asesora Permanentepara el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; ............................................... 8TlTULO IV - REVISION DE LOS DISEÑOS ........................................................................................... 9 Artículo 15°.- Obligatoriedad .....................................................................................................9 Parágrafo ..................................................................................................................... 9Artículo 16°.- Alcance y procedimiento de la revisión .................................................................9Artículo 17°.- Idoneidad del Revisor de los diseños .................................................................... 9TITULO V - SUPERVISION TECNICA DE LA CONSTRUCCION ........................................................ 10 Artículo l8°.- Obligatoriedad .....................................................................................................10 Parágrafo l° ................................................................................................................ 10 Parágrafo 2° ...............................................................................................................10 Parágrafo 3° ...............................................................................................................10 i
  • 73. LEY 400 DE 1997 Artículo 19°.- Edificaciones que no requieren supervisión técnica ............................................ 10Artículo 20°.- Edificaciones de atención a la comunidad .......................................................... 10Artículo 21°- Alcance de la supervisión técnica ........................................................................ 10Artículo 22°.- Calidades de supervisor técnico ......................................................................... 10TITULO VI – PROFESIONALES ......................................................................................................... 11CAPITULO I - CALIDADES Y REQUISITOS ........................................................................................11 Artículo 23°.- Calidades ...........................................................................................................11 Artículo 24°.- Acreditación de la experiencia e idoneidad ......................................................... 11Parágrafo ...................................................................................................................11 Artículo 25°.- Alcance y ejecución de las labores profesionales ............................................... 11CAPITULO II – DISEÑADORES ..........................................................................................................11 Artículo 26°.- Diseñadores .......................................................................................................11 Artículo 27°.- Experiencia de los Diseñadores Estructurales ....................................................11 Artículo 28°.- Experiencia de los Ingenieros Geotecnistas ....................................................... 11 Artículo 29°.- Experiencia de los diseñadores de elementos no estructurales ..........................12CAPITULO III - REVISORES DE DISEÑOS ......................................................................................... 12 Artículo 30°.- Revisores de diseños ......................................................................................... 12 Artículo 31°.- Experiencia ........................................................................................................ 12 Artículo 32°.- Independencia ...................................................................................................12CAPITULO IV - DIRECTORES DE CONSTRUCCION ......................................................................... 12 Artículo 33°.- Directores de construcción ................................................................................. 12 Artículo 34°.- Experiencia ........................................................................................................ 12CAPITULO V - SUPERVISORES TECNICOS ...................................................................................... 13 Artículo 35°.- Supervisores técnicos ........................................................................................ 13 Artículo 36°.- Experiencia ........................................................................................................ 13 Artículo 37°.- Independencia ...................................................................................................13 Artículo 38°.- Personal auxiliar profesional y no profesional ..................................................... 13TITULO VII - COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES ................................................................................. 14 Artículo 39°.- Comisión Asesora Permanente ..........................................................................14Artículo 40°.- Integración de la Comisión .................................................................................14 Parágrafo l° ................................................................................................................ 14 Parágrafo 2° ...............................................................................................................14Artículo 41°.- Funciones ..........................................................................................................14 Parágrafo ................................................................................................................... 15Artículo 42°.- Atribuciones especiales ......................................................................................15 Parágrafo l° ................................................................................................................ 15 Parágrafo 2° ...............................................................................................................16Artículo 43°.- Convenios ..........................................................................................................16Artículo 44°.- Personal Auxiliar de la Comisión ........................................................................ 16TITULO VIII - POTESTAD REGLAMENTARIA .................................................................................... 17CAPITULO I - DECRETOS REGLAMENTARIOS ................................................................................. 17 Artículo 45°.- Decretos Reglamentarios ................................................................................... 17CAPITULO II - ALCANCE Y TEMARIO TECNICO Y CIENTIFICO ....................................................... 17 Artículo 46°.- Alcance y temario técnico y científico ................................................................. 17ii
  • 74. LEY 400 DE 1997 Parágrafo ................................................................................................................... 17Artículo 47°.- Temática ............................................................................................................ 17Artículo 48°.- Alcance y contenido mínimo ............................................................................... 17 A) TITULO A ............................................................................................................... 17 B) TITULO B.- Cargas ................................................................................................ 18 C) TITULO C – Concreto estructural ............................................................................ 19 D) TITULO D.- Mampostería estructural ....................................................................... 20 E) TITULO E.- Casas de uno y dos pisos ..................................................................... 20 F) TITULO F.- Estructuras metálicas ............................................................................ 21 G) TlTULO G.- Estructuras de madera ......................................................................... 22 H) TITULO H.- Estudios geotécnicos ........................................................................... 22 I) TlTULO I.- Supervisión técnica ................................................................................. 23 J) TITULO J.- Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones ...................... 23 K) TITULO K.- Otros requisitos complementarios ......................................................... 23Artículo 49°.- Actualizaciones de los aspectos técnicos y científicos de la Ley .......................... 24TITULO IX - RESPONSABILIDADES Y SANCIONES ......................................................................... 25 Artículo 50°.- Profesionales y funcionarios ...............................................................................25 Parágrafo ................................................................................................................... 25Artículo 5l°.- Constructores y propietarios ................................................................................ 25Artículo 52°.- Alcaldías ............................................................................................................25TITULO X - DISPOSICIONES FINALES .............................................................................................. 26Artículo 53°.- Construcciones preexistentes a la vigencia de la Ley ......................................................26 Artículo 54°.- Actualización de las edificaciones indispensables ...........................................................26 Artículo 55°.- Derogatorias ................................................................................................................... 26Parágrafo ................................................................................................................................ 26 Artículo 56°.- Vigencia ......................................................................................................................... 26 iii
  • 75. LEY 400 DE 1997 iv
  • 76. LEY 400 DE 1997 LEY N° 400(19 de Agosto de 1997) Por la cual se adoptan normas sobre construcciones sismo resistentesEL CONGRESO DE COLOMBIA DECRETA:TITULO I OBJETO Y ALCANCEARTICULO l°.- Objeto.- La presente Ley establece criterios y requisitos mínimos para el diseño, construcción y supervisión técnica de edificaciones nuevas, así como de aquellas indispensables para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo, que puedan verse sometidas a fuerzas sísmicas y otras fuerzas impuestas por la naturaleza o el uso, con el fin de que sean capaces de resistirlas, incrementar su resistencia a los efectos que estas producen, reducir a un mínimo el riesgo de la pérdida de vidas humanas, y defender en lo posible el patrimonio del Estado y de los ciudadanos.Además, señala los requisitos de idoneidad para el ejercicio de las profesiones relacionadas con su objeto y define las responsabilidades de quienes las ejercen, así como los parámetros para la adición, modificación y remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente Ley. Parágrafo.- Una edificación diseñada siguiendo los requisitos consagrados en las normasque regulen las construcciones Sismo Resistentes, debe ser capaz de resistir, además delas fuerzas que le impone su uso, temblores de poca intensidad sin daño, tembloresmoderados sin daño estructural, pero posiblemente con algún daño en elementos noestructurales y un temblor fuerte con daños a elementos estructurales y no estructuralespero sin colapso. El cuidado tanto en el diseño como en la construcción y la supervisión técnica, sonfundamentales para la sismo resistencia de estructuras y elementos no estructurales.ARTICULO 2°.- Alcance.- Las construcciones que se adelanten en el territorio de la República deberán sujetarse a las normas establecidas en la presente Ley en las disposiciones que la reglamenten. Ley 400 - 1
  • 77. LEY 400 DE 1997Corresponde a las oficinas o dependencias distritales o municipales encargadas de conceder las licencias de construcción, la exigencia y vigilancia de su cumplimiento. Estas se abstendrán de aprobar los proyectos o planos de construcciones que no cumplan con las normas señaladas en esta Ley o sus reglamentos.La construcción deberá sujetarse estrictamente al correspondiente proyecto o planos aprobados.ARTICULO 3°.- Excepciones.- Las disposiciones de esta Ley y sus reglamentos no comprenden el diseño y construcción de estructuras especiales como puentes, torres de transmisión, torres y equipos industriales, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas estructuras cuyo comportamiento dinámico difiera del de edificaciones convencionales, o no estén cubiertas dentro de las limitaciones de cada uno de los materiales estructurales prescritos.Ley 400 - 2
  • 78. LEY 400 DE 1997 TITULO II DEFINICIONES ARTICULO 4°.- Definiciones.- Para los efectos de esta ley se entiende por:l°.- Acabados o elementos no estructurales: Partes y componentes de una edificación que nopertenecen a la estructura o a su cimentación. 2°.- Amenaza sísmica: Es el valor esperado de futuras acciones sísmicas en el sitio de interés yse cuantifica en términos de una aceleración horizontal del terreno esperada, que tieneuna probabilidad de excedencia dada en un lapso de tiempo predeterminando. 3°.- Amplificación de la onda sísmica: Aumento en la amplitud de las ondas sísmicas,producido por su paso desde la roca hasta la superficie del terreno, a través de los estratosdel suelo. 4°.- Capacidad de disipación de energía: Es la capacidad que tiene un sistema estructural, unelemento estructural o una sección de un elemento estructural, de trabajar dentro delrango inelástico de respuesta sin perder su resistencia. 5°.- Carga muerta: Es la carga vertical debida al peso de todos los elementos permanentes, yasean estructurales o no estructurales. 6°.- Carga viva: Es la carga debida al uso de la estructura, sin incluir la carga muerta, fuerza deviento o sismo. 7°.- Casa: Edificación unifamiliar destinada a vivienda. 8°.- Construcción sismo resistente: Es el tipo de construcción que cumple con el objeto de estaLey, a través de un diseño y una construcción que se ajusta a los parámetros establecidosen ella y sus reglamentos. 9°.- Constructor: Es el profesional, Ingeniero Civil o Arquitecto, bajo cuya responsabilidad seadelanta la construcción de una edificación. 10°.- Deriva de piso: Es la diferencia entre los desplazamientos horizontales de los niveles entrelos cuales está comprendido el piso. 11°.- Diseñador Arquitectónico: Es el Arquitecto bajo cuya responsabilidad se realizan eldiseño y los planos arquitectónicos de la edificación y quien los firma o rotula. 12°.- Diseñador de los elementos no estructurales: Es el profesional, facultado para ese fin,bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos de los elementos noestructurales de la edificación y quien lo firma o rotula. 13°.- Diseñador Estructural: Es el Ingeniero Civil, facultado para ese fin, bajo cuyaresponsabilidad se realizan el diseño y los planos estructurales de la edificación, y quienlos firma o rotula. 14°.- Edificación: Es una construcción cuyo uso principal es la habitación u ocupación por sereshumanos. 15°.- Edificaciones de atención a la comunidad: Son las edificaciones necesarias para atenderemergencias, preservar la salud y la seguridad de las personas, tales como: cuarteles debomberos, policía y fuerzas militares; instalaciones de salud, sedes de organismosoperativos de emergencia, etc 16°.- Edificaciones indispensables: Son aquellas edificaciones de atención a la comunidad quedeben funcionar durante y después de un sismo, cuya operación no puede ser trasladadaLey 400 - 3
  • 79. LEY 400 DE 1997rápidamente a un lugar alterno, tales como, hospitales de niveles de complejidad 2 y 3 y centrales de operación y control de líneas vitales. 17°.- Elemento o miembro estructural: Componente del sistema estructural de la edificación. 18°.- Estructura: Es un ensamblaje de elementos, diseñado para soportar las cargas gravitacionales y resistir las fuerzas horizontales. 19°.- Fuerzas sísmicas: Son los efectos inerciales causados por la aceleración del sismo, expresados como fuerzas para ser utilizadas en el análisis y diseño de la estructura. 20°.- Desempeño de los elementos no estructurales: Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia de un sismo que la afecte. 21°.- Grupo de uso: Clasificación de las edificaciones según su importancia para la atención y recuperación de las personas que habitan en una región que puede ser afectada por un sismo o, cualquier tipo de desastre 22°.- Ingeniero Geotecnista: Es el Ingeniero Civil, quien firma el estudio geotécnico y, bajo cuya responsabilidad se realizan los estudios geotécnicos o de suelos, por medio de los cuales se fijan los parámetros de diseño de la cimentación, los efectos de amplificación de la onda sísmica causados por el tipo y estratificación del suelo subyacente a la edificación, y la definición de los parámetros del suelo que se deben utilizar en la evaluación de los efectos de interacción suelo-estructura. 23°.- Interacción suelo-estructura: Es el efecto que tienen en la respuesta estática y dinámica de la estructura las propiedades del suelo que da apoyo a la edificación, sumado a las propiedades de rigidez de la cimentación y de la estructura. 24°.- Interventor: Es el profesional, Ingeniero Civil o Arquitecto, que representa al propietario durante la construcción de la edificación, bajo cuya responsabilidad se verifica que ésta se adelante de acuerdo con todas las reglamentaciones correspondientes, siguiendo los planos, diseños y especificaciones realizados por los diseñadores. 25°.- Licencia de construcción: Acto Administrativo por medio del cual se concede, a solicitud del interesado, la autorización para adelantar la construcción de una edificación. 26°.- Líneas vitales: Infraestructura básica de redes, tuberías o elementos conectados o continuos, que permite la movilización de energía eléctrica, agua, combustibles, información y el transporte de personas y productos, esencial para realizar con eficiencia y calidad las actividades de la sociedad. 27°.- Licuación: Respuesta de los suelos sometidos a vibraciones, en la cual estos se comportan como un fluido denso y no como una mesa de suelo húmeda. 28°.- Microzonificación sísmica: División de una región o de un área urbana en zonas más pequeñas, que presentan un cierto grado de similitud en la forma como se ven afectadas por los movimientos sísmicos, dadas las características de los estratos de suelo subyacente: 29°.- Movimiento telúrico: Movimiento de la corteza terrestre 30°.- Perfil de suelo: Son los diferentes estratos de suelo existente debajo del sitio de la edificación. 31°.- Propietario: Es la persona natural o jurídica, dueña del predio, a nombre de la cual se expide la licencia de construcción y quien contrata los diferentes profesionales que intervienen en el diseño, la construcción y la supervisión técnica de la estructura de la edificación y de los elementos no estructurales contemplados por esta Ley y sus reglamentos. Ley 400 - 4
  • 80. LEY 400 DE 199732°.- Revisor de los diseños: Es el Ingeniero Civil diferente del diseñador e independiente laboralmente de él, que tiene la responsabilidad de revisar los diseños estructurales y estudios geotécnicos, o el Arquitecto o Ingeniero Civil o Mecánico que revisa los diseños de elementos no estructurales, para constatar que la edificación propuesta cumple con los requisitos exigidos por esta Ley y sus reglamentos. 33°.- Sello seco registrado: Marca realzada que queda colocada sobre un plano de construcción y que reemplaza la firma del diseñador responsable de los diseños expresados en él. La marca que produce debe contener el nombre del profesional, su profesión y el número de la matricula profesional. quot;La Comisión Asesora para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, determinará la entidad a cargo del registro. 34°.- Sismo, temblor o terremoto: Vibraciones de la corteza terrestre inducidas por el paso de las ondas sísmicas provenientes de un lugar o zona donde han ocurrido movimientos súbitos de la corteza terrestre. 35°.- Sismo de diseño: Es la caracterización de los movimientos sísmicos mínimos que deben utilizarse en la realización del diseño sismo resistente. 36°.- Sistema de resistencia sísmica: Es aquella parte de la estructura que según el diseño, aporta la resistencia requerida para soportar los movimientos sísmicos de diseño. 37°.- Solicitaciones: Son las fuerzas u otras acciones que afectan la estructura debido al peso propio de la misma, de los elementos no estructurales, de sus ocupantes y sus posesiones, de efectos ambientales tales como el viento o el sismo, de los asentamientos diferenciales y de los cambios dimensionales causados por variaciones en la temperatura o efectos reológicos de los materiales. En general, corresponden a todo lo que pueda afectar la estructura. 38°.- Supervisión técnica: Se entiende por supervisión técnica la verificación de la sujeción de la construcción de la estructura de la edificación a los planos, diseños y especificaciones realizadas por el diseñador estructural. Así mismo, que los elementos no estructurales se construyan siguiendo los planos, diseños y especificaciones realizadas por el diseñador de los elemento no estructurales, de acuerdo con el grado de desempeño sísmico requerido. La supervisión técnica puede ser realizada por el Interventor, cuando a voluntad del propietario se contrate una interventoría de la construcción. 39°.- Supervisión técnica continua: Es aquella en la cual todas las labores de construcción se supervisan de una manera permanente. 40°.- Supervisión técnica itinerante: Es aquella en la cual el Supervisor Técnico visita la obra con la frecuencia necesaria para verificar que la construcción se está adelantando adecuadamente. 41°.- Supervisor Técnico: Es el profesional, Ingeniero Civil o Arquitecto, bajo cuya responsabilidad se realice la supervisión técnica. Parte de las labores de supervisión puede ser delegada por el Supervisor en personal técnico auxiliar, el cual trabajará bajo su dirección y su responsabilidad. La supervisión técnica puede ser realizada por el mismo profesional que efectúa la interventoría. 42°.- Vulnerabilidad: Es la cuantificación del potencial de mal comportamiento con respecto a una solicitación . 43°.- Zona de amenaza sísmica: Son regiones del país donde la amenaza sísmica varia con respecto a otras.Ley 400 - 5
  • 81. LEY 400 DE 1997 TlTULO IIIDISEÑO Y CONSTRUCCION CAPITULO IRESPONSABILIDADESARTICULO 5°.- Responsabilidad de los Diseños.- Para efectos de la asignación de las responsabilidades correspondientes, deben consultarse las definiciones de Constructor, Diseñador Arquitectónico, Diseñador Estructural, Diseñador de los elementos no estructurales, Ingeniero Geotecnista, Revisor de los Diseños, Propietario, Interventor y Supervisor Técnico, establecidas en el Titulo lI de esta Ley.ARTICULO 6°.- Responsabilidad de los Diseñadores.- La responsabilidad de los diseños de los diferentes elementos que componen la edificación, así como la adopción de todas las medidas necesarias para el cumplimiento en ellos del objetivo de las normas de esta Ley y sus reglamentos, recae en los profesionales bajo cuya dirección se elaboran los diferentes diseños particulares . Parágrafo l°.- La quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de ConstruccionesSismo Resistentesquot; de conformidad con lo establecido en el Articulo 39 de la presenteLey, establecerá el contenido mínimo de los planos, memorias y estudios de losdiferentes diseños así como sus especificaciones. Parágrafo 2°.- Todos los diseños deben ir firmados o rotulados con sello seco registradopor profesionales matriculados y facultados para este fin, que cumplan las calidades yrequisitos indicados en el Capitulo 2 del Titulo VI, quienes obrarán como responsables. Parágrafo 3°.- Todos los diseños deben contemplar las normas sobre la eliminación debarreras arquitectónicas para las personas discapacitadas y de tercera edad.ARTICULO 7°.- Sujeción de la construcción a los planos.- Los planos arquitectónicos y estructurales que se presenten para la obtención de la licencia de construcción deben ser iguales a los utilizados en la construcción de la obra. Por lo menos una copia de estos debe permanecer en el archivo del Departamento Administrativo o dependencia Distrital o Municipal a cargo de la expedición de la licencia de construcción. Parágrafo.- Todos los planos arquitectónicos y estructurales deben contemplar lasnormas sobre la eliminación de barreras arquitectónicas para las personas discapacitadasy de tercera edad.Ley 400 - 6
  • 82. LEY 400 DE 1997 CAPITULO II OTROS MATERIALES Y METODOS ALTERNOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIONARTICULO 8°.- Uso de materiales y métodos alternos.- Se permite el uso de materiales estructurales, métodos de diseño y métodos de construcción diferentes a los prescritos en esta Ley y sus reglamentos, siempre y cuando se cumplan los requisitos establecidos en los artículos siguientes.ARTICULO 9°.- Materiales alternos.- Se permite el uso de materiales estructurales no previstos en esta Ley y sus reglamentos, mediante autorización previa de la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentequot; en los términos del articulo 14, sujeto a régimen de responsabilidades establecido en la presente Ley y sus reglamentosARTICULO 10°.- Métodos alternos de análisis y diseño.- Se permite el uso de métodos de análisis y diseño estructural diferentes a los prescritos por esta Ley y sus reglamentos, siempre y cuando el diseñador estructural presente evidencia que demuestre que la alternativa propuesta cumple con sus propósitos en cuanto a seguridad, durabilidad y resistencia, especialmente sísmica, y además se sujete a unos de los procedimientos siguientes: 1.- Presentar con los documentos necesarios para la obtención de la licencia deconstrucción de la edificación, la evidencia demostrativa y un memorial en el cualinequívocamente acepta la responsabilidad sobre las metodologías de análisis y diseñoalternas, o 2.- Obtener una autorización previa de la quot;Comisión Asesora Permanente para elRégimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, de acuerdo con lo dispuesto en elarticulo 14, que le permita su utilización, sujeto al régimen de responsabilidadesestablecido en la presente Ley y sus reglamentos.ARTICULO 11°.- Métodos alternos de construcción.- Se permite el uso de métodos alternos de construcción y de materiales cubiertos, pero cuya metodología constructiva sea diferente a la prescrita por estos, siempre y cuando el diseñador estructural y el constructor, presenten, en conjunto, un memorial en el cual inequívocamente aceptan las responsabilidades que se derivan de la metodología alterna de construcción.ARTICULO 12°.- Sistemas prefabricados.- Se permite el uso de sistemas de resistencias sísmicas que estén compuestos, total o parcialmente, por elementos prefabricados que no se encuentren contemplado en esta Ley, siempre y cuando cumplan con uno de los procedimientos siguientes: 1.- Utilizar los criterios de diseño sísmico presentados en el Titulo A de lareglamentación, de conformidad con lo dispuesto en el articulo 46 de esta LeyLey 400 - 7
  • 83. LEY 400 DE 1997 2.- Obtener autorización previa de la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen deConstrucciones Sismo Resistentequot;, de conformidad con lo dispuesto en el articulo 14, quele permita su utilización, la cual no exime del régimen de responsabilidades establecidoen la presente Ley y sus reglamentos.ARTICULO 13°.- Otros sistemas, metodologías o materiales.- Cualquier sistema de diseño y construcción que haga referencia al objeto de esta Ley y sus reglamentos, del cual exista evidencia obtenida por uso, análisis o experimentación de que esta capacitado para cumplir sus propósitos pero no reúne uno o más requisitos específicos de la Ley y sus reglamentos, podrá presentarse ante la dependencia Distrital o Municipal a cargo de la expedición de las licencias de construcción, acompañado de una autorización de la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, de acuerdo con lo dispuesto en el articulo 14, la cual no exime del régimen de responsabilidades establecido en la presente Ley y sus reglamentos.ARTICULO 14°.- Conceptos de la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;.- Con base en la evidencia presentada sobre la idoneidad del sistema de resistencia sísmica y del alcance propuesto para su utilización, la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; emitirá un concepto sobre el uso de materiales, métodos y sistemas comprendidos en esta Ley y sus reglamentos.Ley 400 - 8
  • 84. LEY 400 DE 1997TlTULO IV REVISION DE LOS DISEÑOS ARTICULO 15°.- Obligatoriedad.- El Curador o las oficinas o las dependencias Distritales o Municipales a cargo de la expedición de las licencias, deben constatar previamente que la edificación propuesta cumple los requisitos exigidos por la presente Ley y sus reglamentos, mediante la revisión de los planos, memorias y estudios de lo s diferentes diseños mencionados en el Titulo III. Parágrafo.- La revisión de los diseños puede ser realizada por el Curador o porfuncionarios de las oficinas o dependencias Municipales o Distritales encargadas deexpedir las licencias de construcción, o bien, a costo de quien solicita la licencia con unprofesional particular, calificado para tal fin de conformidad con los requisitosestablecidos en el Capitulo III, Titulo VI de esta Ley, diferente del diseñador oindependiente laboralmente de él, el cual por medio de un memorial dirigido a lasoficinas o dependencias mencionadas, indique el alcance de la revisión efectuada, elcumplimiento de las normas de la presente Ley y sus Decretos Reglamentarios.ARTICULO 16°.- Alcance y procedimiento de la revisión.- El alcance y los procedimientos de revisión de los diseños serán definidos por la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, de conformidad con lo establecido en el articulo 42 de esta Ley.ARTICULO 17°.- Idoneidad del Revisor de los diseños.- La revisión de los diseños deberá efectuarse por profesionales que cumplan las calidades y requisitos indicadas en el Capitulo 3 del Titulo VI de la presente Ley.Ley 400 - 9
  • 85. LEY 400 DE 1997TITULO VSUPERVISION TECNICA DE LA CONSTRUCCION ARTICULO l8°.- Obligatoriedad.- La construcción de estructuras de edificaciones que tengan más de tres mil (3.000) metros cuadrados de área construida, independientemente de su uso, deberá someterse a una supervisión técnica de acuerdo con lo establecido en este Titulo y en los Decretos Reglamentarios correspondientes. Parágrafo l°.- Se excluyen las estructuras que se diseñen y construyan siguiendo lasrecomendaciones presentadas en el Titulo E de la reglamentación, de conformidad con lodispuesto en el artículo 46 de esta Ley, siempre y cuando se trate de menos de quince(15) unidades de vivienda. Parágrafo 2°.- El Diseñador Estructural o Ingeniero Geotecnista podrán exigirsupervisión técnica en edificaciones cuya complejidad, procedimientos constructivosespeciales o materiales empleados la hagan necesaria, independientemente de su área,consignando este requisito en los planos estructurales o en el estudio geotécnicocorrespondientes. Parágrafo 3°.- El Curador o las oficinas o dependencias Distritales o Municipales dentrode su jurisdicción de conformidad con lo señalado en el articulo 42 de la presente Ley,podrán exonerar de la supervisión técnica a aquellas personas naturales o jurídicas, quedemostrando su idoneidad, experiencia y solvencia moral y económica, establezcansistemas de control de calidad total bajo la dirección de un Ingeniero Civil que cumpla lascalidades y requisitos del Capitulo V del Título VI de la presente Ley.ARTICULO 19°.- Edificaciones que no requieren supervisión técnica.- En aquellas edificaciones que, de conformidad con el articulo anterior, están exentas el e supervisión técnica, el constructor tiene la obligación de realizar los controles mínimos de calidad que esta Ley y sus reglamentos exigen para los diferentes materiales estructurales y elementos no estructurales.ARTICULO 20°.- Edificaciones de atención a la comunidad.- Las edificaciones de atención a la comunidad, independientemente de su área, deben someterse a una supervisión técnica.ARTICULO 21°- Alcance de la supervisión técnica.- El alcance, procedimientos y controles mínimos de la supervisión técnica, serán establecidos en el Titulo I de la reglamentación, de conformidad con lo dispuesto en el articulo 46 de esta Ley, definiendo grados de supervisión diferenciales, según la importancia, área, altura o grupo de uso de las edificaciones.ARTICULO 22°.- Calidades de supervisor técnico.- El Supervisor Técnico debe ser un profesional que reúna las calidades exigidas en el Capitulo V del Titulo VI de la presente Ley. El profesional podrá, bajo su responsabilidad delegar en personal no profesional algunas de las labores de la supervisión.Ley 400 - 10
  • 86. LEY 400 DE 1997La supervisión técnica forma parte de la interventoría y puede ser realizada por un profesional diferente al interventor.Ley 400 - 11
  • 87. LEY 400 DE 1997 TITULO VI PROFESIONALESCAPITULO ICALIDADES Y REQUISITOSARTICULO 23°.- Calidades.- Los profesionales que realicen labores de diseño estructural y de elementos no estructurales, estudios geotécnicos, revisión de los diseños o estudios, dirección y supervisión técnica de la construcción, deben reunir las calidades que se indican en el presente Titulo.ARTICULO 24°.- Acreditación de la experiencia e idoneidad.- La quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, de conformidad con lo señalado en el articulo 42, podrá establecer los mecanismos y procedimientos por medio de los cuales se demuestre 1a experiencia profesional, idoneidad y el conocimiento de esta Ley y sus reglamentos, de los diferentes profesionales que realicen las labores indicadas en el articulo anterior. Parágrafo.- La acreditación obtenida de conformidad con este articulo, tendrá vigenciaen todo el territorio Nacional.ARTICULO 25°.- Alcance y ejecución de las labores profesionales.- La quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; establecerá el alcance y procedimiento de ejecución de las labores indicadas en el presente titulo, de acuerdo con la importancia, área, altura, complejidad o grupo de uso de las edificaciones. CAPITULO II DISEÑADORESARTICULO 26°.- Diseñadores.- El Diseñador debe ser un Ingeniero Civil cuando se trate de diseños estructurales y estudios geotécnicos y un Arquitecto o Ingeniero Civil o Mecánico en el caso de diseños de elementos no estructurales.En todos los casos deberán tener matricula profesional y acreditar ante la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; los requisitos de experiencia e idoneidad que se señalan en las siguientes disposiciones.ARTICULO 27°.- Experiencia de los Diseñadores Estructurales.- Los diseñadores estructurales deben acreditar estudios de postgrado o experiencia mayor de cinco (5) años en el área de estructuras.ARTICULO 28°.- Experiencia de los Ingenieros Geotecnistas.-. Los profesionales que realicen los estudios Geotécnicos deben poseer una experiencia mayor de cinco (5) años en Ley 400 - 12
  • 88. LEY 400 DE 1997diseño geotécnico de fundaciones, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, o acreditar estudios de postgrado en el área de geotécnica.ARTICULO 29°.- Experiencia de los diseñadores de elementos no estructurales.- Los diseñadores de elementos no estructurales deben poseer una experiencia mayor de tres (3) años de ejercicio, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, en una o varias actividades, tales como diseño estructural, diseño de elementos no estructurales, trabajos geotécnicos, construcción, interventora o supervisión técnica, o acreditar estudios de postgrado en el área de Estructuras o Ingeniería Sísmica.CAPITULO IIIREVISORES DE DISEÑOSARTICULO 30°.- Revisores de diseños.- El Revisor debe ser un Ingeniero Civil cuando se trate de diseños estructurales y estudios geotécnicos y un Arquitecto o Ingeniero Civil o Mecánico en el caso de diseños de elementos no estructurales. En todos los casos deberán tener matricula profesional y acreditar ante la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; los de experiencia e idoneidad que se señalan en el siguiente articulo.ARTICULO 31°.- Experiencia.- El Revisor de los diseños debe acreditar una experiencia mayor de cinco (5) años de ejercicio profesional, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, en una o varias actividades, tales como, diseño estructural, diseño de elementos no estructurales, trabajos geotécnicos, construcción, interventoría o supervisión técnica, o acreditar estudios de postgrado en el área de estructuras, Geotécnia o Ingeniería Sísmica.ARTICULO 32°.- Independencia.- El revisor de diseños debe ser laboralmente independiente de quien los realice.CAPITULO IV DIRECTORES DE CONSTRUCCIONARTICULO 33°.- Directores de construcción.- El Director de construcción debe ser un Ingeniero Civil o Arquitecto, o Ingeniero Mecánico en el caso de estructuras metálicas o prefabricadas, poseer matricula profesional y acreditar ante la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; los requisitos de experiencia establecidos en el siguiente articulo.ARTICULO 34°.- Experiencia.- El Director de construcción debe acreditar una experiencia mayor de tres (3) años de ejercicio, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, en una o varias actividades, tales comoLey 400 - 13
  • 89. LEY 400 DE 1997construcción, diseño estructural, diseño de elementos no estructurales, trabajos geotécnicos, interventoría o supervisión técnica, o acreditar estudios de postgrado en el área de construcción, estructuras, Geotécnia o Ingeniería Sísmica.CAPITULO VSUPERVISORES TECNICOSARTICULO 35°.- Supervisores técnicos.- El Supervisor técnico debe ser ingeniero civil o arquitecto. Sólo para el caso de estructura metálicas podrá ser ingeniero mecánico. Deberá poseer matricula profesional y acreditar ante la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de I Construcciones Sismo Resistentesquot; los requisitos de experiencia e idoneidad establecidos en el siguiente artículo.ARTICULO 36°.- Experiencia.- El Supervisor Técnico debe poseer una experiencia mayor de cinco (5) años de ejercicio, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, en una o varias actividades, tales como diseño estructural, construcción, interventoría o supervisión técnica.ARTICULO 37°.- Independencia.- El Supervisor Técnico debe ser laboralmente independiente del constructor de la estructura o de los elementos no estructurales.ARTICULO 38°.- Personal auxiliar profesional y no profesional.- Las calificaciones y experiencia requeridas de el personal profesional y no profesional, como los inspectores, controladores y técnicos, se dejan a juicio del supervisor técnico, pero deben ser conmensurables con las labores que se le encomiendan, y el tamaño, importancia y dificultad de la obra. Ley 400 - 14
  • 90. LEY 400 DE 1997 TITULO VII COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES ARTICULO 39°.- Comisión Asesora Permanente.- Créase la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; del Gobierno Nacional, para la interpretación y aplicación de las normas sobre construcciones sismo resistentes, la cual estará adscrita al Ministerio de Desarrollo Económico y formará parte del Sistema Nacional para la Atención y Prevención de Desastes.ARTICULO 40°.- Integración de la Comisión.- La quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; estará integrada así: 1. Un representante de la Presidencia de la República 2. Un representante del Ministerio de Desarrollo Económico 3. Un representante del Ministerio de Transporte 4. El Representante Legal del Instituto de Investigaciones en Geociencia, Minería y Química INGEOMINAS -, o su delegado. 5. El Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS - o su delegado, quien actuará como Secretario de la Comisión. 6. El Presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros - SCI -, o su delegado. 7. El Presidente de la Sociedad Colombiana de Arquitectos - SCA -, o su delegado. 8. El Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural - ACIES -, o su delegado. 9. Un representante de las Organizaciones Gremiales relacionadas con la industria de la construcción. 10. El Presidente de la Cámara Colombiana de la Construcción - CAMACOL -, o su delegado y 11. Un delegado del Comité Consultivo Nacional, según la Ley 361 de 1997. Parágrafo l°.- Para efectos de designar al representante de las OrganizacionesGremiales, el Ministerio de Desarrollo Económico convocará a través de un medio deamplia circulación a las Organizaciones Civiles, según su objeto, estén llamadas aparticipar en la elección, para que en el término de quince (15) días contados a partirde la convocatoria, se efectúe una Asamblea General, en la cual las Organizacionesproceden a elegir, mediante mecanismos democráticos fijados por ellas en dichaAsamblea, su representante. El mandato del representante podrá ser revocado,acudiendo a los mismos mecanismos que sirvieron para su elección Parágrafo 2°.- Los miembros de la Comisión Asesora Permanente para el Régimende construcciones Sismo Resistentes que la integran como representantes de lasEntidades serán designados para períodos de un (1) año y podrán ser reelegidosindefinidamente Ley 400 - 15
  • 91. LEY 400 DE 1997ARTICULO 41°.- Funciones.- Ia quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, tendrá las siguientes funciones:1. Atender y absolver las consultas que le formulen las Entidades Oficiales y losparticulares.2. Dirigir y supervigilar las investigaciones que sc lleven a cabo sobre aspectos relacionadoscon la presente Ley y su desarrollo.3. Enviar las Comisiones de estudio que considere necesarias a las zonas del País que sevean afectadas por sismos o movimientos telúricos y publicar los resultados de talesestudios.4. Coordinar y realizar seminarios y cursos de actualización sobre las normas deconstrucción sismo resistentes.5. Orientar y asesorar la elaboración de estudios de Microzonificación sísmica y fijar losalcances de los mismos.6. Coordinar las investigaciones sobre las causas de fallas de estructuras y emitir conceptossobre la aplicación de las normas de construcciones sismo resistentes.7. Servir de Organo Consultivo del Gobierno Nacional para efectos de sugerir lasactualizaciones en los aspectos técnicos que demande el desarrollo de las normas sobreConstrucciones Sismo Resistentes.8. Fijar dentro del alcance de la presente Ley, los procedimiento por medio de los cuales,periódicamente, se acrediten la experiencia, cualidades y conocimientos que deben tenerlos profesionales que realicen los diseños, su revisión, la construcción y su supervisióntécnica, además mantener un registro de aquellos profesionales que hayan acreditado lascualidades y conocimientos correspondientes.9. Nombrar delegados ad-honorem ante instituciones nacionales y extranjeras que tratentemas afines con el alcance y propósito de la presente Ley y sus desarrollos.10. Las demás que le fije la Ley11. Las que le asigne el Gobierno Nacional, según su competencia. Parágrafo.- La Comisión Asesora Permanente, para el Régimen de ConstruccionesSismo Resistentes será un cuerpo exclusivamente consultativo del Gobierno Nacional yno podrá asumir funciones que invadan la competencia constitucional que tienen losDistritos y Municipios en materia de vigilancia y control de las actividades relacionadascon la construcción.ARTICULO 42°.- Atribuciones especiales.- La quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot; podrá establecer detalladamente el alcance y procedimiento de ejecución de las labores profesionales que se señalan a continuación, según la importancia, área, altura o grupo de uso de las edificaciones.1. Diseño estructural2. Estudios geotécnicos3. Diseño de elementos no estructurales4. Revisión de los diseños y estudios5. Dirección de la construcción, y6. Supervisión técnica de la construcción Ley 400 - 16
  • 92. LEY 400 DE 1997 Parágrafo l°.- La Comisión podrá fijar los procedimientos por medio de los cuales seestablezca la idoneidad, experiencia profesional y conocimiento de las normas sobreconstrucciones sismo resistentes, que deben tener los profesionales y el personal auxiliarque desarrolle las mencionadas labores, con la periodicidad que estime conveniente. Parágrafo 2°.- La Comisión podrá establecer los procedimientos para fijar los honorariosmínimos que se utilicen para retribuir las labores mencionadas, cuando no se trate deservidores públicos.ARTICULO 43°.- Convenios.- El Ministerio de Desarrollo Económico, previo concepto de la quot;Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, podrá celebrar convenios con universidades, asociaciones o sociedades profesionales y gremiales, u otros organismos privados o públicos de reconocida idoneidad, con el objeto de realizar o supervisar las pruebas de que tratan el articulo anterior y el Titulo VI de la presente Ley.Dentro de estos convenios, el Ministerio de Desarrollo Económico se reservará el derecho de fijar los valores máximos que las instituciones puedan cobrar a los interesados por la realización o supervisión de las pruebas.ARTICULO 44°.- Personal Auxiliar de la Comisión.- El Gobierno Nacional proveerá el personal auxiliar temporal que demanden las labores ocasionales de la Comisión, a través del Fondo Nacional de Calamidades. Ley 400 - 17
  • 93. LEY 400 DE 1997TITULO VIIIPOTESTAD REGLAMENTARIACAPITULO IDECRETOS REGLAMENTARIOSARTICULO 45°.- Decretos Reglamentarios.- El Gobierno Nacional deberá expedir los Decretos Reglamentarios que establezcan los requisitos de carácter técnico y científico que resulten pertinentes para cumplir con el objeto de la presente Ley, de acuerdo con el alcance y temario señalado en el Capítulo Segundo del presente Titulo. CAPITULO II ALCANCE Y TEMARIO TECNICO Y CIENTIFICOARTICULO 46°.- Alcance y temario técnico y científico.- La reglamentación que se expida en ejercicio de la facultad del articulo anterior debe ceñirse a la división temática, alcance y temario técnico y científico indicados en los artículos siguientes. Parágrafo.- El conjunto de Decretos Reglamentarios que contengan los requisitos deicarácter técnico y científico de la presente Ley deben contener en su encabezamiento lasigla NSR, acompañada por los dos últimos dígitos del año de expedición, separados dela sigla por medio un guión.ARTICULO 47°.- Temática.- Los requisitos de carácter técnico y científico deben dividirse temáticamente en Títulos de la siguiente manera: TITULO A.-Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente.TITULO B.-Cargas.TITULO C.-Concreto estructural.TITULO D.-Mampostería estructural.TITULO L.-Casas de uno y dos pisos.TITULO F.-Estructuras metálicas.TITULO G.-Estructuras de madera.TlTULO H.-Estudios geotécnicos.TITULO I.-Supervisión técnica.TlTULO J.-Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones.TITULO K.-Otros requisitos complementarios.ARTICULO 48°.- Alcance y contenido mínimo.- Los Títulos enumerados en el articulo anterior deben contener, como mínimo, el siguiente alcance y contenido científico y técnico:Ley 400 - 18
  • 94. LEY 400 DE 1997A) TITULO A.- Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente.- Debe contener, como mínimo, los siguientes temas:1. Procedimientos de diseño sismo resistentes de edificaciones en general2. Procedimientos de diseño sismo resistente de edificaciones indispensables.3. Procedimiento de diseño sismo resistente de casas de uno y dos pisos cubiertas por elTitulo E.4. Definición de los movimientos sísmicos de diseño.5. Zonificación de amenaza sísmica dentro del territorio Nacional.6. Procedimientos de obtención de los efectos sísmicos locales.7. Definición de los grupos de uso de las edificaciones.8. Requisitos mínimos para la elaboración de estudios de microzonificación sísmica.9. Definición de los requisitos generales de diseño Sismo Resistentes de acuerdo con losdiferentes sistemas estructurales de resistencia sísmica, su capacidad de disipación deenergía en el rango inelástico de los sistemas estructurales y los materiales que loscomponen, la configuración del sistema de resistencia sísmica incluyendo lascaracterísticas de regularidad e irregularidad y la combinación de diferentes sistemas, losmétodos de análisis permitidos, los procedimientos para la aplicación de las fuerzassísmicas de diseño.10. Los métodos de obtención de las fuerzas sísmicas de diseño de la estructura.11. Los requisitos de deriva que deben cumplir las edificaciones y los procedimientos paradeterminarla.12. Los efectos de interacción suelo-estructura.13. El efecto sísmico sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema deresistencia sísmica.14. Los requisitos sísmicos que deben cumplir los elementos no estructurales de acuerdo conel grado de desempeño sísmico que se requiera en función del uso de la edificación.15. Los criterios y procedimientos para poder adicionar, modificar o remodelar edificacionesconstruidas antes de la vigencia de la presente Ley y sus reglamentos.16. Los procedimientos para evaluar la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones existentesantes de la vigencia de la presente Ley.17. La instrumentación sísmica que deba colocarse en edificaciones que por su tamaño,importancia y localización la ameriten.18. Los requisitos sísmicos especiales que deben cumplir las edificaciones indispensablespara la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo.19. Las definiciones y nomenclatura de los términos técnicos y matemáticos empleados, y20. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de laLey con respecto a las características de sismo resistencia de las edificaciones cubiertaspor el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.B) TITULO B.- Cargas.- Debe contener los requisitos mínimos que deben cumplir las edificaciones en lo que respecta a cargas, fuerzas y solicitaciones diferentes a las fuerzas o efectos que impone el sismo, tales como: 1. Requisitos de seguridad, funcionamiento a través de una rigidez adecuada, los efectos de deformaciones impuestas y los métodos de análisis para el efecto. 2. Requisitos de unidad e integridad estructural. Ley 400 - 19
  • 95. LEY 400 DE 1997 3. Procedimientos para combinar los diferentes efectos de cargas y fuerzas, incluyendo las fuerzas y efectos sísmicos, con el fin de determinar los efectos críticos.4. La definición y procedimiento para obtener las cargas muertas.5. La definición y procedimientos para obtener las cargas vivas mínimas.6. La definición y procedimientos para obtener empujes de tierra y presión hidrostática.7. La definición y procedimientos para obtener las fuerzas de viento que actúan sobre las edificaciones y la Zonificación de amenaza eólica del territorio Nacional que debe emplearse, y8. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el objeto de la Ley con respecto a las cargas, fuerzas y solicitaciones diferentes a las fuerzas o efectos que impone el sismo a las edificaciones cubiertas por el alcance de ella.C) TITULO C.- Concreto estructural.- Debe contener los requisitos mínimos que se deben cumplir en el diseño y construcción de estructuras de concreto estructural y sus elementos. Debe incluir, como mínimo, los siguientes temas: 1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos de concreto estructural. 2. Requerimientos mínimos de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico delos elementos de concreto estructural, para efectos de su diseño sismo resistente, y suutilización en las diferentes zonas de amenaza sísmica. 3. Los requisitos especiales de supervisión técnica para estructuras de concreto estructural. 4. Las definiciones de los términos técnicos, científicos y matemáticos empleados en elTitulo. 5. Las características de los materiales que pueden emplearse en las construcciones deconcreto reforzado, las normas técnicas complementarias que los define y los ensayosque deben utilizarse antes y durante la construcción para comprobar su calidad. 6. Requisitos de durabilidad de las estructuras de concreto estructural. 7. Requisitos respeto de la calidad del concreto, su mezclado y colocación 8. Requisitos para las formaletas, tuberías embebidas y juntas de construcción. 9. Requisitos acerca de los detalles del refuerzo a emplear. 10. Definición de los procedimientos de análisis y diseño de las estructuras de concretoestructural. 11. Definición de los requisitos de resistencia y de servicio. 12. Disposiciones para el diseño de elementos sometidos a flexión, fuerza axial o flexión yfuerza axial combinadas. 13. Disposiciones para el diseño de elementos sometidos a esfuerzos cortantes y torsión. 14. Requisitos para establecer las características de desarrollo, anclaje y empalmes del acerode refuerzo. 15. Disposiciones para el diseño de losas de concreto estructural que trabajen en una y dosdirecciones. 16. Requisitos para el diseño de muros estructurales de concreto. 17. Disposiciones para el diseño de fundaciones o cimentaciones de concreto estructural. 18. Requisitos para el diseño y construcción de estructuras de concreto prefabricado. 19. Requisitos para el diseño y construcción de elementos compuestos de concreto quetrabajen a flexión. 20. Disposiciones para el diseño y construcción de elementos de concreto preesforzado, tantopretensado como postensado.Ley 400 - 20
  • 96. LEY 400 DE 1997 21. Requisitos para las pruebas de carga de estructura de concreto estructural.22. Disposiciones para el diseño y construcción de tanques y compartimientos estancos deconcreto estructural.23. Requisitos de diseño para las diferentes capacidades de disipación de energía en el rangoinelástico de los elementos de concreto estructural, para efecto de su diseño sismoresistente.24. Disposiciones para el diseño y construcción de elementos de concreto simple, y25. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el objeto de la Leycon respecto a las estructuras de concreto estructural, y sus elementos, empleadas en lasedificaciones cubiertas por el alcance de ella.D) TITULO D.- Mampostería estructural.- Debe contener los requisitos mínimos que se deben cumplir en el diseño y construcción de estructuras de mampostería estructural y sus elementos. Debe incluir, como minino, los siguientes temas:1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos de mampostería estructural.2. Requerimientos mínimos de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico delos elementos de mampostería estructural, para efectos de su diseño sismo resistente, y suutilización en las diferentes zonas de amenaza sísmica.3. Los requisitos especiales de supervisión técnica para estructura de mamposteríaestructural.4. Las definiciones de los términos técnicos, científicos y matemáticos empleados en elTitulo.5. Clasificación de los diferentes tipos de mampostería estructural y las restricciones en suutilización.6. Las características de los materiales que pueden emplearse en las construcciones demampostería estructural, las normas técnicas complementarias que los definen y losensayos que deben utilizarse antes y durante la construcción para comprobar su calidad.7. Requisitos respecto a la construcción de la mampostería estructural.8. Definición de los procedimientos de análisis y diseño de las estructuras de mamposteríaestructural, incluyendo las disposiciones para el diseño de la fundación de estructuras demampostería.9. Requisitos acerca de los detalles del refuerzo a emplear.10. Requisitos particulares de cada uno de los tipos de mampostería estructural.11. Disposiciones para el diseño y construcción de elementos de mampostería simple, y12. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de laLey, con respecto a las estructuras de mampostería estructural y sus elementos,empleadas en las edificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y susreglamentosE) TITULO E.- Casas de uno y dos pisos.- Debe contener requisitos que simplifiquen el diseño y construcción de edificaciones de uno y dos pisos destinadas a vivienda unifamiliar, con el fin de que tengan un comportamiento adecuado ante las ocurrencias de eventos sísmicos y otras solicitaciones diferentes al sismo. Debe incluir, como mínimo, los siguientes temas:. 1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos contenidos en el Titulo. 2. Criterios básicos de planeamiento estructural para este tipo de edificaciones. Ley 400 - 21
  • 97. LEY 400 DE 1997 3. Requisitos para la disposición y construcción de muros estructurales, incluyendo los requisitos para los materiales empleados.4. Disposiciones para los elementos de confinamiento que deben emplearse en estas construcciones.5. Requisitos para las losas de entrepiso, cubiertas, muros divisorios y parapetos que se empleen.6. Disposiciones para las cimentaciones de estas construcciones.7. Requisitos generales de construcción y supervisión técnica, cuando esta última se requiera.8. Nomenclatura de los términos técnicos empleados, y9. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de la Ley con respecto a las estructuras de edificaciones de uno y dos pisos destinadas a vivienda unifamiliar, cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.F) TITULO F.- Estructuras metálicas.- Debe contener los requisitos mínimos que se deben cumplir en el diseño y construcción de estructuras metálicas y sus elementos. Debe incluir, como mínimo, los siguientes temas:1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos para estructuras metálicas.2. Requerimientos mínimos de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico delos elementos estructurales metálicos, para efectos de su diseño sismo resistente y suutilización en las diferentes zonas de amenaza sísmica.3. Los requisitos especiales de supervisión técnica para estructuras metálicas.4. Las definiciones de los términos técnicos, científicos y matemáticos empleados en elTitulo .5. Las características d e los materiales que pueden emplearse en las estructuras metálicas,las normas técnicas complementarias que los definen y los ensayos que deben utilizarseantes y durante la construcción para comprobar su calidad.6. Clasificación de los diferentes tipos de estructura metálica y las restricciones en suutilización.7. Definición de los procedimientos de análisis y diseño para los diferentes tipos deestructura metálica.8. Definición de los requisitos de resistencia y de servicio.9. Disposiciones para el diseño de estructuras hechas con perfiles laminados, sus miembrosestructurales y sus conexiones y uniones.10. Disposiciones para el diseño de miembros estructurales de acero formados en frió y susconexiones y uniones.11. Disposiciones para el diseño de miembros estructurales de aluminio estructural y susconexiones y uniones.12. Disposiciones para el diseño de condiciones y anclajes a las fundaciones de lasestructuras metálicas.13. Requisitos de diseño para las diferentes capacidades de disipación de energía en el rangoinelástico de los elementos de las estructuras metálicas, para efectos de sus diseños sismoresistentes, y14. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de laLey con respeto a las estructuras metálicas, y sus elementos, empleadas en lasedificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.Ley 400 - 22
  • 98. LEY 400 DE 1997G) TlTULO G.- Estructuras de madera.- Debe contener los requisitos mínimos que se deben cumplir en el diseño y construcción de estructuras de maderas y sus elementos. Debe incluir, como mínimo los siguientes temas: .1. Alcance y aplicación de los requisitos para estructura de madera.2. Requerimientos mínimos de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico delos elementos estructurales de madera, para efectos de su diseño sismo resistente, y suutilización en las diferentes zonas de amenaza sísmica.3. Los requisitos especiales de supervisión técnica para estructuras de madera.4. Las definiciones de los términos técnicos, científicos y matemáticos empleados en elTitulo5. Las características de los materiales que pueden emplearse en las estructuras de madera,las normas técnicas complementarias que los definen y los ensayos que deben utilizarseantes y durante la construcción para comprobar su calidad.6. Disposiciones acerca del aserrado de la madera para construcción.7. Clasificación de los diferentes tipos de estructuras de madera y las restricciones en suutilización.8. Definición de los procedimientos de análisis y diseños para los diferentes tipos demadera, y sus conexiones y uniones.9. Definición de los requisitos de resistencia y de servicio.10. Disposiciones para el diseño de las conexiones y anclajes a las fundaciones de lasestructuras de madera.11. Disposiciones para la preparación, fabricación, construcción, montaje y mantenimientode elementos de madera estructural.12. Requisitos de diseño para las diferentes capacidades de disipación de energía en el rangoinelástico de los elementos de las estructura de madera, para efectos de su diseño sismoresistente, y13. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de laLey con respecto a las estructuras de maderas, y sus elementos, empleadas en lasedificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.H) TITULO H.- Estudios geotécnicos.- Debe contener los requisitos mínimos para la elaboración de estudios geotécnicos Debe incluir, como mínimos, los siguientes temas: 1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos para estudios geotécnicos 2. Definición de los diferentes tipos de estudios geotécnicos. 3. Requisitos para la investigación del subsuelo. 4. Procedimientos para el análisis de la información proveniente de la investigación delsubsuelo,. 5. Requisitos para la elaboración de las recomendaciones de diseño y construcción deexcavaciones, estructuras de contención y cimentación de las edificaciones. 6. Requisitos para las consideraciones sísmicas relacionadas con los aspectos geotécnicosque afecten el comportamiento de la edificación, y 7. Todos los demás temas técnicos necesarios para cumplir el propósito de la Ley conrespecto a los aspectos geotécnicos que afecten las edificaciones cubiertas por el alcancede la presente Ley y sus reglamentos. Ley 400 - 23
  • 99. LEY 400 DE 1997I) TlTULO I.- Supervisión técnica.- Debe contener los requisitos mínimos para el ejercicio de las labores de supervisión técnica. Debe incluir, como mínimo los siguientes temas: 1. Aplicabilidad de los requisitos para supervisión técnica. 2. Alcance detallado de las labores de supervisión técnica. 3. Documentación y registro de las labores de supervisión técnica. 4. Controles exigidos al Supervisor Técnico, y 5. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de esta Ley con respecto a la supervisión técnica de las edificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.J) TITULO J.- Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones.- Debe contener los requisitos mínimos de protección contra el fuego de edificaciones. Debe incluir, como mínimo, los siguientes temas: 1. Alcance y aplicabilidad de los requisitos de protección contra el fuego. 2. Las definiciones de los términos técnicos, científicos y matemáticas empleados en el Titulo. 3. Definición de las categorías de las edificaciones con respecto a su riesgo de combustión y mayor peligrosidad para la vida como consecuencia de un incendio. 4. Definición del procedimiento para la determinación del potencial combustible. 5. Procedimientos para establecer la resistencia requerida al fuego. 6. Todos los demás temas técnicos y científicos necesarios para cumplir el propósito de esta Ley con respecto a la protección contra el fuego en edificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos.K) TITULO K.- Otros requisitos complementarios.- Puede contener otros requisitos, de carácter técnico y científico, adicionales a los contenidos en los Títulos de la A a la J de la reglamentación de la presente Ley, y que temáticamente no concuerden con ellos, necesarios para cumplir el propósito de la Ley en lo que respecta a la protección de la vida, en edificaciones cubiertas por el alcance de la presente Ley y sus reglamentos. Puede incluir, sin limitarse a ellos, los siguientes temas: 1. Procedimientos para la declaración de edificaciones no habitables o inseguras. 2. Certificados de permiso de ocupación . 3. Requisitos especiales para escaleras y medios de evacuación. 4. Requisitos especiales para instalaciones hidráulicas y sanitarias. 5. Requisitos especiales para instalaciones eléctricas. 6. Requisitos especiales para instalaciones mecánicas. 7. Requisitos especiales para instalaciones de gas domiciliario. 8. Requisitos especiales para parqueaderos y estacionamientos. 9. Requisitos especiales para teatros, auditorios y estadios. 10. Requisitos especiales para ascensores, montacargas y escaleras mecánicas. 11. Requisitos especiales para el acceso y evacuación de discapacitados . 12. Requisitos especiales para vidrios, puertas, divisiones, marquesinas y fachadas en vidrio. 13. Requisitos especiales para el aislamiento del ruido. 14. Requisitos especiales para chimeneas. 15. Requisitos especiales para la protección de transeúntes durante la construcción o demolición de edificaciones. Ley 400 - 24
  • 100. LEY 400 DE 1997 16. Requisitos especiales para la excavación y el relleno previo y durante la construcción.17. Requisitos para edificios sísmicamente aislados en su base.18. Requisitos de impermeabilidad y protección de la humedad, y19. Otros. . ARTICULO 49°.- Actualizaciones de los aspectos técnicos y científicos de la Ley.- Facúltase al Gobierno Nacional para que, previo el visto favorable de la Comisión Permanente creada a través de la presente Ley, y por medio de Decretos Reglamentarios, proceda a efectuar las actualizaciones en los aspectos técnicos y científicos que demande el desarrollo de la presente Ley y sus decretos reglamentarios, y que resulten pertinentes para los propósitos en ella indicados y al alcance de la misma. Ley 400 - 25
  • 101. LEY 400 DE 1997TITULO IXRESPONSABILIDADES Y SANCIONES ARTICULO 50°.- Profesionales y funcionarios.- Los profesionales que adelanten o permitan la realización de obras de construcción sin sujetarse a las prescripciones, normas y disposiciones previstas en la presente Ley y sus reglamentos, incurrirán en violación del Código de Etica Profesional y podrán ser sancionados por el Consejo Profesional Nacional de Ingeniería y Arquitectura, o los Colegios Profesionales correspondientes, o aquel del cual dependan, con la suspensión o la cancelación de la matricula profesional, según sea el caso, en la forma prevista en la Ley, sin perjuicio de las demás acciones civiles y penales a que haya lugar. Parágrafo.- En igual sanción incurrirán los profesionales de las dependencias oficialesque autoricen de cualquier forma la realización de obras de construcción sin sujetarse alas prescripciones, normas y disposiciones de la presente Ley y sus reglamentos. Además,tales funcionarios, y aquellos que, sin tener la condición de Ingeniero o Arquitecto, lasautoricen, incurrirán en causal de mala conducta, sanción de suspensión o destitución,según sea el caso, sin perjuicio de las demás acciones civiles y penales a que haya lugar.ARTICULO 5l°.- Constructores y propietarios.- Los constructores o propietarios que adelanten o autoricen la realización de obras de construcción sin sujetarse a las prescripciones, normas y disposiciones de esta Ley y sus reglamentos, serán sancionados con multas de un (1) salario mínimo mensual por cada 200 metros cuadrados de área construida de la edificación, por cada mes o fracción de él, que transcurra sin que se hayan tomado las medidas correctivas o la demolición de la construcción, o la porción de ella que viole lo establecido en la presente Ley y sus reglamentos. Estas multas serán exigibles por la jurisdicción coactiva. Lo anterior, sin perjuicio de las demás acciones civiles y penales a que haya lugar.ARTICULO 52°.- Alcaldías.- Las Alcaldías, o las Secretarias o Departamentos Administrativos correspondientes, podrán ordenar la demolición de las construcciones que se adelanten sin cumplimiento de las prescripciones, normas y disposiciones que esta Ley y sus reglamentos establecen, sin perjuicio de las demás sanciones que prevean las disposiciones legales o reglamentarias. Ley 400 - 26
  • 102. LEY 400 DE 1997 TITULO X DISPOSICIONES FINALES ARTICULO 53°.- Construcciones preexistentes a la vigencia de la Ley.- Las edificaciones preexistentes a la vigencia de esta Ley y sus reglamentos, que por medio de una intervención como la habrá de consagrar el Titulo A de la reglamentación, se actualicen y ajusten a sus requisitos, podrán ser eximidas del pago del impuesto de expedición de licencia de remodelación y de los impuestos prediales, por un lapso definido por la autoridad Distrital o Municipal competente.ARTICULO 54°.- Actualización de las edificaciones indispensables.- A las construcciones existentes cuyo uso las clasifique como edificaciones indispensables y de atención a la comunidad, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, se les debe evaluar su vulnerabilidad sísmica, de acuerdo con los procedimientos que habrá de incluir el Titulo A de la reglamentación, en un lapso no mayor de tres (3) años contados a partir de la vigencia de la presente Ley.Estas edificaciones deben ser intervenidas o reforzadas para llevarlas a un nivel de seguridad sísmica equivalente al de una edificación nueva diseñada y construida de acuerdo con los requisitos de la. presente Ley y sus reglamentos, en un lapso no mayor de seis (6) años contados a partir de la vigencia de la presente Ley.ARTICULO 55°.- Derogatorias.- Por medio de la presente Ley se derogan el Decreto Ley número 1400 del 7 de junio de 1984, expedido por el Presidente de la República en ejercicio de las facultades extraordinarias que le concedió la Ley 11 de 1983, el Decreto 2170 del 3 de septiembre de 1984 y demás disposiciones que le sean contrarias. Parágrafo.- Las resoluciones y autorizaciones emitidas por la Comisión creada por elDecreto 2170 de 1984 perderán validez después de un (1) año contado a partir de lavigencia de la presente Ley y podrán ser convalidadas por la quot;Comisión AsesoraPermanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentesquot;, antes de laexpiración del mencionado plazo, a solicitud de los interesados.ARTICULO 56°.- Vigencia.- La presente Ley rige a partir de los seis (6) meses siguientes a la fecha de su sanción. Quienes soliciten licencias de construcción durante ese período, podrán acogerse a sus requisitos.Ley 400 - 27
  • 103. LEY 400 DE 1997EL PRESIDENTE DEL H. SENADO DE LA REPUBLICA(firmado) LUIS FERNANDO LONDOÑO CAPURRO EL SECRETARIO GENERAL DEL H. SENADO DE LA REPUBLICA(firmado)PEDRO PUMAREJO VEGA EL PRESIDENTE DE LA H. CAMARA DE REPRESENTANTES(firmado) GIOVANNI LAMBOGLIA MAZZILLI EL SECRETARIO GENERAL DE LA H. CAMARA DE REPRESENTANTES(firmado) DIEGO VIVAS TAFUR Ley 400 - 28
  • 104. LEY 400 DE 1997 REPUBLICA DE COLOMBIA - GOBIERNO NACIONALPUBLIQUESE Y EJECUTESEDada en Santafé de Bogotá D.C., a los 19 de agosto de 1997 (firmado)ERNESTO SAMPER PIZANO PRESIDENTE EL MINISTRO DEL INTERIOR,(firmado) CARLOS HOLMES TRUJILLO GARCIAEL MINISTRO DE DESARROLLO ECONOMICO,(firmado) ORLANDO JOSE CABRALES MARTINEZ Ley 400 - 29
  • 105. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistenteTítulo A Requisitos Generales de Diseño y ConstrucciónSismo Resistente Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 106. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente TITULO AREQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE INDICE CAPITULO A.1 - INTRODUCCION ................................................................................................................. A-1 A.1.1 - NORMAS SISMO RESISTENTES COLOMBIANAS ................................................................................................................................. A-1 A.1.2 - ORGANIZACION DEL PRESENTE REGLAMENTO .................................................................................................................................A-2 A.1.2.1 - TEMARIO .................................................................................................................................................................................A-2 A.1.2.2 - OBJETO ...................................................................................................................................................................................A-2 A.1.2.3 - ALCANCE .................................................................................................................................................................................A-2 A.1.2.4 - EXCEPCIONES ........................................................................................................................................................................A-3 A.1.2.5 - DEFINICIONES ........................................................................................................................................................................A-3 A.1.3 - PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y CONSTRUCCION DE EDIFICACIONES, DE ACUERDO CON EL REGLAMENTO ......................A-3 A.1.3.1 - GENERAL .................................................................................................................................................................................A-3 A.1.3.2 - ESTUDIOS GEOTECNICOS ...................................................................................................................................................A-3 A.1.3.3 - DISEÑO ARQUITECTONICO .................................................................................................................................................A-3 A.1.3.4 - DISEÑO ESTRUCTURAL ........................................................................................................................................................A-3Paso 1 - Predimensionamiento y coordinación con los otros profesionales ........................................................................A-3Paso 2 - Evaluación de las solicitaciones definitivas ............................................................................................................A-3Paso 3 - Obtención del nivel de amenaza sísmica y el valor del Aa ....................................................................................A-4Paso 4 - Movimientos sísmicos de diseño .............................................................................................................................A-4Paso 5 - Características de la estructuración y del material estructural empleado .............................................................A-4Paso 6 - Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis .....................................................................A-4Paso 7 - Fuerzas sísmicas .....................................................................................................................................................A-4Paso 8 - Análisis sísmico de la estructura .............................................................................................................................A-4Paso 9 - Desplazamientos horizontales ................................................................................................................................A-4Paso 10 - Verificación de derivas ...........................................................................................................................................A-4Paso 11 - Combinación de las diferentes solicitaciones .......................................................................................................A-5Paso 12 - Diseño de los elementos estructurales .................................................................................................................A-5 A.1.3.5 - DISEÑO DE LA CIMENTACION .............................................................................................................................................A-5 A.1.3.6 - DISEÑO SISMICO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES .....................................................................................A-5 A.1.3.7 - REVISION DE LOS DISEÑOS ................................................................................................................................................A-5 A.1.3.8 - CONSTRUCCION ....................................................................................................................................................................A-5 A.1.3.9 - SUPERVISION TECNICA ........................................................................................................................................................A-6A.1.3.9.1 - Edificaciones indispensables y de atención a la comunidad ..............................................................................A-6A.1.3.9.2 - Edificaciones diseñadas y construidas de acuerdo con el Título E del Reglamento .........................................A-6A.1.3.9.3 - Supervisión técnica exigida por los diseñadores ................................................................................................A-6A.1.3.9.4 - Idoneidad del supervisor técnico .........................................................................................................................A-6A.1.3.9.5 - Alcance de la supervisión técnica ........................................................................................................................A-6A.1.3.9.6 - Edificaciones donde no se requiere supervisión técnica ....................................................................................A-6 A.1.3.10 - EDIFICACIONES INDISPENSABLES ..................................................................................................................................A-6 A.1.3.11 - CASAS DE UNO Y DOS PISOS ...........................................................................................................................................A-6 A.1.4 - CONSIDERACIONES ESPECIALES ..........................................................................................................................................................A-6 A.1.4.1 - POR TAMAÑO Y GRUPO DE USO ........................................................................................................................................A-6 A.1.4.2 - SISTEMAS PREFABRICADOS ...............................................................................................................................................A-7 A.1.5 - DISEÑOS, PLANOS, MEMORIAS Y ESTUDIOS .......................................................................................................................................A-7 A.1.5.1 - DISEÑADOR RESPONSABLE ................................................................................................................................................A-7 A.1.5.2 - PLANOS ...................................................................................................................................................................................A-7A.1.5.2.1 - Planos estructurales .............................................................................................................................................A-7A.1.5.2.2 - Planos arquitectónicos y de elementos no estructurales arquitectónicos ..........................................................A-8A.1.5.2.3 - Planos hidráulicos y sanitarios, eléctricos, mecánicos y de instalaciones especiales .............................................................................................................A-8 A.1.5.3 - MEMORIAS ..............................................................................................................................................................................A-8A.1.5.3.1 - Memorias estructurales ........................................................................................................................................A-8A.1.5.3.2 - Memorias de otros diseños ..................................................................................................................................A-8 A.1.5.4 - ESTUDIO GEOTECNICO ........................................................................................................................................................A-8 A.1.6 - OBLIGATORIEDAD DE LAS NORMAS TECNICAS CITADAS EN EL REGLAMENTO ..........................................................................A-8 A.1.6.1- NORMAS NTC ......................................................................................................................................................................... A-8 A.1.6.2 - OTRAS NORMAS ....................................................................................................................................................................A-9 A.1.6.3 - REFERENCIAS ........................................................................................................................................................................A-9 A.1.7 - SISTEMA DE UNIDADES ...........................................................................................................................................................................A-9 A.1.7.1 - SISTEMA METRICO SI ...........................................................................................................................................................A-9 A.1.7.2 - REFERENCIAS AL SISTEMA METRICO mks .......................................................................................................................A-9 A.1.7.3 - CAPITULOS DEL REGLAMENTO QUE PERMANECEN EN EL SISTEMA METRICO mks ...............................................A-9CAPITULO A.2 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA Y MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO ............................A-11 A.2.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-11 A.2.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-11 A-i
  • 107. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente A.2.1.1- MOVIMIENTOS SISMICOS PRESCRITOS ...........................................................................................................................A-11 A.2.1.2 - EFECTOS LOCALES DIFERENTES ....................................................................................................................................A-11 A.2.1.3- MOVIMIENTOS SISMICOS DIFERENTES ...........................................................................................................................A-11 A.2.2 - MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO .................................................................................................................................................A-12 A.2.3 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA ..............................................................................................................................................................A-12 A.2.3.1 - ZONA DE AMENAZA SISMICA BAJA ..................................................................................................................................A-12 A.2.3.2 - ZONA DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA .....................................................................................................................A-12 A.2.3.3 - ZONA DE AMENAZA SISMICA ALTA ..................................................................................................................................A-12TABLA A.2-1 - VALOR DE Aa Y NIVEL DE AMENAZA SISMICASEGUN LA REGION DEL MAPA DE LA FIGURA A.2-2.....................................................................................................A-12TABLA A.2-2 - VALOR DE Aa PARA LAS CIUDADES CAPITALES DE DEPARTAMENTO............................................A-12 A.2.4 - EFECTOS LOCALES ................................................................................................................................................................................A-13 A.2.4.1 - TIPOS DE PERFIL DE SUELO .............................................................................................................................................A-13A.2.4.1.1 - Perfil de suelo S1 ...............................................................................................................................................A-13Figura A.2-3(a) - Perfil S1 .....................................................................................................................................................A-13A.2.4.1.2 - Perfil de suelo S2 ...............................................................................................................................................A-14Figura A.2-3(b) - Perfil S2 .....................................................................................................................................................A-14A.2.4.1.3 - Perfil de suelo S3 ...............................................................................................................................................A-14Figura A.2-3(c) - Perfil S3......................................................................................................................................................A-14Figura A.2-3(d) - Perfil S4 .....................................................................................................................................................A-14A.2.4.1.5 - Procedimiento alterno .........................................................................................................................................A-15A.2.4.1.6 - Estabilidad del depósito de suelo ......................................................................................................................A-15A.2.4.1.7 - Perfiles provenientes de estudios de microzonificación ...................................................................................A-15 A.2.4.2 - COEFICIENTE DE SITIO ......................................................................................................................................................A-15TABLA A.2-3 - VALORES DEL COEFICIENTE DE SITIO, S..............................................................................................A-15 A.2.5 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIA ..........................................................................................................................................................A-15 A.2.5.1 - GRUPOS DE USO .................................................................................................................................................................A-15A.2.5.1.1 - Grupo IV - Edificaciones indispensables ...........................................................................................................A-15A.2.5.1.2 - Grupo III - Edificaciones de atención a la comunidad .......................................................................................A-15A.2.5.1.3 - Grupo II - Estructuras de ocupación especial ...................................................................................................A-16A.2.5.1.4 - Grupo I - Estructuras de ocupación normal .......................................................................................................A-16 A.2.5.2 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIA ......................................................................................................................................A-16TABLA A.2-4 - VALORES DEL COEFICIENTE DE IMPORTANCIA, I ...............................................................................A-16 A.2.6 - ESPECTRO DE DISEÑO ...........................................................................................................................................................................A-16Figura A.2-4 - Espectro Elástico de Diseño..........................................................................................................................A-17 A.2.7 - FAMILIAS DE ACELEROGRAMAS ...........................................................................................................................................................A-17 A.2.8 - COMPONENTE VERTICAL DE LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS ..........................................................................................................A-17 A.2.9 - ESTUDIOS DE MICROZONIFICACION ....................................................................................................................................................A-17 A.2.9.4 - EMPLEO DEL COEFICIENTE DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA, R .....................................................................................A-18Figura A.2-5 - Variación del coeficiente de disipación de energía R...................................................................................A-19Figura A.2-1 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA..................................................................................................................A-20Figura A.2-2 - MAPA DE VALORES DE Aa .........................................................................................................................A-21CAPITULO A.3 - REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE......................................... A-23 A.3.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-23 A.3.1 - BASES GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE .....................................................................................................................A-23 A.3.1.1 - PROCEDIMIENTO DE DISEÑO ............................................................................................................................................A-23 A.3.1.2 - CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURACION ..............................................................................................................A-24 A.3.1.3 - CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MINIMA REQUERIDA .................................................................................A-24 A.3.1.4 - RESISTENCIA SISMICA EN LAS DIFERENTES DIRECCIONES HORIZONTALES ........................................................A-24 A.3.1.5 - TRAYECTORIA DE LAS FUERZAS .....................................................................................................................................A-24 A.3.1.6 - SISTEMAS DE RESISTENCIA SISMICA ISOSTATICOS ...................................................................................................A-24 A.3.1.7 - SISTEMAS ESTRUCTURALES DE RESISTENCIA SISMICA PREFABRICADOS ...........................................................A-24 A.3.1.8 - MATERIALES ESTRUCTURALES DISEÑADOS USANDO EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO ...................A-24 A.3.2 - SISTEMAS ESTRUCTURALES .................................................................................................................................................................A-24 A.3.2.1 - TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES ..........................................................................................................................A-24A.3.2.1.1 - Sistema de muros de carga ...............................................................................................................................A-24A.3.2.1.2 - Sistema combinado ............................................................................................................................................A-25A.3.2.1.3 - Sistema de pórtico ..............................................................................................................................................A-25A.3.2.1.4 - Sistema dual .......................................................................................................................................................A-25 A.3.2.2 - CLASIFICACION EN UNO DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES .................................................................................A-25 A.3.2.3 - LIMITES DE ALTURA PARA LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES ...................................................................................A-25 A.3.2.4 - COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN LA ALTURA ...............................................................................A-25A.3.2.4.1 - Mínimo valor de R ..............................................................................................................................................A-25A.3.2.4.2 - Pisos livianos ......................................................................................................................................................A-25A.3.2.4.3 - Estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez ...............................................................A-25A.3.2.4.4 - Estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez .................................................................A-25 A.3.2.5 - COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN PLANTA .....................................................................................A-26 A.3.2.6 - ELEMENTOS COMUNES A VARIOS SISTEMAS ESTRUCTURALES ..............................................................................A-26 A.3.3 - CONFIGURACION ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACION.....................................................................................................................A-26 A.3.3.1 - GENERAL ...............................................................................................................................................................................A-26 A.3.3.2 - DEFINICION DE LA CONFIGURACION ESTRUCTURAL ..................................................................................................A-26 A.3.3.3 - REDUCCION DEL VALOR DE R PARA ESTRUCTURAS IRREGULARES .......................................................................A-26 A.3.3.4 - CONFIGURACION EN PLANTA ...........................................................................................................................................A-26 A.3.3.5 - CONFIGURACION EN LA ALTURA .....................................................................................................................................A-26A.3.3.5.1 - Excepciones a las irregularidades en altura ......................................................................................................A-26 A-ii
  • 108. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente A.3.3.6 - EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA DE LOS GRUPOS DE USO I Y II ....................................A-26 A.3.3.7 - EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA DEL GRUPO DE USO I ......................................A-27 A.3.4 - METODOS DE ANALISIS .........................................................................................................................................................................A-27 A.3.4.1 - METODOS RECONOCIDOS .................................................................................................................................................A-27 A.3.4.2 - METODO DE ANALISIS A UTILIZAR ...................................................................................................................................A-27A.3.4.2.1 - Método de la fuerza horizontal equivalente .......................................................................................................A-27A.3.4.2.2 - Método del análisis dinámico elástico ...............................................................................................................A-27A.3.4.2.3 - Método del análisis dinámico inelástico .............................................................................................................A-27 A.3.4.3 - RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS .......................................................................................................A-27 A.3.5 - REQUISITOS PARA LOS MATERIALES ESTRUCTURALES ................................................................................................................A-28 A.3.6 - EFECTOS SISMICOS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.........................................................................................................A-28 A.3.6.1 - GENERALIDADES .................................................................................................................................................................A-28A.3.6.1.1 - Elementos del sistema de resistencia sísmica ..................................................................................................A-28A.3.6.1.2 - Elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica ...........................................A-28 A.3.6.2 - COMBINACION DE LOS EFECTOS DE CARGA ................................................................................................................A-28 A.3.6.3 - DIRECCION DE APLICACION DE LAS FUERZAS SISMICAS ...........................................................................................A-28A.3.6.3.1 - Casos en los cuales hay que tener en cuenta los efectos ortogonales ...........................................................A-28A.3.6.3.2 - Efectos ortogonales ............................................................................................................................................A-28 A.3.6.4 - AMARRES Y CONTINUIDAD ................................................................................................................................................A-28A.3.6.4.1 - Partes de la edificación ......................................................................................................................................A-28A.3.6.4.2 - Vigas de amarre en la cimentación ....................................................................................................................A-29 A.3.6.5 - ELEMENTOS COLECTORES ...............................................................................................................................................A-29 A.3.6.6 - DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN EL PISO ...............................................................................................A-29 A.3.6.7 - TORSION EN EL PISO ..........................................................................................................................................................A-29A.3.6.7.1 - Torsión accidental ..............................................................................................................................................A-29A.3.6.7.2 - Torsión debida a la no coincidencia del centro de masa y de rigidez ..............................................................A-29A.3.6.7.3 - Torsión de diseño ...............................................................................................................................................A-30 A.3.6.8 - DIAFRAGMAS ........................................................................................................................................................................A-30 A.3.6.9 - ELEMENTOS LOCALIZADOS DEBAJO DE LA BASE ........................................................................................................A-30 A.3.6.10 - MUROS ESTRUCTURALES ...............................................................................................................................................A-30 A.3.6.11 - ESTRUCTURAS DE TIPO PENDULO INVERTIDO ..........................................................................................................A-30 A.3.6.12 - ELEMENTOS VERTICALES DISCONTINUOS ..................................................................................................................A-31 A.3.6.13 - EFECTO DE LAS ACELERACIONES VERTICALES ........................................................................................................A-31 A.3.7 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES ...................................................................................A-31 A.3.7.1 - SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA ................................................................................................................................A-31 A.3.7.2 - CIMENTACION ......................................................................................................................................................................A-31 A.3.8 - ESTRUCTURAS AISLADAS SISMICAMENTE EN SU BASE .................................................................................................................A-32Tabla A.3-1 - SISTEMA ESTRUCTURAL DE MUROS DE CARGA (Nota 1).....................................................................A-33Tabla A.3-2 - SISTEMA ESTRUCTURAL COMBINADO (Nota 1) ......................................................................................A-34Tabla A.3-3 - SISTEMA ESTRUCTURAL DE PORTICO (Nota 1) ......................................................................................A-35Tabla A.3-4 - SISTEMA ESTRUCTURAL DUAL (Nota 1) ...................................................................................................A-36Tabla A.3-4 (Continuación) - SISTEMA ESTRUCTURAL DUAL.........................................................................................A-37Tabla A.3-5 - Mezcla de sistemas estructurales en la altura ...............................................................................................A-38Tabla A.3-6 - Irregularidades en planta ................................................................................................................................A-39Tabla A.3-7 - Irregularidades en la altura .............................................................................................................................A-40FIGURA A.3-1 - IRREGULARIDADES EN PLANTA ...........................................................................................................A-41FIGURA A.3-2 - IRREGULARIDADES EN LA ALTURA .....................................................................................................A-42CAPITULO A.4 - METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE ................................................ A-43 A.4.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-43 A.4.1 - GENERAL ..................................................................................................................................................................................................A-43 A.4.2 - PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION...................................................................................................................................A-43 A.4.3 - FUERZAS SISMICAS HORIZONTALES EQUIVALENTES......................................................................................................................A-44 A.4.4 - ANALISIS DE LA ESTRUCTURA .............................................................................................................................................................A-45 A.4.5 - USO DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI) EN EL CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS DE ACUERDO CON ESTE CAPITULO ...........................................................................................A-45CAPITULO A.5 - METODO DEL ANALISIS DINAMICO................................................................................. A-47 A.5.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-47 A.5.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-47 A.5.2 - MODELO MATEMATICO ..........................................................................................................................................................................A-48 A.5.2.1 - MODELO MATEMATICO A EMPLEAR ................................................................................................................................A-48A.5.2.1.1 - Modelo tridimensional con diafragma rígido ......................................................................................................A-48A.5.2.1.2 - Modelo tridimensional con diafragma flexible ...................................................................................................A-48A.5.2.1.3 - Modelos limitados a un plano vertical ................................................................................................................A-48A.5.2.1.4 - Otros modelos ....................................................................................................................................................A-48 A.5.2.2 - MASA DE LA EDIFICACION .................................................................................................................................................A-48 A.5.2.3 - RIGIDEZ EN LOS METODOS DINAMICOS ELASTICOS ...................................................................................................A-48 A.5.2.4 - RIGIDEZ EN LOS METODOS DINAMICOS INELASTICOS ...............................................................................................A-48 A.5.3 - REPRESENTACION DE LOS MOVIMIENTOS SISMICOS .....................................................................................................................A-49 A.5.3.1 - GENERALIDADES .................................................................................................................................................................A-49 A.5.3.2 - PROCEDIMIENTOS ESPECTRALES ...................................................................................................................................A-49 A.5.3.3 - PROCEDIMIENTOS CRONOLOGICOS ...............................................................................................................................A-49 A.5.4 - ANALISIS DINAMICO ELASTICO ESPECTRAL .....................................................................................................................................A-49 A.5.4.1 - METODOLOGIA DEL ANALISIS ...........................................................................................................................................A-49 A.5.4.2 - NUMERO DE MODOS DE VIBRACION ...............................................................................................................................A-49 A-iii
  • 109. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente A.5.4.3 - CALCULO DEL CORTANTE MODAL EN LA BASE ............................................................................................................A-50 A.5.4.4 - COMBINACION DE LOS MODOS ........................................................................................................................................A-50 A.5.4.5 - AJUSTE DE LOS RESULTADOS .........................................................................................................................................A-50 A.5.4.6 - EFECTOS DIRECCIONALES ................................................................................................................................................A-50 A.5.4.7 - TORSION ...............................................................................................................................................................................A-50 A.5.4.8 - SISTEMAS DUALES ..............................................................................................................................................................A-50 A.5.5 - METODO DE ANALISIS DINAMICO CRONOLOGICO ...........................................................................................................................A-51 A.5.5.1 - GENERALIDADES .................................................................................................................................................................A-51 A.5.5.2 - RESPUESTA MAXIMA ..........................................................................................................................................................A-51 A.5.5.3 - AJUSTE DE LOS RESULTADOS .........................................................................................................................................A-51 A.5.5.4 - FUERZAS DE DISEÑO EN LOS ELEMENTOS ...................................................................................................................A-51 A.5.5.5 - FUERZAS DE DISEÑO EN LA CIMENTACION ...................................................................................................................A-51CAPITULO A.6 - REQUISITOS DE LA DERIVA............................................................................................. A-53 A.6.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-53 A.6.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-53A.6.1.1 - ALCANCE ...............................................................................................................................................................................A-53A.6.1.2 - DEFINICION DE DERIVA ......................................................................................................................................................A-53A.6.1.3 - NECESIDAD DE CONTROLAR LA DERIVA ........................................................................................................................A-53 A.6.2 - CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL................................................................................................................................A-54A.6.2.1 - DESPLAZAMIENTOS TOTALES HORIZONTALES ............................................................................................................A-54A.6.2.2 - DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES EN EL CENTRO DE MASA DEL PISO ..............................................................A-54A.6.2.3 - EFECTOS TORSIONALES ...................................................................................................................................................A-54A.6.2.4 - EFECTOS P-DELTA ..............................................................................................................................................................A-54 A.6.3 - EVALUACION DE LA DERIVA MAXIMA ...................................................................................................................................................A-55A.6.3.1 - DERIVA MAXIMA ...................................................................................................................................................................A-55 A.6.4 - LIMITES DE LA DERIVA ............................................................................................................................................................................A-55 Tabla A.6-1 - DERIVAS MAXIMAS COMO PORCENTAJE DE hpi ....................................................................................A-55 A.6.5 - SEPARACION ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES ........................................................................................................................A-55A.6.5.1 - DENTRO DE LA MISMA CONSTRUCCION ........................................................................................................................A-55A.6.5.2 - ENTRE EDIFICACIONES VECINAS .....................................................................................................................................A-55CAPITULO A.7 - INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA.............................................................................. A-57 A.7.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-57 A.7.1.1 - DEFINICION ...........................................................................................................................................................................A-57 A.7.1.2 - EFECTOS ASOCIADOS CON LA INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA ......................................................................A-57 A.7.1.3 - PROCEDIMIENTO RECOMENDADO ..................................................................................................................................A-57 A.7.2 - INFORMACION GEOTECNICA .................................................................................................................................................................A-57 A.7.2.1 - EXPLORACION ......................................................................................................................................................................A-57 A.7.2.2 - LABORATORIO ......................................................................................................................................................................A-57 A.7.2.3 - INTERPRETACION ................................................................................................................................................................A-58 A.7.2.4 - REVISION Y EVALUACION DE LOS RESULTADOS .........................................................................................................A-58 A.7.3 - ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL .....................................................................................................................................................A-58 A.7.3.1 - TIPO DE MODELO ................................................................................................................................................................A-58 A.7.3.2 - FUERZAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES ..................................................................................A-58 A.7.3.3 - DERIVAS ................................................................................................................................................................................A-58 A.7.3.4 - CORTANTE SISMICO EN LA BASE .....................................................................................................................................A-58 A.7.3.5 - VALORES MAXIMOS Y MINIMOS DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA .............................A-58CAPITULO A.8 - EFECTOS SISMICOS SOBRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA...........................................................A-59 A.8.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-59 A.8.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-59 A.8.1.1 - ALCANCE ...............................................................................................................................................................................A-59 A.8.1.2 - RESPONSABILIDAD DEL DISEÑO ......................................................................................................................................A-59 A.8.1.3 - CRITERIO DE DISEÑO .........................................................................................................................................................A-59 A.8.2 - FUERZAS HORIZONTALES DE DISEÑO.................................................................................................................................................A-60 A.8.2.1 - ACELERACION HORIZONTAL SOBRE EL ELEMENTO ....................................................................................................A-60A.8.2.1.1 - Método de la fuerza horizontal equivalente .......................................................................................................A-60A.8.2.1.2 - Método del análisis dinámico .............................................................................................................................A-60 A.8.2.2 - FUERZAS HORIZONTALES SOBRE EL ELEMENTO ........................................................................................................A-60 A.8.2.3 - FUERZAS SOBRE LAS UNIONES AL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA ................................................................A-60 A.8.3 - DEFORMACIONES DE DISEÑO...............................................................................................................................................................A-61 A.8.4 - REQUISITOS DE DISEÑO.........................................................................................................................................................................A-61CAPITULO A.9 - ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES ................................................................................ A-63 A.9.0 – NOMENCLATURA .....................................................................................................................................................................................A-63 A.9.1 – GENERAL...................................................................................................................................................................................................A-63 A.9.1.1 - PROPOSITO ..........................................................................................................................................................................A-63 A.9.1.2 - ALCANCE ...............................................................................................................................................................................A-63 A.9.1.3 - EXCENCIONES .....................................................................................................................................................................A-63 A.9.2 - GRADO DE DESEMPEÑO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES ..........................................................................................A-63 A.9.2.1 - DEFINICION DEL DESEMPEÑO ..........................................................................................................................................A-63 A.9.2.2 - CLASIFICACION EN UNO DE LOS GRADOS DE DESEMPEÑO ......................................................................................A-64 A.9.2.3 - GRADO DE DESEMPEÑO MINIMO .....................................................................................................................................A-64A-iv
  • 110. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistenteTabla A.9-1 - Grado de desempeño mínimo requerido........................................................................................................A-64 A.9.3 – RESPONSABILIDADES ............................................................................................................................................................................A-64 A.9.3.1 - DEL DISEÑADOR RESPONSABLE .....................................................................................................................................A-64 A.9.3.2 - DEL SUPERVISOR TECNICO ..............................................................................................................................................A-64 A.9.3.3 - COORDINACION ENTRE DISEÑOS DE ELEMENTOS QUE HACEN PARTE DE DIFERENTES SISTEMAS ...............A-64 A.9.4 - CRITERIO DE DISEÑO ..............................................................................................................................................................................A-64 A.9.4.1 - GENERAL ...............................................................................................................................................................................A-64 A.9.4.2 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO .......................................................................................................................................A-65A.9.4.2.1 - Aceleración en el punto de soporte del elemento - ax ......................................................................................A-65A.9.4.2.2 - Amplificación dinámica del elemento no estructural - ap ..................................................................................A-65A.9.4.2.3 - Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico del elemento no estructural - Rp ........................A-65 A.9.4.3 - CAPACIDAD DE DEFORMACION ........................................................................................................................................A-66 A.9.4.4 - APLICACIÓN DE LAS FUERZAS SISMICAS .......................................................................................................................A-66 A.9.4.5 - TRANSFERENCIA DE LAS FUERZAS SISMICAS ..............................................................................................................A-66 A.9.4.6 - OTRAS SOLICITACIONES ...................................................................................................................................................A-66 A.9.4.7 - DISEÑO UTILIZANDO EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO ..............................................................................A-66 A.9.4.8 - ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES LOCALIZADOS EN LA BASE DE LA ESTRUCTURA Y POR DEBAJO DE ELLA, O FUERA DE ELLA ...............................................................................................................A-66 A.9.4.9 - TIPOS DE ANCLAJE SEGUN EL VALOR DE Rp PERMITIDO PARA EL ELEMENTO NO ESTRUCTURAL .................A-66A.9.4.9.1 - Especiales (Rp = 6) ............................................................................................................................................A-66A.9.4.9.2 - Dúctiles (Rp = 3) .................................................................................................................................................A-66A.9.4.9.3 - No dúctiles (Rp = 1.5) .........................................................................................................................................A-66A.9.4.9.4 - Húmedos (Rp = 0.5) ...........................................................................................................................................A-67 A.9.4.10 - ELEMENTOS DE CONEXION PARA COMPONENTES NO ESTRUCTURALES ...........................................................A-67 A.9.5 - ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTONICOS ................................................................................................................................A-67 A.9.5.1 - GENERAL ...............................................................................................................................................................................A-67 A.9.5.2 - ELEMENTOS QUE REQUIEREN ESPECIAL CUIDADO EN SU DISEÑO .........................................................................A-67 A.9.5.3 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO .......................................................................................................................................A-67TABLA A.9-2 - Coeficiente de amplificación dinámica, ap, y coeficiente de capacidad de disipación de energía mínimo requerido, Rp, para elementos arquitectónicos y acabados...............................................................A-68 A.9.5.4 - FUERZAS DE VIENTO ..........................................................................................................................................................A-68 A.9.5.5 - ANCLAJE DE LAS FACHADAS ............................................................................................................................................A-68 A.9.5.6 - CAPACIDAD DE DEFORMACION ........................................................................................................................................A-68A.9.5.7 - FUERZAS SISMICAS EN LA DIRECCION PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO NO ESTRUCTURAL ..............A-68 A.9.5.8 - CIELOS RASOS .....................................................................................................................................................................A-69 A.9.6 - INSTALACIONES HIDRAULICAS, SANITARIAS, MECANICAS Y ELECTRICAS..................................................................................A-69 A.9.6.1 - GENERAL ...............................................................................................................................................................................A-69 A.9.6.2 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO .......................................................................................................................................A-69 A.9.6.3 - SOPORTES ............................................................................................................................................................................A-69 A.9.6.4 - EMPATES CON LAS REDES DE SERVICIOS PUBLICOS ................................................................................................A-69 A.9.6.5 - INTERRUPTORES AUTOMATICOS ....................................................................................................................................A-69 A.9.6.6 - ASCENSORES EN EDIFICACIONES DEL GRUPO DE USO IV ........................................................................................A-69TABLA A.9-3 - Coeficiente de amplificación dinámica, ap, y coeficiente de capacidad de disipación de energíamínimo requerido, Rp, para elementos hidráulicos, mecánicos o eléctricosa....................................................................A-70CAPITULO A.10 - EDIFICACIONES CONSTRUIDAS ANTES DE LA VIGENCIA DE LA PRESENTE VERSION DEL REGLAMENTO.................................................................................................................A-71 A.10.0 – NOMENCLATURA ...................................................................................................................................................................................A-71 A.10.1 - PROPOSITO Y ALCANCE ......................................................................................................................................................................A-71 A.10.1.1 - GENERAL .............................................................................................................................................................................A-71 A.10.1.2 - PROPOSITO ........................................................................................................................................................................A-71 A.10.1.3 - ALCANCE .............................................................................................................................................................................A-71A.10.1.3.1 - Análisis de vulnerabilidad sísmica ...................................................................................................................A-71A.10.1.3.2 - Reparaciones y cambios menores ..................................................................................................................A-71A.10.1.3.3 - Cambio de uso ..................................................................................................................................................A-71A.10.1.3.4 - Edificaciones diseñadas y construidas utilizando la presente versión del Reglamento ................................A-72A.10.1.3.5 - Edificaciones declaradas como patrimonio histórico ......................................................................................A-72 A.10.1.4 - PROCEDIMIENTO DE EVALUACION Y DISEÑO ..............................................................................................................A-72INFORMACION PRELIMINAR .............................................................................................................................................A-72EVALUACION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE ...........................................................................................................A-72MODIFICACION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL .............................................................................................................A-73 A.10.1.5 - CALCULOS, MEMORIAS Y PLANOS ................................................................................................................................A-73 A.10.1.6 - SUPERVISION TECNICA ....................................................................................................................................................A-73 A.10.1.7 - CRITERIO Y RESPONSABILIDAD DEL INGENIERO .......................................................................................................A-73 A.10.2 - ESTUDIOS E INVESTIGACIONES REQUERIDAS ................................................................................................................................A-73 A.10.2.1 - INFORMACION PREVIA .....................................................................................................................................................A-73 A.10.2.2 - ESTADO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL .........................................................................................................................A-74A.10.2.2.1 - Calidad del diseño y la construcción de la estructura original ........................................................................A-74A.10.2.2.2 - Estado de la estructura ....................................................................................................................................A-74 A.10.3 - CRITERIOS DE EVALUACION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE ....................................................................................................A-74 A.10.3.1 - GENERAL .............................................................................................................................................................................A-74 A.10.3.2 - SOLICITACIONES EQUIVALENTES ..................................................................................................................................A-74A.10.3.2.1 - Movimientos sísmicos de diseño .....................................................................................................................A-74A.10.3.2.2 - Clasificación del sistema estructural ................................................................................................................A-74A.10.3.2.3 - Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R' ..................................................................................A-74 A-v
  • 111. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistenteA.10.3.2.4 - Fuerzas sísmicas ..............................................................................................................................................A-75A.10.3.2.5 - Cargas diferentes a las solicitaciones sísmicas ..............................................................................................A-75A.10.3.2.6 - Análisis estructural ...........................................................................................................................................A-75A.10.3.2.7 - Obtención de las solicitaciones equivalentes ..................................................................................................A-75 A.10.3.3 - RELACION ENTRE DEMANDA Y CAPACIDAD ................................................................................................................A-75A.10.3.3.1 - Definición del índice de sobreesfuerzo ............................................................................................................A-75A.10.3.3.2 - Determinación del índice de sobreesfuerzo ....................................................................................................A-75A.10.3.3.3 - Resistencia existente de los elementos ..........................................................................................................A-76A.10.3.3.4 - Resistencia efectiva ..........................................................................................................................................A-76A.10.3.3.5 - Definición del índice de flexibilidad ..................................................................................................................A-76Tabla A.10-1 - Valores de *c y *e..........................................................................................................................................A-76 A.10.4 - TIPOS DE MODIFICACION .....................................................................................................................................................................A-76 A.10.4.1 - AMPLIACIONES ..................................................................................................................................................................A-76 A.10.4.2 - ACTUALIZACION AL REGLAMENTO ................................................................................................................................A-76 A.10.5 - MODIFICACIONES ADOSADAS ............................................................................................................................................................A-77 A.10.5.1 - NECESIDAD DE MODIFICAR LA ESTRUCTURA EXISTENTE .......................................................................................A-77 A.10.5.2 - RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS .........................................................................A-77 A.10.5.3 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS ......................................................................................................................................A-77 A.10.5.4 - EFECTOS EN LA CIMENTACION ......................................................................................................................................A-77 A.10.6 - AMPLIACION EN ALTURA ......................................................................................................................................................................A-77 A.10.6.1 - TRABAJO EN CONJUNTO .................................................................................................................................................A-77 A.10.6.2 - RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS .........................................................................A-78A.10.6.2.1 - Cargas verticales ..............................................................................................................................................A-78A.10.6.2.2 - Fuerzas horizontales ........................................................................................................................................A-78 A.10.6.3 - ELEMENTOS ESTRUCTURALES ADICIONALES EN LA PORCION ANTIGUA .............................................................A-78 A.10.6.4 - EMPALME DE ELEMENTOS NUEVOS CON ELEMENTOS ANTIGUOS ........................................................................A-78 A.10.6.5 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS ......................................................................................................................................A-78 A.10.6.6 - EFECTOS EN LA CIMENTACION ......................................................................................................................................A-78 A.10.7 - ACTUALIZACION AL REGLAMENTO ....................................................................................................................................................A-78 A.10.7.1 - CUANDO MODIFICAR EL SISTEMA ESTRUCTURAL .....................................................................................................A-78 A.10.7.2 - MODIFICACIONES AL SISTEMA ESTRUCTURAL ...........................................................................................................A-78 A.10.7.3 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS ......................................................................................................................................A-79 A.10.8 - ANALISIS DE VULNERABILIDAD ...........................................................................................................................................................A-79 A.10.8.1 - GENERAL .............................................................................................................................................................................A-79 A.10.8.2 - EDIFICACIONES INDISPENSABLES ................................................................................................................................A-79CAPITULO A.11 - INSTRUMENTACION SISMICA ........................................................................................ A-81 A.11.1 – GENERAL ................................................................................................................................................................................................A-81 A.11.1.1 - INSTRUMENTACION ..........................................................................................................................................................A-81 A.11.1.2 - ACELEROGRAFOS .............................................................................................................................................................A-81 A.11.1.3 - LOCALIZACION ...................................................................................................................................................................A-81 A.11.1.4 - CARACTERISTICAS DEL ESPACIO DONDE SE COLOCA EL INSTRUMENTO ...........................................................A-81 A.11.1.5 - COSTOS ...............................................................................................................................................................................A-82 A.11.2 - COLOCACION DE INSTRUMENTOS SISMICOS ..................................................................................................................................A-82 A.11.2.1 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA ALTA ..............................................................................................................................A-82 A.11.2.2 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA ................................................................................................................A-82 A.11.2.3 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA ..............................................................................................................................A-83CAPITULO A.12 - REQUISITOS ESPECIALES PARA EDIFICACIONES INDISPENSABLES DEL GRUPO DE USO IV ................................................................................................................. A-85 A.12.0 – NOMENCLATURA ...................................................................................................................................................................................A-85 A.12.1 – GENERAL ................................................................................................................................................................................................A-85 A.12.1.1 - PROPOSITO ........................................................................................................................................................................A-85 A.12.1.2 - ALCANCE .............................................................................................................................................................................A-85 A.12.1.3 - METODOLOGIA ...................................................................................................................................................................A-85 A.12.1.4 - PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN .............................................................................................................................A-85Paso A - Movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño ...............................................................................A-85Paso B - Fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño ......................................................................................A-85Paso C - Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño .................................A-86Paso D - Verificación para el umbral de daño .....................................................................................................................A-86 A.12.2 - MOVIMIENTOS SISMICOS DEL UMBRAL DE DAÑO...........................................................................................................................A-86TABLA A.12-1 - VALORES DE Ad SEGUN LA REGION DEL MAPA DE LA FIGURA A.12-1..........................................A-86Tabla A.12-2 - VALORES DE Ad PARA LAS CIUDADES CAPITALES DE DEPARTAMENTO .......................................A-86Figura A.12-1 - MAPA DE VALORES DE Ad .......................................................................................................................A-87 A.12.3 - ESPECTRO DEL UMBRAL DE DAÑO ....................................................................................................................................................A-88Figura A.12-2 - Espectro elástico del umbral de daño .........................................................................................................A-88 A.12.4 - METODOLOGIA DE ANALISIS................................................................................................................................................................A-89 A.12.4.1 - METODO DE ANALISIS A UTILIZAR .................................................................................................................................A-89 A.12.4.2 - RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS - ...................................................................................................A-89 A.12.4.3. - USO DEL METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE EN LA EVALUACION DEL UMBRAL DE DAÑO - ..................................................................................................................................................A-89A.12.4.3.1 - Período fundamental de la edificación - ..........................................................................................................A-89A.12.4.3.2 - Fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño – .....................................................................................A-89A.12.4.3.3 - Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño – ................................A-89 A.12.4.4. - USO DEL METODO DE ANALISIS DINAMICO EN LA EVALUACION DEL UMBRAL DE DAÑO - ...............................A-89A-vi
  • 112. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente A.12.5 - REQUISITOS DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO...............................................................................................................A-90 A.12.5.1 - DESPLAZAMIENTOS TOTALES HORIZONTALES PARA EL UMBRAL DE DAÑO - .....................................................A-90 A.12.5.2 - DERIVA MAXIMA PARA EL UMBRAL DE DAÑO - ...........................................................................................................A-90 A.12.5.3 - LIMITES DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO - ................................................................................................A-90Tabla A.12-3 - DERIVAS MAXIMAS PARA EL UMBRAL DE DAÑO COMO PORCENTAJE DE hpi ...............................A-90 A.12.6 - VERIFICACION DE ESFUERZOS...........................................................................................................................................................A-90 A.12.6.1 - ELEMENTOS ESTRUCTURALES - ....................................................................................................................................A-90 A.12.6.2 - MUROS NO ESTRUCTURALES - ......................................................................................................................................A-90CAPITULO A.13 - DEFINICIONES Y NOMENCLATURA DEL TITULO A ..................................................... A-91 A.13.1 - DEFINICIONES ........................................................................................................................................................................................A-91 A.13.2 - NOMENCLATURA .................................................................................................................................................................................A-100APENDICE A-1 - RECOMENDACIONES SISMICAS PARA ALGUNAS ESTRUCTURAS QUE SE SALEN DEL ALCANCE DEL REGLAMENTO ................................................................. A-103 A-1.0 – NOMENCLATURA...................................................................................................................................................................................A-103 A-1.1 - GENERAL ................................................................................................................................................................................................A-103 A-1.1.1 - ALCANCE - ..........................................................................................................................................................................A-103 A-1.1.2 - REQUISITOS APLICABLES - .............................................................................................................................................A-103 A-1.2 - PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA...............................................................................................................................A-103 A-1.3 - CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO.........................................................................................................................A-103 A-1.3.1 - MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO - .........................................................................................................................A-103 A-1.3.2 - MASA TOTAL, M – ..............................................................................................................................................................A-103 A-1.3.3 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIA, I - ...............................................................................................................................A-103 A-1.3.4 - DISTRIBUCION EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SISMICAS - ...................................................................................A-104 A-1.3.5 - COEFICIENTE BASICO DE DISIPACION DE ENERGIA, R0 - .........................................................................................A-104 A-1.4 - REQUISITOS DE DERIVA .......................................................................................................................................................................A-104Tabla A-1-1 - Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R0, para algunas estructuras especiales................A-104APENDICE A-2 - RECOMENDACIONES PARA EL CALCULO DE LOS EFECTOS DE INTERACCION DINAMICA SUELO-ESTRUCTURA ...................................................................... A-105 A-2.0 – NOMENCLATURA...................................................................................................................................................................................A-105 A-2.1 – GENERAL ................................................................................................................................................................................................A-106 A-2.2 - METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE ...................................................................................................................A-107 A-2.2.1 - CORTANTE EN LA BASE - .................................................................................................................................................A-107A-2.2.1.1 - Período efectivo de la edificación - ..................................................................................................................A-107Tabla A-2-1 - Valores de G/Go y vs/vso .............................................................................................................................A-107A-2.2.1.2 - Amortiguamiento efectivo - ..............................................................................................................................A-108Figura A-2-1 - Coeficiente de amortiguamiento crítico de la cimentación, *o ...................................................................A-109 A-2.2.2 - DISTRIBUCIÓN EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SÍSMICAS - ...................................................................................A-109 A-2.2.3 - OTROS EFECTOS - ............................................................................................................................................................A-109 A-2.3 - METODO DEL ANALISIS MODAL ..........................................................................................................................................................A-109 A-2.3.1 - CORTANTES MODALES EN LA BASE - ...........................................................................................................................A-109 A-2.3.2 - OTROS EFECTOS MODALES - .........................................................................................................................................A-110 A-2.3.3 - VALORES DE DISEÑO - .....................................................................................................................................................A-110APENDICE A-3 - VALORES DE Aa Y Ad Y DEFINICION DE LA ZONA DE AMENAZA SISMICA DE LOS MUNICIPIOS COLOMBIANOS .................................................................................................. A-111 DEPARTAMENTO DE AMAZONAS ....................................................................................................................................................................A-111 DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA.....................................................................................................................................................................A-111 DE DEPARTAMENTO DE ARAUCA ...................................................................................................................................................................A-112 DE DEPARTAMENTO DE ATLANTICO..............................................................................................................................................................A-112 DE DEPARTAMENTO DE BOLIVAR...................................................................................................................................................................A-112 DE DEPARTAMENTO DE BOYACA ...................................................................................................................................................................A-113 DEPARTAMENTO DE CALDAS ..........................................................................................................................................................................A-114 DEPARTAMENTO DE CAQUETA .......................................................................................................................................................................A-114 DEPARTAMENTO DE CASANARE.....................................................................................................................................................................A-114 DEPARTAMENTO DE CAUCA ............................................................................................................................................................................A-114 DEPARTAMENTO DE CESAR ............................................................................................................................................................................A-115 DEPARTAMENTO DE CHOCO ...........................................................................................................................................................................A-115 DEPARTAMENTO DE CORDOBA ......................................................................................................................................................................A-115 DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA...........................................................................................................................................................A-116 DEPARTAMENTO DE GUAINIA..........................................................................................................................................................................A-117 DEPARTAMENTO DE GUAJIRA.........................................................................................................................................................................A-117 DEPARTAMENTO DE GUAVIARE......................................................................................................................................................................A-117 DEPARTAMENTO DE HUILA ..............................................................................................................................................................................A-117 DEPARTAMENTO DE MAGDALENA..................................................................................................................................................................A-117 DEPARTAMENTO DE META...............................................................................................................................................................................A-118 DEPARTAMENTO DE NARIÑO...........................................................................................................................................................................A-118 DEPARTAMENTO DE NORTE DE SANTANDER..............................................................................................................................................A-119 DEPARTAMENTO DE PUTUMAYO ....................................................................................................................................................................A-119 DEPARTAMENTO DE QUINDIO .........................................................................................................................................................................A-119 DEPARTAMENTO DE RISARALDA ....................................................................................................................................................................A-119 DEPARTAMENTO DE SAN ANDRES Y PROVIDENCIA...................................................................................................................................A-120 A-vii
  • 113. NSR-97 - Título A - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente SANTA FE DE BOGOTA, DISTRITO CAPITAL ..................................................................................................................................................A-120 DEPARTAMENTO DE SANTANDER ..................................................................................................................................................................A-120 DEPARTAMENTO DE SUCRE ............................................................................................................................................................................A-121 DEPARTAMENTO DE TOLIMA ...........................................................................................................................................................................A-121 DEPARTAMENTO DE VAUPES..........................................................................................................................................................................A-121 DEPARTAMENTO DE VALLE DEL CAUCA .......................................................................................................................................................A-121 DEPARTAMENTO DE VICHADA ........................................................................................................................................................................A-122A-viii
  • 114. REPUBLICA DE COLOMBIAN°.33-98 I MINISTERIO DE DESARROLLO ECONOMICO DECRETO NUMERO 33 DE 1998 (9 de Enero de 1998)Por el cual se establecen los requisitos decarácter técnico y científico para construcciones sismo resistentes NSR-98 __ . __ El PRESIDENTE DE LA REPUBLICA DE COLOMBIA en ejercicio de las facultades constitucionales y legales, en especial las que le confierenel Artículo 189, Numeral 11, de la Constitución Política y la Ley 400 de 1997,DECRETA:ARTICULO PRIMERO. - Adóptase el siguiente Reglamento de construcciones sismo resistentes, NSR-98, que tendrá vigencia en todo el territorio de la República.TITULO AREQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCION SISMO RESISTENTE CAPITULO A.1 INTRODUCCIONA.1.1 - NORMAS SISMO RESISTENTES COLOMBIANASA.1.1.1 - El diseño, construcción y supervisión técnica de edificaciones en el territorio de la República de Colombia debe someterse a los criterios y requisitos mínimos que se establecen en la Normas Sismo Resistentes Colombianas, las cuales comprenden:(a) la Ley 400 de 1997,A-1
  • 115. NSR-98 - Capítulo A.1 – Introducción(b) el Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-98, contenido en el presente Decreto, y (c) las resoluciones expedidas por la “Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes” del Gobierno Nacional, adscrita al Ministerio de Desarrollo Económico, y creada por el Artículo 39 de la Ley 400 de 1997. A.1.2 - ORGANIZACION DEL PRESENTE REGLAMENTOA.1.2.1 - TEMARIO - El presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-98, está dividido temáticamente en los siguientes Títulos, de acuerdo con lo prescrito en el Artículo 47 de la Ley 400 de 1997, así:TITULO A. - Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistenteTITULO B. - CargasTITULO C. - Concreto estructuralTITULO D. - Mampostería estructuralTITULO E. - Casas de uno y dos pisosTITULO F. - Estructuras metálicasTITULO G. - Estructuras de maderaTITULO H. - Estudios geotécnicosTITULO I. - Supervisión técnicaTITULO J. - Requisitos de protección contra el fuego en edificacionesTITULO K. - Otros requisitos complementariosA.1.2.2 - OBJETO - El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-98, tiene por objeto reducir a un mínimo el riesgo de la pérdida de vidas humanas, y defender en lo posible el patrimonio del Estado y de los ciudadanos. Una edificación diseñada siguiendo los requisitos de este Reglamento, debe ser capaz de resistir, además de las fuerzas que le impone su uso, temblores de poca intensidad sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero posiblemente con algún daño a los elementos no estructurales y un temblor fuerte con daños a elementos estructurales y no estructurales pero sin colapso.A.1.2.3 - ALCANCE - El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-98, contiene:A.1.2.3.1 - Los requisitos mínimos para el diseño y construcción de edificaciones nuevas, con el fin de que sean capaces de resistir las fuerzas que les impone la naturaleza o su uso y para incrementar su resistencia a los efectos producidos por los movimientos sísmicos. Además establece, en el Título E, requisitos simplificados de diseño y construcción para casas de uno y dos pisos que pertenezcan al grupo de uso I tal como lo define A.2.5.1.4.A.1.2.3.2 - En el Capítulo A.10 se dan los requisitos para la adición, modificación y remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento.A.1.2.3.3 - En el Capítulo A.12 se establecen requisitos especiales para el diseño y construcción sismo resistente de edificaciones indispensables pertenecientes al grupo de uso IV, tal como lo define A.2.5.1.1; esenciales para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de una emergencia, incluyendo un sismo.A.1.2.4 - EXCEPCIONES - El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-98, no se aplica a:A-2
  • 116. NSR-98- Capítulo A.1 – Introducción A.1.2.4.1 - El diseño y construcción de estructuras especiales tales como puentes, torres de transmisión, torres y equipos industriales, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas estructuras cuyo comportamiento dinámico difiera del de edificaciones convencionales o no estén cubiertas dentro de las limitaciones de cada uno de los materiales estructurales prescritos dentro de este Reglamento. Para algunas estructuras que se salen del alcance del Reglamento, puede consultarse el Apéndice A-1, el cual no tiene carácter obligatorio.A.1.2.5 - DEFINICIONES - En el Capítulo A.13 del presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes se dan las definiciones de los términos empleados en el presente Título A del Reglamento. A.1.3 - PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y CONSTRUCCION DE EDIFICACIONES, DE ACUERDO CON EL REGLAMENTOA.1.3.1 - GENERAL – El diseño y construcción de una edificación sometida a este Reglamento debe llevarse a cabo como se indica a continuación. Las diferentes etapas de los estudios, construcción y supervisión técnica, se amplían en la secciones pertinentes del Reglamento.A.1.3.2 – ESTUDIOS GEOTECNICOS – Debe realizarse una exploración del subsuelo en el lugar en que se va a construir la edificación. El alcance de la exploración y el programa de ensayos de laboratorio se establece en el Título H – Estudios Geotécnicos. El ingeniero geotecnista debe elaborar un informe en el cual relacione la exploración y los resultados obtenidos en el laboratorio, se den las recomendaciones que debe seguir el ingeniero estructural en el diseño de la cimentación y obras de contención, la definición de los efectos sísmicos locales, los procedimientos constructivos que debe emplear el constructor, y los aspectos especiales a ser tenidos en cuenta por el supervisor técnico. En el reporte se deben indicar los asentamientos esperados, su variabilidad en el tiempo y las medidas que deben tomarse para no afectar adversamente las construcciones vecinas. El reporte debe ir firmado, o rotulado, por un ingeniero civil facultado para este fin de acuerdo con la Ley 400 de 1997.A.1.3.3 – DISEÑO ARQUITECTONICO – El proyecto arquitectónico de la edificación debe cumplir la reglamentación urbana vigente, y además debe indicar, para efectos de este Reglamento, los usos de cada una de las partes de la edificación y su clasificación dentro de los grupos de uso definidos en el Capítulo A.2, el tipo de cada uno de los elementos no estructurales y el grado de desempeño mínimo que deben tener de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.9. El proyecto arquitectónico debe ir firmado por un arquitecto con matricula profesional vigente. Cuando los planos arquitectónicos incluyan los diseños sísmicos de los elementos no estructurales, éstos deben ir firmados, o rotulados, por un profesional facultado para este fin de acuerdo con la Ley 400 de 1997.A.1.3.4 – DISEÑO ESTRUCTURAL – El diseño estructural debe ser realizado por un ingeniero civil facultado para este fin, de acuerdo con la Ley 400 de 1997. La estructura de la edificación debe diseñarse para que tenga resistencia y rigidez adecuada ante las cargas mínimas de diseño prescritas por el Reglamento y debe, además, verificarse que dispone de rigidez adecuada para limitar la deformabilidad ante las cargas de servicio, de tal manera que no se vea afectado el funcionamiento de la edificación. A continuación se especifican las etapas que deben llevarse a cabo, dentro del alcance de este Reglamento, en el diseño de edificaciones diferentes a las cubiertas en A.1.3.11:Paso 1 - Predimensionamiento y coordinación con los otros profesionales – Definición del sistema estructural, dimensiones tentativas para evaluar preliminarmente las diferentes solicitaciones tales como: la masa de la estructura, las cargas muertas, las cargas vivas, los efectos sísmicos, y las fuerzas de viento. Estas dimensiones preliminares se coordinan con los otros profesionales que participan en el diseño.Paso 2 - Evaluación de las solicitaciones definitivas – Con las dimensiones de los elementos de la estructura definidas como resultado del paso 1, se evalúan todas la solicitaciones que pueden afectar la edificación de acuerdo con los requisitos del Título B del Reglamento. Estas incluyen: el efecto gravitacional de la masa de los elementos estructurales, o peso propio, las cargas de acabados y elementos no estructurales, las cargas muertas, las fuerzas de viento, las deformaciones impuestas por efectos reológicos de los materiales estructurales y asentamientos del suelo que da apoyo a la fundación. Así mismo se debe determinar la masa de la edificación y su contenido cuando así lo exige el reglamento, la cual será empleada en la determinación de los efectos sísmicos, de acuerdo con los siguientes pasos. A-3
  • 117. NSR-98 - Capítulo A.1 – IntroducciónPaso 3 – Obtención del nivel de amenaza sísmica y el valor del Aa - Este paso consiste en localizar el lugar donde se construirá la edificación dentro de los mapas de zonificación sísmica dados en el Capítulo A.2 del Reglamento y en determinar el nivel de amenaza sísmica del lugar, de acuerdo con el valor del parámetro Aa obtenido en los mapas de zonificación sísmica del Capítulo A.2. El nivel de amenaza sísmica se clasificará como alta, intermedia o baja. En el Apéndice A-3 se presenta una enumeración de los municipios colombianos, con su definición de la zona de amenaza sísmica, y el valor del parámetro Aa, entre otros.Paso 4 - Movimientos sísmicos de diseño - Deben definirse unos movimientos sísmicos de diseño en el lugar de la edificación, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2 del Reglamento, tomando en cuenta:(a) la amenaza sísmica para el lugar determinada en el paso 3, expresada a través del parámetro Aa, el cual representa la aceleración horizontal pico efectiva del sismo de diseño, (b) las características de la estratificación del suelo subyacente en el lugar a través de un coeficiente de sitio S, y (c) la importancia de la edificación para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo a través de un coeficiente de importancia I.Las características de los movimientos sísmicos de diseño se expresan por medio de un espectro elástico de diseño. El Reglamento contempla descripciones alternativas del sismo de diseño, ya sea a través de familias de acelerogramas, o bien por medio de expresiones derivadas de estudios de microzonificación sísmica; las cuales deben determinarse siguiendo los requisitos dados en el Capítulo A.2.Paso 5 - Características de la estructuración y del material estructural empleado - El sistema estructural de resistencia sísmica de la edificación debe clasificarse dentro de uno de los sistemas estructurales prescritos en el Capítulo A.3: sistema de muros de carga, sistema combinado, sistema de pórtico, o sistema dual. El Reglamento define limitaciones en el empleo de los sistemas estructurales de resistencia sísmica en función de la zona de amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación, del tipo de material estructural empleado (concreto estructural, estructura metálica, mampostería estructural, o madera), de la forma misma como se disponga el material en los elementos estructurales según esté en posibilidad de responder adecuadamente ante movimientos sísmicos como los esperados por medio de su capacidad de disipación de energía, la cual puede ser especial (DES), moderada (DMO) o mínima (DMI); de la altura de la edificación, y de su grado de irregularidad.Paso 6 - Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis - Definición del procedimiento de análisis sísmico de la estructura de acuerdo con la regularidad o irregularidad de la configuración de la edificación, tanto en planta como en alzado, su altura, las características del suelo en el lugar, y el nivel de amenaza sísmica, siguiendo los preceptos dados en el Capítulo A.3 de este Reglamento.Paso 7 - Fuerzas sísmicas - Obtención de las fuerzas sísmicas, FS, que deben aplicarse a la estructura para lo cual deben usarse los movimientos sísmicos de diseño definidos en el paso 4.Paso 8 - Análisis sísmico de la estructura - El análisis sísmico de la estructura se lleva a cabo aplicando los movimientos sísmicos de diseño prescritos, a un modelo matemático apropiado de la estructura, tal como se define en el Capítulo A.3. Este análisis se realiza para los movimientos sísmicos de diseño sin ser divididos por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, y debe hacerse por el método que se haya definido en el paso 6. Deben determinarse los desplazamientos máximos que imponen los movimientos sísmicos de diseño a la estructura y las fuerzas internas que se derivan de ellos.Paso 9 - Desplazamientos horizontales - Evaluación de los desplazamientos horizontales, incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, y las derivas (desplazamiento relativo entre niveles contiguos), utilizando los procedimientos dados en el Capítulo A.6 y con base en los desplazamientos obtenidos en el paso 8.Paso 10 - Verificación de derivas - Comprobación de que las derivas de diseño obtenidas no excedan los límites dados en el Capítulo A.6. Si la estructura excede los límites de deriva, calculada incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, es obligatorio rigidizarla, llevando a cabo nuevamente los pasos 8, 9 y 10, hasta cuando cumpla la comprobación de derivas.Paso 11 – Combinación de las diferentes solicitaciones – Las diferentes solicitaciones que deben ser tenidas en cuenta, se combinan para obtener las fuerzas internas de diseño de la estructura, de acuerdo con los requisitos del Capítulo B.2 del Reglamento, por el método de diseño propio de cada material estructural. En cada una de A-4
  • 118. NSR-98- Capítulo A.1 – Introducciónlas combinaciones de carga requeridas, las solicitaciones se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para esa combinación en el Capítulo B.2 del Reglamento. En los efectos causados por el sismo de diseño se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema estructural, lo cual se logra empleando unos efectos sísmicos reducidos de diseño, E, obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas FS, determinadas en el paso 7, por el coeficiente de capacidad de disipación de energía R (E = FS / R). El coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, es función de:(a) el sistema de resistencia sísmica de acuerdo con la clasificación dada en el Capítulo A.3, (b) del grado de irregularidad de la edificación, y (c) de los requisitos de diseño y detallado de cada material, para el grado de capacidad de disipación de energía correspondiente (DMI, DMO, o DES), tal como se especifica en el Capítulo A.3.Paso 12 - Diseño de los elementos estructurales - Se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos propios del sistema de resistencia sísmica y del material estructural utilizado. Los elementos estructurales deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos propios del grado de capacidad de disipación de energía prescrito en el Capítulo A.3, lo cual le permitirá a la estructura responder, ante la ocurrencia de un sismo, en el rango inelástico de respuesta y cumplir con los objetivos de las normas sismo resistentes. El diseño de los elementos estructurales debe realizarse para los valores más desfavorables obtenidos de las combinaciones obtenidas en el paso 11, tal como prescribe el Título B de este Reglamento.A.1.3.5 – DISEÑO DE LA CIMENTACION - Los efectos de las diferentes solicitaciones, incluyendo los efectos de los movimientos sísmicos de diseño sobre los elementos de la cimentación y el suelo de soporte se obtienen así:(a) Para efectos del diseño estructural de los elementos que componen la cimentación, se emplean los resultados de las combinaciones realizadas en el paso 11 de A.1.3.4, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, a partir de las reacciones de la estructura sobre estos elementos. En el diseño de los elementos de cimentación deben seguirse los requisitos propios del material estructural y del Título H de este Reglamento. (b) Para efectos de obtener los esfuerzos sobre el suelo de cimentación, a partir de las reacciones de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se emplean las combinaciones de carga para el método de esfuerzos de trabajo de la sección B.2.3, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E. Los efectos sobre el suelo así obtenidos están definidos al nivel de esfuerzos de trabajo y deben evaluarse de acuerdo con los requisitos del Título H de este Reglamento.A.1.3.6 – DISEÑO SISMICO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES - De acuerdo con el grupo de uso al cual pertenezca la edificación se define, siguiendo los requisitos del Capítulo A.9, el grado de desempeño de los elementos no estructurales, como: superior, bueno o bajo. El diseño de los elementos no estructurales debe ser llevado a cabo por cada uno de los diseñadores de los elementos arquitectónicos, hidráulicos, eléctricos y mecánicos, siguiendo los requisitos del Capítulo A.9.A.1.3.7 – REVISION DE LOS DISEÑOS – Los planos, memorias y estudios realizados deben ser revisados para efectos de la obtención de la licencia de construcción tal como lo indica la Ley 400 de 1997. Esta revisión debe ser realizada en la curaduría o en las oficinas o dependencias encargadas de estudiar, tramitar, y expedir la licencias de construcción, o bien por un profesional independiente, a costo de quien solicita la licencia. Los revisores de los diseños deben tener las cualidades establecidas en la Ley 400 de 1997.A.1.3.8 – CONSTRUCCION - La construcción de la estructura, y los elementos no estructurales, de la edificación se realiza de acuerdo con los requisitos propios del material, para el grado de capacidad de disipación de energía para el cual fue diseñada, y bajo una supervisión técnica, cuando así lo exija la Ley 400 de 1997, realizada de acuerdo con los requisitos del Título I. En la construcción deben cumplirse los requisitos dados por el Reglamento para cada material estructural y seguirse los procedimientos y especificaciones dados por los diseñadores. La dirección de la construcción debe ser realizada por un ingeniero civil o arquitecto, o ingeniero mecánico para el caso de estructuras metálicas o prefabricadas, facultados para este fin, de acuerdo con la Ley 400 de 1997.A.1.3.9 – SUPERVISION TECNICA – De acuerdo con el Título V de la Ley 400 de 1997, la construcción de estructuras de edificaciones, o unidades constructivas, que tengan más de 3000 m² de área construida, independientemente de su uso, debe someterse a una supervisión técnica realizada de acuerdo con lo establecido en esta sección y en el Título I de este Reglamento. A-5
  • 119. NSR-98 - Capítulo A.1 – IntroducciónA.1.3.9.1 – Edificaciones indispensables y de atención a la comunidad - De acuerdo con el Artículo 20 de la Ley 400 de 1997, las edificaciones de los grupos de uso III y IV, independientemente del área que tengan, deben someterse a una Supervisión Técnica.A.1.3.9.2 – Edificaciones diseñadas y construidas de acuerdo con el Título E del Reglamento - De acuerdo con el Parágrafo 1° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, se excluyen de la obligatoriedad de la supervisión técnica, las estructuras que se diseñen y construyan siguiendo las recomendaciones del Título E, siempre y cuando se trate de menos de 15 unidades de vivienda.A.1.3.9.3 – Supervisión técnica exigida por los diseñadores - De acuerdo con el Parágrafo 2° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, el diseñador estructural, o el ingeniero geotecnista, de acuerdo con su criterio, pueden requerir supervisión técnica en edificaciones de cualquier área; cuya complejidad, procedimientos constructivos especiales o materiales empleados, la hagan necesaria, consignado este requisito en los planos estructurales o en el estudio geotécnico respectivamente.A.1.3.9.4 - Idoneidad del supervisor técnico - El supervisor técnico debe ser un profesional, ingeniero civil o arquitecto, que cumpla las cualidades exigidas por el Capítulo 5° del Título VI de la Ley 400 de 1997. El profesional, bajo su responsabilidad, puede delegar en personal no profesional algunas de las labores de la supervisión. La supervisión técnica corresponde a una parte de la interventoría y puede ser llevada a cabo por un profesional diferente al interventor.A.1.3.9.5 - Alcance de la supervisión técnica - El alcance de las labores que debe realizar el supervisor técnico están establecidas en el Título I de este Reglamento.A.1.3.9.6 - Edificaciones donde no se requiere supervisión técnica - En aquellas edificaciones donde no se requiera la supervisión técnica, este hecho no exime al constructor de realizar los controles mínimos de calidad de los materiales que el Reglamento requiere para los diferentes materiales estructurales.A.1.3.10 - EDIFICACIONES INDISPENSABLES - Las edificaciones indispensables, pertenecientes al grupo de uso IV, tal como las define A.2.5.1.1, deben diseñarse y construirse cumpliendo los requisitos presentados en el procedimiento de diseño definido en A.1.3.2 a A.1.3.8, y además los requisitos adicionales dados en el Capítulo A.12, dentro de los cuales se amplía el Paso 10 de A.1.3.4, exigiendo una verificación de la edificación para los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño de la edificación.A.1.3.11 - CASAS DE UNO Y DOS PISOS - Las edificaciones de uno y dos pisos deben diseñarse de acuerdo con los Capítulos A.1 a A.13 de este Reglamento. Las casas de uno y dos pisos del grupo de uso I, tal como lo define A.2.5.1.4, que no formen parte de programas de más de quince unidades de vivienda ni tengan más de 3000 m² de área en conjunto, pueden diseñarse alternativamente de acuerdo con los requisitos del Título E de este Reglamento. A.1.4 - CONSIDERACIONES ESPECIALESA.1.4.1 – POR TAMAÑO Y GRUPO DE USO - En toda edificación del grupo de uso I, como las define A.2.5.1, que tenga más de 3000 m² de área en conjunto, o que forme parte de un programa de más de quince unidades de vivienda, y en todas las edificaciones de los grupos de usos II, III y IV, como las define A.2.5.1, deben considerarse los siguientes aspectos especiales en su diseño, construcción y supervisión técnica:(a) influencia del tipo de suelo en la respuesta sísmica de las edificaciones, (b) potencial de licuación del suelo en el lugar, (c) posibilidad de falla de taludes debida al sismo, (d) comportamiento en grupo del conjunto ante solicitaciones sísmicas, eólicas y térmicas de acuerdo con las juntas que tenga el proyecto, (e) especificaciones complementarias acerca de la calidad de los materiales a utilizar y del alcance de los ensayos de comprobación técnica de la calidad real de estos materiales, (f) verificación de la concepción estructural de la edificación desde el punto de vista de cargas verticales y fuerzas horizontales, y (g) obligatoriedad de una supervisión técnica, profesionalmente calificada, de la construcción, según lo requerido en A.1.3.9. A-6
  • 120. NSR-98- Capítulo A.1 – IntroducciónA.1.4.2 - SISTEMAS PREFABRICADOS – De acuerdo con lo establecido en el Artículo 12 de la Ley 400 de 1997, se permite el uso de sistemas de resistencia sísmica que estén compuestos, parcial o totalmente, por elementos prefabricados, que no estén cubiertos por este Reglamento, siempre y cuando cumpla uno de los dos procedimientos siguientes:(a) se utilicen los criterios de diseño sísmico presentados en A.3.1.7, o (b) se obtenga una autorización previa de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, de acuerdo con los requisitos y responsabilidades establecidas en el Artículo 14 de la Ley 400 de 1997. A.1.5 - DISEÑOS, PLANOS, MEMORIAS Y ESTUDIOSA.1.5.1 - DISEÑADOR RESPONSABLE - La responsabilidad de los diseños de los diferentes elementos que componen la edificación recae en los profesionales bajo cuya dirección se elaboran los diferentes diseños particulares. Se presume que el hecho de que un elemento figure en un plano o memoria de diseño, es porque se han tomado todas las medidas necesarias para cumplir el propósito del Reglamento y por lo tanto el profesional que firma o rotula el plano es el responsable del diseño correspondiente.A.1.5.1.1 - Deben consultarse en el Título II de la Ley 400 de 1997, así como en el Capítulo A.13 de este Reglamento, las definiciones de constructor, diseñador arquitectónico, diseñador estructural, ingeniero geotecnista, propietario y supervisor técnico, para efectos de la asignación de las responsabilidades correspondientes.A.1.5.1.2 - En aquellos casos en los cuales en los diseños se especifican elementos cuyo suministro e instalación se realiza por parte de su fabricante, el diseñador puede limitarse a especificar en sus planos, memorias o especificaciones, las características que deben cumplir los elementos, y la responsabilidad de que se cumplan estas características recae en el supervisor técnico.A.1.5.2 - PLANOS - Los planos arquitectónicos, estructurales y de elementos no estructurales, que se presenten para la obtención de la licencia de construcción deben ser iguales a los utilizados en la construcción de la obra, y por lo menos una copia debe permanecer en archivo de la Curaduría, departamento administrativo o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción.A.1.5.2.1 - Planos estructurales - Los planos estructurales deben ir firmados o rotulados, con un sello seco, por un ingeniero civil facultado para ese fin y quien obra como diseñador estructural responsable. Los planos estructurales deben contener como mínimo:(a) especificaciones de los materiales de construcción que se van a utilizar en la estructura, tales como resistencia del concreto, resistencia del acero, calidad de las unidades de mampostería, tipo de mortero, calidad de la madera estructural, y toda información adicional que sea relevante para la construcción y supervisión técnica de la estructura. Cuando la calidad del material cambie dentro de la misma edificación, debe anotarse claramente cuál material debe usarse en cada porción de la estructura, (b) tamaño y localización de todos los elementos estructurales así como sus dimensiones y refuerzo, (c) precauciones que se deben tener en cuenta, tales como contraflechas, para contrarrestar cambios volumétricos de los materiales estructurales tales como: cambios por variaciones en la humedad ambiente, retracción de fraguado, flujo plástico o variaciones de temperatura, (d) localización y magnitud de todas las fuerzas de preesfuerzo, cuando se utilice concreto preesforzado, (e) tipo y localización de las conexiones entre elementos estructurales y los empalmes entre los elementos de refuerzo, (f) el grado de capacidad de disipación de energía bajo el cual se diseñó el material estructural del sistema de resistencia sísmica, (g) las cargas vivas y de acabados supuestas en los cálculos, y (h) el grupo de uso al cual pertenece la edificación.A.1.5.2.2 - Planos arquitectónicos y de elementos no estructurales arquitectónicos - Los planos arquitectónicos deben ir firmados o rotulados, con un sello seco, por un arquitecto facultado para ese fin y quien obra como diseñador arquitectónico responsable. Para efectos del presente Reglamento deben contener A-7
  • 121. NSR-98 - Capítulo A.1 – Introducciónel grado de desempeño sísmico de los elementos no estructurales, tal como los define el Capítulo A.9, y además todos los detalles y especificaciones, compatibles con este grado de desempeño, necesarios para garantizar que la construcción pueda ejecutarse y supervisarse apropiadamente. El diseñador de los elementos no estructurales, cuando el diseño sísmico de los elementos no estructurales se realice por un profesional diferente del arquitecto, debe firmar o rotular los planos arquitectónicos generales, además de los de los diseños particulares.A.1.5.2.3 - Planos hidráulicos y sanitarios, eléctricos, mecánicos y de instalaciones especiales - Los planos de instalaciones hidráulicas y sanitarias, eléctricas, mecánicas y de instalaciones especiales, deben ir firmados o rotulados, con un sello seco, por profesionales facultados para ese fin. Para efectos del presente Reglamento deben contener el grado de desempeño de los elementos no estructurales, tal como los define el Capítulo A.9, y además todos los detalles y especificaciones, compatibles con este grado de desempeño, necesarios para garantizar que la construcción pueda ejecutarse y supervisarse apropiadamente.A.1.5.3 - MEMORIAS - Los planos deben ir acompañados por memorias de diseño y cálculo en las cuales se describan los procedimiento por medio de los cuales se realizaron los diseños.A.1.5.3.1 - Memorias estructurales - Los planos estructurales que se presenten para obtener la licencia de construcción deben ir acompañados de la memoria justificativa de cálculos, firmada por el Ingeniero que realizó el diseño estructural. En esta memoria debe incluirse una descripción del sistema estructural usado, y además deben anotarse claramente las cargas verticales, el grado de capacidad de disipación de energía del sistema de resistencia sísmica, el cálculo de la fuerza sísmica, el tipo de análisis estructural utilizado y la verificación de que las derivas máximas no fueron excedidas. Cuando se use un equipo de procesamiento automático de información debe entregarse una descripción de los principios bajo los cuales se realiza el diseño y los datos identificables tanto de entrada al procesador automático como los de salida.A.1.5.3.2 - Memorias de otros diseños - Las justificaciones para el grado de desempeño de los elementos no estructurales deben consignarse en una memoria. Esta memoria debe ser elaborada por el profesional responsable de los diseños, ya sea el arquitecto o el diseñador de los elementos no estructurales, y los diseñadores hidráulicos, eléctricos, mecánicos o de instalaciones especiales.A.1.5.4 - ESTUDIO GEOTECNICO - Para efectos de obtener una licencia de construcción debe presentarse un estudio geotécnico realizado de acuerdo con los requisitos del Título H del presente Reglamento. El estudio geotécnico debe ir firmado por un ingeniero civil facultado para ese fin, y debe hacer referencia a:(a) lo exigido en A.1.3.2, (b) a la definición del los efectos locales exigida en A.2.4, (c) a la obtención de los parámetros del suelo para efectos de la evaluación de la interacción suelo-estructura tal como la define el Capítulo A.7, cuando esta es requerida por el Capítulo A.3, y (d) a las demás que exija el Título H. A.1.6 – OBLIGATORIEDAD DE LAS NORMAS TECNICAS CITADAS EN EL REGLAMENTOA.1.6.1- NORMAS NTC - Las Normas Técnicas Colombianas NTC, citadas en el presente Reglamento, hacen parte de él. Las normas NTC son promulgadas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, único organismo nacional de normalización reconocido por el gobierno de Colombia.A.1.6.2 - OTRAS NORMAS - En aquellos casos en los cuales no exista una norma NTC se acepta la utilización de normas de la Sociedad Americana de Ensayo y Materiales (American Society for Testing and Materials - ASTM) o de otras instituciones, las cuales también hacen parte del Reglamento cuando no exista la correspondiente norma NTC.A.1.6.3 - REFERENCIAS – Al lado de las normas NTC se ha colocado entre paréntesis una norma de la ASTM o de otra institución. Esto se hace únicamente como referencia y la norma obligatoria siempre será la norma NTC. Esta norma de referencia corresponde a una norma ASTM, o de otra institución, que es compatible con los requisitos correspondientes del Reglamento, y no necesariamente corresponde a la norma de antecedente de la norma NTC. Las normas de antecedente de las normas NTC son las que se encuentran consignadas en el texto de la misma norma.A-8
  • 122. NSR-98- Capítulo A.1 – IntroducciónA.1.7 – SISTEMA DE UNIDADESA.1.7.1 – SISTEMA METRICO SI – De acuerdo con lo exigido por el Decreto 1731 de 18 de Septiembre de 1967, el presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-98, se ha expedido utilizando el Sistema Internacional de Medidas (SI), el cual es de uso obligatorio en el territorio nacional. Debe consultarse la norma NTC 1000 (ISO 1000), expedida por el ICONTEC, para efectos de la correcta aplicación del Sistema Internacional de Medidas SI. Para efectos de la aplicación práctica del reglamento, se acepta aproximar la aceleración debida a la gravedad a 10 m/s2 (g = 9.8 m/s2 ≅ 10 m/s2).A.1.7.2 – REFERENCIAS AL SISTEMA METRICO mks – Con el fin de facilitar la transición del sistema de unidades empleado en las antiguas normas sismo resistentes, se han colocado en lugares pertinentes la conversión del sistema de unidades SI al sistema mks (metro-kilográmo fuerza-segundo). La unidades que priman son las unidades del sistema SI y las unidades mks se colocan únicamente como referencia. Se ha colocado un asterisco (*) en el número de las ecuaciones que producen resultados inconsistentes en el sistema mks, y al final de cada Título hay un apéndice en el cual se relacionan las ecuaciones correspondientes en los dos sistemas de unidades. En general todas las ecuaciones en las cuales se utiliza la raíz cuadrada de un esfuerzo, que por definición sigue teniendo′′ unidades de esfuerzo, como es el caso de f c en concreto reforzado, f m en mampostería reforzada, ó Fy en estructuras metálicas, producen resultados inconsistentes si se emplean en esfuerzos expresados en el sistema mks (kgf/cm2), y solo pueden emplearse con esfuerzos expresados en el Sistema Internacional de Medidas (SI).A.1.7.3 – CAPITULOS DEL REGLAMENTO QUE PERMANECEN EN EL SISTEMA METRICO mks – Los siguientes Capítulos del Titulo F – Estructuras Metálicas, se han mantenido en la presente versión del Reglamento en el sistema mks. Estos Capítulos serán convertidos al sistema SI en futuras ediciones:Capítulo F.4 – Estructuras de acero hechas con perfiles laminados o miembros armados; diseño para esfuerzos admisiblesCapítulo F.5 – Provisiones sísmicas para edificaciones hechas con perfiles laminados o miembros armados de acero estructural; diseño para esfuerzos admisiblesCapítulo F.6 – Diseño de miembros estructurales de acero formados en fríoCapítulo F.7 – Aluminio estructural, y sus Apéndices F.7-A a F.7-Jn A-9
  • 123. NSR-98 - Capítulo A.1 – IntroducciónA-10
  • 124. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseñoCAPITULO A.2ZONAS DE AMENAZA SISMICA Y MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO A.2.0 - NOMENCLATURA= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa = coeficiente de importancia definido en A.2.5.2 I = coeficiente de sitio dado en A.2.4.2. S Sa= valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en A.2.6. = período de vibración del sistema elástico, en segundos. T TC= período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante del espectro de diseño, para períodos cortos, y la parte descendiente del mismo. (Véase A.2.6). TL= período de vibración, en segundos, correspondiente al inicio de la zona de aceleración constante del espectro de diseño, para períodos largos. (Véase A.2.6).A.2.1 - GENERAL A.2.1.1- MOVIMIENTOS SISMICOS PRESCRITOS - Para efectos del diseño sísmico de la estructura, ésta debe localizarse dentro de una de las zonas de amenaza sísmica, baja, intermedia o alta, y además deben utilizarse los movimientos sísmicos de diseño definidos en el presente Capítulo, los cuales se pueden expresar por medio del espectro elástico de diseño definido en A.2.6, o por medio de familias de acelerogramas que cumplan los requisitos de A.2.7.A.2.1.2 – EFECTOS LOCALES DIFERENTES - Pueden utilizarse movimientos sísmicos de diseño diferentes a los definidos en el presente Capítulo, si se demuestra que fueron obtenidos utilizando mejor información proveniente de un estudio detallado de propagación de la onda sísmica a través del suelo existente debajo del sitio, o de la incidencia de la topografía del lugar, en los siguientes casos:A.2.1.2.1 - Cuando las autoridades municipales o distritales han aprobado un estudio de microzonificación sísmica, realizado de acuerdo con el alcance que fija la sección A.2.9, el cual contenga recomendaciones para el lugar donde se adelantará la edificación, ya sea por medio de unos efectos de sitio o formas espectrales especiales.A.2.1.2.2 - Cuando el ingeniero geotecnista responsable del estudio geotécnico de la edificación defina unos efectos locales particulares para el lugar donde se encuentra localizada la edificación, utilizando los requisitos del Apéndice H-1 del Reglamento, o estudios de amplificación de las ondas sísmicas que se realicen de acuerdo con lo prescrito en los ordinales (e) a (i) de la sección A.2.9.3, o estudios especiales referentes a efectos topográficos. Si estos efectos locales particulares se definen utilizando un espectro de diseño, éste debe calcularse para un coeficiente de amortiguamiento igual a 5 por ciento del crítico. Si se definen por medio de familias de acelerogramas, deben cumplirse los requisitos dados en A.2.7.A.2.1.3- MOVIMIENTOS SISMICOS DIFERENTES - Cuando se utilicen movimientos sísmicos de diseño obtenidos a partir de un valor de Aa diferente del dado en este Reglamento, este valor de Aa, debe ser aprobado por la oficina o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción, previo concepto de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. A-11
  • 125. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseñoA.2.2 - MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO A.2.2.1 - Los movimientos sísmicos de diseño se definen, para una probabilidad del diez por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, en función de la aceleración pico efectiva, representada por el parámetro Aa. El valor de este coeficiente, para efectos de este Reglamento, debe determinarse de acuerdo con A.2.2.2 y A.2.2.3.A.2.2.2 - Se determina el número de la región en donde está localizada la edificación usando para Aa el Mapa de la figura A.2-2.A.2.2.3 - El valor de Aa se obtiene de la tabla A.2-1, en función del número de la región determinado en A.2.2.2 , para las ciudades capitales de departamento del país utilizando la tabla A.2-2, y para todos los municipios del país en el Apéndice A-3, incluido al final del presente Título. A.2.3 - ZONAS DE AMENAZA SISMICALa edificación debe localizarse dentro de una de las zonas de amenaza sísmica que se definen en esta sección y que están localizadas en el Mapa de la figura A.2-1.A.2.3.1 - ZONA DE AMENAZA SISMICA BAJA - Es el conjunto de lugares en donde Aa es menor o igual a 0.10.A.2.3.2 - ZONA DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA - Es el conjunto de lugares en donde Aa es mayor de 0.10 y no excede 0.20.A.2.3.3 - ZONA DE AMENAZA SISMICA ALTA - Es el conjunto de lugares en donde Aa es mayor que 0.20. TABLA A.2-1VALOR DE Aa Y NIVEL DE AMENAZA SISMICASEGUN LA REGION DEL MAPA DE LA FIGURA A.2-2Región Nº AmenazaAaSísmica 100.45Alta90.40Alta80.35Alta70.30Alta60.25Alta50.20Intermedia40.15Intermedia30.10 Baja2 0.075 Baja10.05 BajaTABLA A.2-2VALOR DE Aa PARA LAS CIUDADES CAPITALES DE DEPARTAMENTOZona deCiudadAmenaza AaSísmicaArauca0.15 IntermediaArmenia 0.25 AltaBarranquilla0.10BajaBogotá D. C.0.20 Intermedia Bucaramanga0.25 Alta Cali 0.25 Alta Cartagena0.10BajaCúcuta0.30 Alta Florencia0.20 Intermedia Ibagué 0.20 Intermedia Leticia0.05Baja A-12
  • 126. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño Manizales 0.25 Alta Medellín 0.20 Intermedia Mitú 0.05BajaMocoa 0.30 Alta Montería 0.15 IntermediaNeiva 0.30 Alta Pasto0.30 AltaPereira 0.25 Alta Popayán0.25 Alta Puerto Carreño 0.05BajaPuerto Inírida0.05BajaQuibdó0.30 AltaRiohacha0.15 IntermediaSan Andrés, Isla0.10Baja Santa Marta0.15 IntermediaSan José del Guaviare 0.10Baja Sincelejo0.15 Intermedia Tunja0.20 IntermediaValledupar0.10BajaVillavicencio 0.30 Alta Yopal0.20 Intermedia A.2.4 - EFECTOS LOCALES En esta sección se dan los tipos de perfil de suelo y los valores del coeficiente de sitio. El perfil de suelo debe ser determinado por el ingeniero geotecnista a partir de unos datos geotécnicos debidamente sustentados. En los sitios en donde las propiedades de los suelos no sean conocidas con suficiente detalle, debe usarse el tipo de perfil S3.A.2.4.1 - TIPOS DE PERFIL DE SUELO - Los efectos locales de la respuesta sísmica de la edificación deben evaluarse con base en los perfiles de suelo dados a continuación, independientemente del tipo de cimentación empleado (Véase la figura A.2-3). La identificación del perfil de suelo se realiza a partir de la superficie del terreno. Cuando existan sótanos, o en edificio en ladera, el ingeniero geotecnista, de acuerdo con el tipo de cimentación propuesta, puede variar el punto a partir del cual se inicia la definición del perfil, por medio de un estudio acerca de la interacción que pueda existir entre la estructura de contención y el suelo circundante; pero en ningún caso este punto puede estar por debajo de la losa sobre el terreno del sótano inferior (Véase A.2.4.1.6).A.2.4.1.1 - Perfil de suelo S1 - Es un perfil que tiene las siguientes propiedades: (a) está compuesto, hasta la superficie, por roca de cualquier característica, que tiene una velocidad dela onda de cortante mayor o igual a 750 metros por segundo, o(b) perfiles que entre la roca y la superficie están conformados por suelos duros, o densos, con unespesor menor de 60 m, compuestos por depósitos estables de arenas, gravas o arcillas duras, conuna velocidad de la onda de cortante mayor o igual a 400 m/seg.Figura A.2-3(a) - Perfil S1SUPERFICIE SUPERFICIE ROCA Suelos duros o densos Material rocoso con velocidad < 60 mcompuestos por depósitos dede la onda de cortante (Vs) arenas, gravas o arcillas duras mayor de 750 m/s con Vs > 400 m/sROCAA-13
  • 127. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseñoA.2.4.1.2 - Perfil de suelo S2 - Es un perfil que tiene las siguientes propiedades:(a) perfiles en donde entre la roca y la superficie existen más de 60 m de depósitos estables de suelos duros, o densos, compuestos por depósitos estables de arcillas duras o suelos no cohesivos, con una velocidad de la onda de cortante mayor o igual a 400 m/s, o (b) perfiles en donde entre la roca y la superficie existen menos de 60 m de depósitos estables de suelos de consistencia media compuestos por materiales con una velocidad de la onda de cortante cuyo valor está entre 270 y 400 m/seg. Figura A.2-3(b) - Perfil S2SUPERFICIE SUPERFICIE Suelos de consistencia < 60 m Suelos duros o densosmedia con Vs entre compuestos por depósitos de 270 y 400 m/s > 60 m arena, grava o arcillas duras con Vs > 400 m/sROCA ROCAA.2.4.1.3 - Perfil de suelo S3 - Es un perfil en donde entre la roca y la superficie hay más de 20 m de suelo que contiene depósitos estables de arcillas cuya dureza varía entre mediana y blanda, con una velocidad de la onda de cortante entre 150 y 270 m/s, y que dentro de ellos, en conjunto, hay menos de 12 m de arcillas blandas. Figura A.2-3(c) - Perfil S3 SUPERFICIEArcillas blandas < 12 m> 20 m Arcillas de durezaentre mediana y blandacon Vs entre 150 y 270 m/sROCAA.2.4.1.4 - Perfil de suelo S4 - Es un perfil en donde, dentro de los depósitos existentes entre la roca y la superficie hay más de 12 m de arcillas blandas, caracterizadas por una velocidad de la onda de cortante menor de 150 m/seg. Figura A.2-3(d) - Perfil S4SUPERFICIE Arcillas blandas con velocidad de la onda de cortante > 12 mmenor de 150 m/s ROCAA-14
  • 128. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño A.2.4.1.5 – Procedimiento alterno – Se permite emplear el procedimiento alterno para determinar los efectos locales presentado en el Apéndice H-1 del Reglamento. Cuando se emplee este procedimiento alterno, debe utilizarse el espectro de diseño dado allí.A.2.4.1.6 - Estabilidad del depósito de suelo - Los perfiles de suelo presentados en A.2.4.1.2 a A.2.4.1.5 hacen referencia a depósitos estables de suelo. Cuando exista la posibilidad de que el depósito no sea estable, especialmente ante la ocurrencia de un sismo, como puede ser en sitios en ladera o en sitios con suelos potencialmente licuables, no deben utilizarse las definiciones dadas y hay necesidad de realizar una investigación geotécnica que identifique la estabilidad del depósito, además de las medidas correctivas, si son posibles, que se deben tomar para poder adelantar una construcción en el lugar. El estudio geotécnico debe indicar claramente las medidas correctivas y el coeficiente de sitio que se debe utilizar en el diseño, dado que se lleven a cabo las medidas correctivas planteadas. La construcción de edificaciones en el sitio no puede adelantarse sin tomar medidas correctivas, cuando éstas sean necesarias.A.2.4.1.7 - Perfiles provenientes de estudios de microzonificación - Cuando se hayan realizado estudios de microzonificación, de acuerdo con los requisitos de A.2.9, pueden utilizarse los resultados de ésta, así como los valores del coeficiente de sitio, dados en ella, en vez de los presentados en esta sección.A.2.4.2 - COEFICIENTE DE SITIO - Para tomar en cuenta los efectos locales se utiliza el coeficiente S cuyos valores se dan en la tabla A.2-3.TABLA A.2-3VALORES DEL COEFICIENTE DE SITIO, STipo de Perfil Coeficiente de Sitio,de SueloS S11.0 S21.2 S31.5 S42.0A.2.5 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIAEn esta sección se definen los grupos de tipo de uso y los valores del coeficiente de importancia.A.2.5.1 - GRUPOS DE USO - Todas las edificaciones deben clasificarse dentro de uno de los siguientes Grupos de Uso:A.2.5.1.1 - Grupo IV - Edificaciones indispensables – Son aquellas edificaciones de atención a la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, y cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno. Este grupo debe incluir:(a) Hospitales de niveles de complejidad 2 y 3, de acuerdo con la clasificación del Ministerio de Salud, y clínicas y centros de salud que dispongan de servicios de cirugía y atención de urgencias, (b) edificaciones de centrales telefónicas, de telecomunicación y de radiodifusión, (c) edificaciones de centrales de operación y control de líneas vitales de energía eléctrica, agua, combustibles, información y transporte de personas y productos, y (d) en las edificaciones indispensables las estructuras que alberguen plantas de generación eléctrica de emergencia, los tanques y estructuras que formen parte de sus sistemas contra incendio, y los accesos, peatonales y vehiculares, a estas edificaciones.A.2.5.1.2 - Grupo III - Edificaciones de atención a la comunidad - Este grupo comprende aquellas edificaciones, y sus accesos, que son indispensables después de un temblor para atender la emergencia y preservar la salud y la seguridad de las personas, exceptuando las incluidas en el Grupo IV. Este grupo debe incluir:(a) estaciones de bomberos, defensa civil, policía, cuarteles de las fuerzas armadas, y sedes de las oficinas de prevención y atención de desastres, A-15
  • 129. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño (b) garajes de vehículos de emergencia,(c) estructuras y equipos de centros de atención de emergencias, y(d) aquellas otras que la administración municipal designe como tales.A.2.5.1.3 - Grupo II - Estructuras de ocupación especial - Cubre las siguientes estructuras: (a) edificaciones en donde se puedan reunir más de 200 personas en un mismo salón,(b) guarderías, escuelas, colegios, universidades,(c) graderías al aire libre donde pueda haber más de 2000 personas a la vez,(d) almacenes y centros comerciales con más de 500 m² por piso,(e) edificaciones donde trabajen o residan más de 3000 personas, y(f) edificios gubernamentales.A.2.5.1.4 - Grupo I - Estructuras de ocupación normal - Todas la edificaciones cubiertas por el alcance de este Reglamento, pero que no se han incluido en los Grupos II, III y IV.A.2.5.2 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIA - El Coeficiente de Importancia, I, modifica el espectro de acuerdo con el grupo de uso a que esté asignada la edificación. Los valores de I se dan en la tabla A.2-4. TABLA A.2-4VALORES DEL COEFICIENTE DE IMPORTANCIA, IGrupo de UsoCoeficiente de Importancia, I1.3 IV1.2 III1.1 II1.0I A.2.6 - ESPECTRO DE DISEÑO A.2.6.1 - La forma del espectro elástico de aceleraciones, para un coeficiente de amortiguamiento crítico de cinco por ciento (5%), que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura A.2-4 y se define por medio de la ecuación A.2-1, con las limitaciones dadas en A.2.6.2 a A.2.6.4. Véase también A.2.4.1.5. 1.2A a SI Sa = (A.2-1) TA.2.6.2 - Para períodos de vibración menores de TC, calculado de acuerdo con la ecuación A.2-2, el valor de Sa puede limitarse al obtenido de la ecuación A.2-3.TC = 0.48 S(A.2-2) y S a = 2.5 A a I(A.2-3)A.2.6.3 - Para períodos de vibración mayores que TL, calculados de acuerdo con la ecuación A.2-4, el valor de Sa no puede ser menor que el dado por la ecuación A.2-5.TL = 2.4 S (A.2-4) yAa I Sa = (A.2-5) 2A.2.6.4 - Cuando se utilice el análisis dinámico, tal como se define en el Capítulo A.5, para períodos de vibración diferentes del fundamental, en la dirección en estudio, menores de T0 (T0 = 0.3 s), el espectro de diseño puede obtenerse de la ecuación A.2-6. A-16
  • 130. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño ( ) S a = A a I 1.0 + 5 .0 T(A.2-6) S a = 2.5 A a ISa(g)Nota: Este espectro está definido para un coeficiente de amortiguamiento igual al 5 por ciento del crítico 1.2 A a S ISa = T Aa ISa =Para análisis dinámico, solo2modos diferentes al fundamentalen cada dirección principal en planta Sa = Aa IT0 = 0.3 s TLT (s)TCTL = 2.4 STC = 0.48 SFigura A.2-4 - Espectro Elástico de Diseño A.2.7 - FAMILIAS DE ACELEROGRAMAS A.2.7.1 - Cuando se empleen procedimientos de análisis dinámico consistentes en evaluaciones contra el tiempo, obtenidas integrando paso a paso la ecuación de movimiento, los acelerogramas que se utilicen deben cumplir los siguientes requisitos:(a) deben utilizarse, para efectos de diseño, la respuesta ante un mínimo de tres acelerogramas diferentes, todos ellos representativos de los movimientos esperados del terreno, pero que cumplan la mayor gama de frecuencias y amplificaciones posible, (b) los espectros de respuesta de los acelerogramas empleados no pueden tener individualmente ordenadas espectrales, para cualquier período de vibración, menores que el 80% de las ordenadas espectrales del movimiento esperado del terreno definidas en A.2.6, exceptuando los requisitos de A.2.6.3. A.2.8 - COMPONENTE VERTICAL DE LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS A.2.8.1 - Cuando se necesite utilizar la componente vertical de los movimientos sísmicos de diseño en el procedimiento de análisis dinámico, ésta puede tomarse como las dos terceras partes de los valores correspondientes a los efectos horizontales, ya sea en el espectro de diseño, o en las familias de acelerogramas. (Véase A.5.4.6). A.2.9 - ESTUDIOS DE MICROZONIFICACION A.2.9.1 – Cuando se adelanten estudios de microzonificación sísmica que cumplan con el alcance dado en la sección A.2.9.3, las autoridades municipales o distritales, están facultadas para expedir una reglamentación substitutiva de carácter obligatorio, que reemplace lo indicado en las secciones A.2.4 y A.2.6 del presente Reglamento.A.2.9.2 - Las capitales de departamento y las ciudades de más de 100 000 habitantes, localizadas en las zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, con el fin de tener en cuenta el efecto que sobre las construcciones tenga laA-17
  • 131. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseñopropagación de la onda sísmica a través de los estratos de suelo subyacentes, podrán armonizar las reglamentaciones municipales de ordenamiento del uso de la tierra, con un estudio o estudios de microzonificación sísmica, que cumpla con el alcance dado en la sección A.2.9.3.A.2.9.3 - El alcance del estudio de microzonificación debe cubrir, como mínimo, los siguientes temas:(a) un estudio geológico regional con especial énfasis en la neotectónica regional en el cual se identifiquen las fallas geológicas existentes en la zona, (b) recopilación de la información sobre la sismicidad regional, (c) una evaluación de la máxima aceleración horizontal efectiva para una probabilidad de excedencia de 10 por ciento en un lapso de 50 años, con un cubrimiento por incertidumbre en la determinación de la máxima aceleración horizontal efectiva, no menor del 90 por ciento, (d) opcionalmente, cuando una falla geológica, que el estudio de neotectónica haya definido como activa, esté localizada a menos de cinco km del área que se está microzonificando, ésta puede investigarse por medio de trincheras sísmicas con el fin de intentar establecer los períodos de recurrencia de su actividad y este dato incorporarse en la determinación del valor de la máxima aceleración horizontal efectiva, (e) aspectos geotécnicos y geológicos locales, referentes a la posición y espesores de la estratificación dominante y la profundidad de la roca base, (f) estudio de clasificación y características de los suelos, identificando la presencia de suelos granulares saturados y poco compactos, con el fin de establecer la susceptibilidad a la licuación, la cual como mínimo, se debe identificar por medio de correlaciones con el ensayo de penetración estándar, (g) en zonas de ladera, mediante la evaluación de las condiciones naturales de origen geológico, morfológico y geotécnico, establecer la amenaza potencial de movimientos de masa iniciados por el sismo (debe consultarse A.2.4.1.6), (h) estudios del comportamiento del módulo dinámico de cortante y la capacidad de amortiguamiento histerético de muestras inalteradas representativas del subsuelo en cuestión; para estos se pueden emplear técnicas tales como ensayos triaxiales cíclicos, estudios de muestras de columna resonante, métodos torsionales u otros que estén respaldados por resultados apropiados, (i) análisis de la respuesta dinámica del subsuelo, empleando en principio la propagación ondulatoria unidimensional, pero soportada por los estudios geotécnicos anotados. De estos estudios se deben deducir los correspondientes espectros que incluyan la amplificación local para que, mediante un análisis cualitativo apropiado, se puedan establecer factores de amplificación dominantes del subsuelo y para las estratigrafías identificadas, (j) síntesis de los resultados mediante la agrupación en zonas cuyas características sean similares, a las cuales se les pueda aplicar los valores de amplificación promedio deducidos, estableciendo coeficientes de sitio, S, para cada una de ellas, o valores de Fa y Fv, tal como los define el Apéndice H-1, (k) en lo posible, comprobación experimental local de los resultados mediante estudios de respuesta de vibración ambiental, con el fin de establecer la concordancia entre los resultados experimentales y los factores de amplificación obtenidos en (i), (l) definición de los criterios a emplear en las zonas de transición entre un tipo de comportamiento del suelo y otro, (m) estudio de los efectos de amplificación generados por accidentes topográficos como pueden ser las laderas y colinas aisladas, y (n) síntesis de los resultados mediante el establecimiento de zonas menores, las cuales conforman la microzonificación, cuya respuesta dinámica sea sensiblemente similar. Debe ejercerse el mayor criterio en la selección de las dimensiones de las microzonas.A.2.9.4 – EMPLEO DEL COEFICIENTE DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA, R – Cuando en el estudio de microzonificación se propongan espectros que tiendan a la aceleración del terreno cuando el período de vibración tiende a cero, el coeficiente de disipación de energía, RC, a emplear cuando se utiliza este tipo de espectros, el cual tiene un valor variable en la zona de períodos cortos, iniciando en el valor prescrito en el Capítulo A.3, R (R = φa φp R0), para un período igual a TC y tendiendo a la unidad cuando el período tiende a cero, como muestra la Figura A.2-5. El valor de RC está descrito por la ecuación A.2-7: R C = (R − 1) T+1≤R (A.2-7) TCA-18
  • 132. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño RCR 1 0 TCT (s)Figura A.2-5 – Variación del coeficiente de disipación de energía R A-19
  • 133. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño -80 -79-78 -77-76-75 -74-73 -72 -71-70 -69-68 -67-66 1313-8214SAN ANDRES Y 1212PROVIDENCIAINTERMEDIA BAJARIOHACHA SANTA MARTA1111BARRANQUILLA CARTAGENA VALLEDUPAR1010BAJASINCELEJO99MONTERIA 88 CUCUTABUCARAMANGA ARAUCA77INTERMEDIA ALTAALTA PUERTO CARREÑO MEDELLIN66QUIBDOTUNJA YOPALMANIZALES55PEREIRABOGOTA BAJAARMENIA IBAGUE VILLAVICENCIO44APUERTO INIRIDAID CALI EM33 NEIVA RE SAN JOSE DEL GUAVIARE TPOPAYANNI ALTA22FLORENCIAPASTOMITUMOCOA11BAJA00 -1-1 -2-2 -3-3 -4-4 LETICIA-5-5-80 -79-78 -77-76-75 -74-73 -72 -71-70 -69-68 -67-66ZONAS DE AMENAZA SISMICAFigura A.2-1A-20
  • 134. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño -80 -79-78 -77-76-75 -74-73-72 -71-70 -69 -68 -67 -66 13 13-823 14Región Aa 12 12SAN ANDRES Y10.05PROVIDENCIA20.075RIOHACHA SANTA MARTA30.104 11 11 BARRANQUILLA40.1550.20CARTAGENA VALLEDUPAR60.25 10 10 370.3080.35 SINCELEJO90.40 9910 0.45MONTERIA88CUCUTA 8 5ARAUCA 77 4 BUCARAMANGA 6 49 67MEDELLIN 5 66 PUERTO CARREÑO QUIBDO 6 TUNJA 5 YOPAL 7 MANIZALES 55 PEREIRA 2 1 BOGOTA ARMENIA IBAGUE VILLAVICENCIO 44 5PUERTO INIRIDA7CALI3 333 6 NEIVAPOPAYAN SAN JOSE DEL GUAVIARE22 FLORENCIA98 MITU 7 PASTOMOCOA 11 2001-1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4LETICIA -5 -5-80 -79-78 -77-76-75-74-73-72 -71 -70 -69 -68 -67 -66MAPA DE VALORES DE Aa Figura A.2-2 nA-21
  • 135. NSR-98 – Capítulo A.2 – Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño A-22
  • 136. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteCAPITULO A.3REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTEA.3.0 – NOMENCLATURA= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa= coeficiente de amplificación de la torsión accidental en el nivel x, definido en A.3.6.7. Ax= fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) E= parte del cortante sísmico en la base que se genera en el nivel i, véase A.3.6.6. Fi= fuerza horizontal sobre el diafragma del piso x, véase A.3.6.8. Fpx= fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1. Fsaceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2).= g= coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. I= masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la Mmasa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques ysus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masacorrespondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5.= masa de un elemento o componente, en kg. Mp= parte de M que está colocada en el nivel i, en kg. Véase A.4.5. mi= masa del diafragma y de los elementos adheridos a él en el nivel x, en kg. Véase A.3.6.8. mpx= coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3.= coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al Rcoeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad dedisipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). Véase el Capítulo A.3.= fuerza cortante sísmica en el nivel x. Véase A.3.6.6. Vx δ max= desplazamiento horizontal máximo en el nivel x. Véase A.3.6. δ prom = promedio de los desplazamientos horizontales en puntos extremos de la estructura en el nivel x. VéaseA.3.6. φa = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura dela edificación. Véase A.3.3.3. φp = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en plantade la edificación. Véase A.3.3.3. A.3.1 - BASES GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE A.3.1.1 - PROCEDIMIENTO DE DISEÑO - En A.1.3 se establecen los pasos que se deben seguir en el diseño sismo resistente de una edificación. En el Capítulo A.2 se establecen los movimientos sísmicos de diseño. En el presente Capítulo se establecen los tipos de sistemas estructurales de resistencia sísmica, y los diferentes métodos de análisis, los cuales dependen del grado de irregularidad del sistema estructural y, además, permiten determinar el cortante sísmico en la base y su distribución en la altura de la edificación. Determinadas las fuerzas sísmicas correspondientes a cada nivel, se aplican al sistema estructural de resistencia sísmica escogido. Por medio de un modelo matemático apropiado se determinan las deflexiones de la estructura y las fuerzas internas en cada elemento del sistema estructural producidas por las fuerzas sísmicas. La verificación de derivas se realiza para las deflexiones horizontales de la estructura obtenidas del análisis. Finalmente se efectúa el diseño de los elementos y sus conexiones utilizando todas las solicitaciones requerida por el Título B del Reglamento, debidamente combinadas según se exige allí. Las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis Fs, se reducen, dividiéndolas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) que se emplean en las combinaciones de carga prescritas en el Título B. El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R0, multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). El diseño de los elementos estructurales y sus conexiones se realiza cumpliendo los requisitos exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía requerido del material. Estas fuerzas de diseño de los elementos estructurales obtenidas siguiendo el procedimiento anotado, son fuerzas al nivel de resistencia, o sea que corresponden a fuerzas mayoradas que ya han sido multiplicadas por sus coeficientes de carga. Para elementos que se diseñan utilizando el método de esfuerzos de trabajo, debe consultarse A.3.1.8. A-23
  • 137. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistente A.3.1.2 - CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURACION - El sistema de resistencia sísmica de la edificación debe clasificarse dentro de uno de los sistema estructurales dados en A.3.2 y debe cumplir los requisitos indicados en el presente Título A del Reglamento y los propios del material estructural que se indiquen en el Título correspondiente y para el grado de disipación de energía en el rango inelástico apropiado. Los efectos sísmicos sobre los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica deben evaluarse siguiendo los requisitos del Capítulo A.8. Los efectos sísmicos sobre los elementos no estructurales deben evaluarse siguiendo los requisitos del Capítulo A.9.A.3.1.3 - CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MINIMA REQUERIDA - Dependiendo del tipo de material estructural y de las características del sistema de resistencia sísmica se establecen los grados de capacidad de disipación de energía mínimos (DES, DMO, o DMI) que debe cumplir el material estructural en las diferentes zonas de amenaza sísmica definidas en el Capítulo A.2. Véanse las tablas A.3-1 a A.3-4.A.3.1.4 - RESISTENCIA SISMICA EN LAS DIFERENTES DIRECCIONES HORIZONTALES - Dado que los efectos sísmicos pueden ser preponderantes en cualquier dirección horizontal, la estructura debe tener resistencia sísmica en todas las direcciones y por lo tanto el sistema estructural de resistencia sísmica debe existir en dos direcciones ortogonales o aproximadamente ortogonales, de tal manera que se garantice la estabilidad, tanto de la estructura considerada como un todo, como de cada uno de sus elementos, ante movimientos sísmicos que puedan ocurrir en cualquier dirección horizontal.A.3.1.5 - TRAYECTORIA DE LAS FUERZAS - Las fuerzas deben transferirse desde su punto de aplicación hasta su punto final de resistencia. Por lo tanto debe proveerse una trayectoria o trayectorias continuas, con suficiente resistencia y rigidez para garantizar el adecuado traspaso de las fuerzas. La cimentación debe diseñarse para los efectos de las fuerzas y movimientos sísmicos.A.3.1.6 - SISTEMAS DE RESISTENCIA SISMICA ISOSTATICOS - En lo posible el sistema estructural de resistencia sísmica debe ser hiperestático. En el diseño de edificaciones donde el sistema de resistencia sísmica no sea hiperestático, debe tenerse en cuenta el efecto adverso que implicaría la falla de uno de los miembros o conexiones en la estabilidad de la edificación.A.3.1.7 - SISTEMAS ESTRUCTURALES DE RESISTENCIA SISMICA PREFABRICADOS - Pueden construirse edificaciones cuyo sistema de resistencia sísmica esté compuesto por elementos prefabricados. El sistema prefabricado debe diseñarse para las fuerzas sísmicas obtenidas de acuerdo con este Reglamento usando un coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, tal como lo define el Capítulo A.13 igual a uno y medio (R0 = 1.5). Cuando se demuestre con evidencia experimental y de análisis, que el sistema propuesto tiene una resistencia, capacidad de disipación de energía y capacidad de trabajo en el rango inelástico igual o mayor a las obtenidas con la estructura construida utilizando uno de los materiales prescritos por este Reglamento, deben cumplirse los requisitos de los Artículos 10 y 12 de la Ley 400 de 1997, pero en ningún caso el valor de R0 podrá se mayor que el fijado por el presente Reglamento para sistemas de resistencia sísmica construidos monolíticamente con el mismo material estructural. Al respecto debe consultarse A.1.4.2.A.3.1.8 - MATERIALES ESTRUCTURALES DISEÑADOS USANDO EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO - Cuando el material estructural se diseña utilizando el método de esfuerzos de trabajo, tal como lo define B.2.3 de este Reglamento, para obtener los efectos de las fuerzas sísmicas reducidas de diseño al nivel de esfuerzos de trabajo que se emplean en el diseño de los elementos estructurales debe utilizarse un coeficiente de carga de 0.7 como lo presenta B.2.3. A.3.2 - SISTEMAS ESTRUCTURALES A.3.2.1 - TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES - Se reconocen cuatro tipos generales de sistemas estructurales de resistencia sísmica, los cuales se definen en esta sección. Cada uno de ellos se subdivide según los tipos de elementos verticales utilizados para resistir las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía del material estructural empleado. Los sistemas estructurales de resistencia sísmica que reconoce este Reglamento son los siguientes:A.3.2.1.1 - Sistema de muros de carga - Es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-1. A-24
  • 138. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteA.3.2.1.2 - Sistema combinado - Es un sistema estructural, (véase la tabla A.3-2), en el cual:(a) las cargas verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales, o(b) las cargas verticales y horizontales son resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales, y que no cumple los requisitos de un sistema dual. A.3.2.1.3 - Sistema de pórtico - Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente amomentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas las cargas verticales y fuerzashorizontales. Véase la tabla A.3-3. A.3.2.1.4 - Sistema dual - Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos ysin diagonales, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-4. Para queel sistema estructural se pueda clasificar como sistema dual se deben cumplir los siguientes requisitos: (a) El pórtico espacial resistente a momentos, sin diagonales, esencialmente completo, debe ser capaz de soportar las cargas verticales. (b) Las fuerzas horizontales son resistidas por la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórtico resistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de disipación de energía (DES), cuando se trata de concreto reforzado o acero estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) de concreto reforzado, o un pórtico con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando independientemente, debe diseñarse para que sea capaz de resistir como mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base. (c) Los dos sistemas deben diseñarse de tal manera que en conjunto sean capaces de resistir la totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas, considerando la interacción del sistema dual en todos los niveles de la edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales, o de los pórticos con diagonales, puede ser menor del 75 por ciento del cortante sísmico en la base.A.3.2.2 - CLASIFICACION EN UNO DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES - Toda edificación o cualquier parte de ella, debe quedar clasificada dentro de uno de los cuatro sistemas estructurales de resistencia sísmica descritos en las tablas A.3-1 a A.3-4.A.3.2.3 - LIMITES DE ALTURA PARA LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES - En las tablas A.3-1 a A.3-4 se dan las alturas máximas, medidas en metros a partir de la base o en número de pisos por encima de la misma, que puede tener cada uno de los sistemas estructurales de resistencia sísmica prescritos, para cada una de las zonas de amenaza sísmica.A.3.2.4 - COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN LA ALTURA - Cuando se combinen en la altura diferentes sistemas estructurales dentro de una misma edificación, deben cumplirse los siguientes requisitos: A.3.2.4.1 - Mínimo valor de R - Con la excepción de lo dispuesto en A.3.2.4.2 a A.3.2.4.4, la estructura seclasifica con irregularidad del tipo 5A (tabla A.3-7), y el valor del coeficiente de capacidad de disipación deenergía, R, en cualquier dirección y en cualquier nivel, debe ser el menor valor de R de los sistemasestructurales que se estén combinando por encima de ese nivel y en la dirección considerada. Debencumplirse los requisitos de diseño exigidos para cada sistema estructural y para cada grado de capacidad dedisipación de energía del material estructural. A.3.2.4.2 - Pisos livianos - No hay necesidad de aplicar los requisitos de A.3.2.4.1 cuando la masa de lospisos localizados por encima del nivel donde se inicia un sistema estructural sea menor del 10 por ciento de lamasa total, M, de la edificación. A.3.2.4.3 - Estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez - En estructuras quetengan una parte superior flexible apoyada en una con mayor rigidez y que cumplan los requisitos de la tablaA.3-5, puede utilizarse el procedimiento de diseño indicado allí. A.3.2.4.4 - Estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez - Este tipo de combinaciónde sistemas estructurales en la altura presenta inconvenientes en su comportamiento sísmico. En aquellosA-25
  • 139. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistentecasos en que se tenga que recurrir a este tipo de combinación, deben cumplirse los requisitos de la tabla A.3-5.A.3.2.5 - COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN PLANTA - Pueden combinarse sistemas estructurales en planta, sin que esto de pié a que la estructura se clasifique como irregular, con las siguientes limitaciones:(a) los dos sistemas deben coexistir en toda la altura de la edificación, a menos que se cumplan los requisitosde A.3.2.4,(b) cuando la estructura tiene un sistema de muros de carga únicamente en una dirección, el valor de R paradiseñar la dirección ortogonal, no puede ser mayor que 1.25 veces el valor de R del sistema estructural demuros de carga, y(c) cuando la estructura tiene sistemas diferentes de muros de carga en ambas direcciones, para el sistemaque tiene un mayor valor de R, el valor a emplear no puede ser mayor que 1.25 veces el valor de R delsistema estructural de muros de carga con el menor valor de R.A.3.2.6 - ELEMENTOS COMUNES A VARIOS SISTEMAS ESTRUCTURALES - Los elementos estructurales comunes a diferentes sistemas estructurales deben diseñarse y detallarse siguiendo los requisitos más restrictivos dentro de los sistemas para los cuales son comunes. A.3.3 - CONFIGURACION ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACION A.3.3.1 - GENERAL - Para efectos de diseño sísmico la edificación debe clasificarse como regular o como irregular de acuerdo con los requisitos de esta sección.A.3.3.2 - DEFINICION DE LA CONFIGURACION ESTRUCTURAL - Se entiende por configuración estructural de la edificación, no solamente la forma exterior de ella y su tamaño, sino la naturaleza, las dimensiones y la localización de los elementos estructurales, y no estructurales, que afecten el comportamiento de la edificación ante las solicitaciones sísmicas.A.3.3.3 - REDUCCION DEL VALOR DE R PARA ESTRUCTURAS IRREGULARES - Cuando una estructura se clasifique como irregular, el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía R que se utilice en el diseño sísmico de la edificación, debe reducirse multiplicándolo por φp, debido a irregularidades en planta, y por φa debido a irregularidades en altura, como indica la ecuación A.3-1.R = φa ⋅ φp ⋅ R 0 (A.3-1)Cuando una edificación tiene varios tipos de irregularidad en planta simultáneamente, se aplicará el menor valor de φp. Análogamente, cuando una edificación tiene varios tipos de irregularidad en altura simultáneamente, se aplicará el menor valor de φa.A.3.3.4 - CONFIGURACION EN PLANTA - La edificación se considera irregular cuando ocurra, véase la figura A.3-1, uno, o varios, de los casos descritos en la tabla A.3-6, donde se definen los valores de φp.A.3.3.5 - CONFIGURACION EN LA ALTURA - Una edificación se clasifica como irregular en altura, véase la figura A.3-2, cuando ocurre uno, o varios, de los casos descritos en la tabla A.3-7, donde se definen los valores de φa.A.3.3.5.1 - Excepciones a las irregularidades en altura - Cuando para todos los pisos, la deriva de cualquier piso es menor de 1.3 veces la deriva del piso siguiente hacia arriba, puede considerarse que no existen irregularidades en altura de los tipos 1A, 2A, ó 3A, tal como se definen en la tabla A.3-7, y en este caso se aplica φa = 1. No hay necesidad de considerar en esta evaluación las derivas de los dos pisos superiores de la edificación ni los sótanos que tengan muros de contención integrados a la estructura en toda su periferia. Las derivas utilizadas en la evaluación pueden calcularse sin incluir los efectos torsionales. Así mismo, no se considera irregular la estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez que cumpla los requisitos de A.3.2.4.3 y los correspondientes de la tabla A.3-5.A.3.3.6 - EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA DE LOS GRUPOS DE USO I Y II - Para las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II, localizadas en zonas de amenaza sísmica baja, la evaluación A-26
  • 140. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistentepara determinar si la edificación es irregular o no, puede limitarse a irregularidades en planta del tipo 1P (tabla A.3-6) y en altura del tipo 5A (tabla A.3-7).A.3.3.7 - EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA DEL GRUPO DE USO I - Para las edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, la evaluación para determinar si la edificación es irregular o no, puede limitarse a irregularidades en planta de los tipos 1P, 3P y 4P (tabla A.3-6) y en altura de los tipos 4A y 5A (tabla A.3-7). A.3.4 - METODOS DE ANALISIS A.3.4.1 - METODOS RECONOCIDOS - Se reconocen los siguientes métodos de análisis del sistema de resistencia sísmica para efectos de su diseño: (a) método de la fuerza horizontal equivalente, el cual está descrito en el Capítulo A.4, (b) métodos de análisis dinámico elástico, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.5, (c) métodos de análisis dinámico inelástico, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.5, y (d) métodos de análisis alternos, los cuales deben tener en cuenta las características dinámicas de la edificación, el comportamiento inelástico de los materiales, y deben ser de aceptación general en la ingeniería. En la aplicación de cualquier método de análisis alterno no se pueden utilizar períodos fundamentales mayores de los permitidos en los Capítulos A.4 y A.5.A.3.4.2 - METODO DE ANALISIS A UTILIZAR - Como mínimo deben emplearse los siguientes métodos de análisis:A.3.4.2.1 - Método de la fuerza horizontal equivalente - Puede utilizarse el método de la fuerza horizontal equivalente en las siguientes edificaciones: (a) todas las edificaciones, regulares e irregulares, en las zonas de amenaza sísmica baja, (b) todas las edificaciones, regulares e irregulares, pertenecientes al grupo de uso I, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, (c) edificaciones regulares, de menos de 20 niveles ó 60 m de altura medidos desde la base, lo menor, en cualquier zona de amenaza sísmica, exceptuando edificaciones localizadas en lugares que tengan un perfil de suelo tipo S4, con periodos de vibración mayores de 0.7 segundos, (d) edificaciones irregulares que no tengan más de 6 niveles ó 18 m de altura medidos a partir de la base, lo menor, (e) estructuras flexibles apoyadas sobre estructuras más rígidas que cumplan los requisitos de A.3.2.4.3.A.3.4.2.2 - Método del análisis dinámico elástico - Debe utilizarse el método del análisis dinámico elástico en todas las edificaciones que no estén cubiertas por A.3.4.2.1, incluyendo las siguientes: (a) edificaciones de más de 20 niveles o 60 m de altura, lo menor, exceptuando las edificaciones mencionadas en A.3.4.2.1 (a) y (b), (b) edificaciones que tengan irregularidades verticales de los tipos 1A, 2A y 3A, tal como se definen en A.3.3.5, (c) edificaciones que tengan irregularidades que no estén descritas en A.3.3.4 y A.3.3.5, exceptuando el caso descrito en A.3.2.4.3, (d) edificaciones de más de 5 niveles o 20 m de altura, lo menor, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, que no tengan el mismo sistema estructural en toda su altura, con la excepción de los prescrito en A.3.2.4.3, (e) estructuras, regulares o irregulares, localizadas en sitios que tengan un perfil de suelo S4 y que tengan un período mayor de 0.7 segundos. En este caso el análisis debe incluir los efectos de interacción suelo-estructura, tal como los prescribe el Capítulo A.7.A.3.4.2.3 - Método del análisis dinámico inelástico - Puede utilizarse el método del análisis dinámico inelástico en aquellos casos que a juicio del ingeniero diseñador, se presenten variaciones en la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico que solo sea posible identificar por este procedimiento. Cuando se utilice este método de análisis deben cumplirse los requisitos dados en el Capítulo A.5.A.3.4.3 - RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS - Las rigideces que se empleen en el análisis estructural para el diseño sísmico deben ser definidas por el ingeniero diseñador de acuerdo con su criterio, teniendo en cuenta los preceptos dados para cada material estructural en el Título correspondiente de este Reglamento. A-27
  • 141. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteA.3.5 - REQUISITOS PARA LOS MATERIALES ESTRUCTURALES A.3.5.1 - Los requisitos especiales para el diseño y los detalles propios de cada material estructural se dan para el grado de capacidad de disipación de energía; mínima (DMI), moderada (DMO) o especial (DES), que se requiera del material y para cada uno de los sistemas estructurales de resistencia sísmica en las tablas A.3-1 a A.3-4. A.3.6 - EFECTOS SISMICOS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES A.3.6.1 - GENERALIDADES - Todos los elementos estructurales deben diseñarse para los efectos de los movimientos sísmicos de diseño que actúen sobre ellos, adicionalmente a todas las cargas que los puedan afectar, tal como lo prescribe el Título B de este Reglamento.A.3.6.1.1 - Elementos del sistema de resistencia sísmica - Solamente los elementos que pertenezcan al sistema estructural de resistencia sísmica pueden contribuir a la resistencia sísmica de la edificación y deben diseñarse de acuerdo con los requisitos propios de su material estructural y para el grado de capacidad de disipación de energía requerido, además de los requisitos adicionales dados en la presente sección.A.3.6.1.2 - Elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica - Los elementos estructurales que no formen parte del sistema estructural de resistencia sísmica, deben investigarse con el fin de determinar si pueden mantener su capacidad de resistir cargas verticales cuando se ven sometidos a los desplazamientos horizontales y a las derivas, causados por los movimientos sísmicos de diseño, pero sólo hay necesidad de que cumplan los requisitos del grado de capacidad de disipación de energía mínimo para su material estructural. Sus anclajes y amarres al sistema de resistencia sísmica deben cumplir los requisitos dados en la presente sección y en el Capítulo A.8.A.3.6.2 - COMBINACION DE LOS EFECTOS DE CARGA - Los coeficientes de carga que deben emplearse en la combinación de cargas de gravedad y de fuerzas sísmicas se establecen en el Título B de este Reglamento. Debe tenerse en cuenta que las fuerzas sísmicas obtenidas siguiendo éste Reglamento, están definidas al nivel de resistencia, por lo tanto ya están mayoradas.A.3.6.3 - DIRECCION DE APLICACION DE LAS FUERZAS SISMICAS - Con la excepción de lo dispuesto en A.3.6.3.1, puede suponerse que el efecto crítico sobre una edificación, causado por la dirección de aplicación de las fuerzas sísmicas se ha tomado en cuenta si todos los elementos se diseñan para el 100% de las fuerzas sísmicas actuando no simultáneamente en las dos direcciones principales. La fuerza sísmica debe combinarse con las cargas verticales de acuerdo con los requisitos del Título B de este Reglamento.A.3.6.3.1 - Casos en los cuales hay que tener en cuenta los efectos ortogonales - Debe tenerse en cuenta el efecto de las fuerzas sísmicas actuando en una dirección diferente a la de los ejes principales de la edificación, de acuerdo con A.3.6.3.2, en los siguientes casos:(a) en estructuras que tienen irregularidades en planta del tipo 5P, tal como se definen en la tablaA.3-6,(b) en estructuras que tienen en sus dos ejes principales irregularidades en planta del tipo 1P, talcomo se definen en la tabla A.3-6, y(c) en las columnas que hagan parte del sistema de resistencia sísmica de la estructura.A.3.6.3.2 - Efectos ortogonales - Los efectos ortogonales pueden tenerse en cuenta suponiendo la concurrencia simultánea del 100% de las fuerzas sísmicas en una dirección y el 30% de las fuerzas sísmicas en la dirección perpendicular. Debe utilizarse la combinación que requiera la mayor resistencia del elemento. Alternativamente, pueden calcularse como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los efectos producidos por el 100% de las fuerzas sísmicas actuando independientemente en las dos direcciones ortogonales, asignándole el signo que conduzca al resultado más conservador.A.3.6.4 - AMARRES Y CONTINUIDAD - Todos los elementos estructurales deben interconectarse. La conexión y los elementos conectores deben ser capaces de transmitir las fuerzas sísmicas inducidas por las partes que conectan; además de los requisitos del Capítulo A.8, deben cumplirse los siguientes requisitos:A.3.6.4.1 - Partes de la edificación - Cualquier parte o porción de la edificación debe estar vinculada y amarrada al resto de la edificación por medio de elementos de conexión cuya resistencia, como mínimo, debe ser (0.40Aa g) veces la masa de la parte o porción. A-28
  • 142. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistente A.3.6.4.2 – Vigas de amarre en la cimentación - Los elementos de cimentación, tales como zapatas, dados de pilotes, pilas o quot;caissonsquot;, etc., deben amarrarse por medio de elementos capaces de resistir en tensión o compresión una fuerza no menor de (0.25Aa) veces la carga vertical total del elemento que tenga la mayor carga entre los que interconecta, además de las fuerzas que le transmita la superestructura. Para efectos del diseño de la cimentación debe cumplirse lo prescrito en A.3.7.A.3.6.5 - ELEMENTOS COLECTORES - Deben proveerse elementos colectores capaces de transferir las fuerzas sísmicas que se originan en otras partes de la edificación hasta el elemento vertical del sistema de resistencia sísmica que resiste esas fuerzas.A.3.6.6 - DISTRIBUCION DE LA FUERZA CORTANTE EN EL PISO - La fuerza cortante, Vx, en el nivel x, debe determinarse de acuerdo con la siguiente fórmula:n Vx = ∑ Fi (A.3-2)i=x La fuerza cortante, Vx, y las torsiones asociadas deben distribuirse entre los diferentes pórticos y muros estructurales del sistema de resistencia sísmica de acuerdo con sus respectivas rigideces de desplazamiento y teniendo en cuenta la rigidez del diafragma.A.3.6.7 - TORSION EN EL PISO - En el diseño deben tenerse en cuenta los efectos de torsión en el piso, de acuerdo con los requisitos de A.3.6.7.1 a A.3.6.7.3, considerando que estos provienen, o bien, de la incertidumbre en la localización de las masas dentro del piso, lo cual conduce a una torsión accidental, o bien debido a la excentricidad entre el centro de masas y el centro de rigidez cuando los diafragmas se consideran rígidos en su propio plano.A.3.6.7.1 - Torsión accidental - Debe suponerse que la masa de todos los pisos está desplazada transversalmente, hacia cualquiera de los dos lados, del centro de masa calculado de cada piso, una distancia igual al 5 por ciento (0.05) de la dimensión de la edificación en ese piso, medida en la dirección perpendicular a la dirección en estudio. El efecto de la torsión que se genera debe tenerse en cuenta en la distribución del cortante del piso a los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. Cuando existan irregularidades en planta del tipo 1P, tal como las define A.3.3.4.1 (tabla A.3-6), debe aumentarse la torsión accidental en cada nivel x, multiplicándola por un coeficiente de amplificación, Ax, determinado de acuerdo con la siguiente ecuación: 2  δ max Ax =  ≤ 3.0(A.3-3)  1.2 δ prom  A.3.6.7.2 - Torsión debida a la no coincidencia del centro de masa y de rigidez - Cuando el diafragma puede considerarse rígido en su propio plano, debe tenerse en cuenta el aumento en los cortantes sobre los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica debida a la distribución, en planta, de la rigidez de los elementos del sistema de resistencia sísmica. (a) Diafragma flexible - El diafragma puede suponerse flexible, para los efectos de las prescripcionesde esta sección, cuando la máxima deflexión horizontal dentro del diafragma, al verse sometido a lasfuerzas sísmicas, Fs, es más de 2 veces el promedio de sus deflexiones horizontales. Estadeterminación de la flexibilidad del diafragma puede realizarse comparando la deflexión horizontaldebida a las fuerzas sísmicas, obtenida en el punto medio del diafragma, con la de cada uno de loselementos verticales del sistema de resistencia sísmica, al verse sometidos a una fuerza horizontalequivalente a la producida por la masa aferente al elemento. (b) Diafragma rígido en su propio plano - El diafragma puede suponerse rígido en su propio planocuando se dispone su rigidez y su resistencia de tal manera que éste actúe como una unidad y suspropiedades de masa y de rigidez se puedan concentrar en el centro de masa y en el centro derigidez respectivamente. En las edificaciones que tengan irregularidades de los tipos 2P y 3P laconsideración de diafragma rígido debe evaluarse cuidadosamente, pues en la mayoría de los casosestas irregularidades inhiben el comportamiento como diafragma rígido de los entrepisos de laedificación. A-29
  • 143. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteA.3.6.7.3 - Torsión de diseño - El momento torsional de diseño en cualquier nivel de la estructura se obtiene como la suma de las torsiones de diseño de todos los niveles localizados por encima del nivel en estudio. La porción de la torsión aportada por cada nivel se obtiene como la torsión accidental del nivel, más el producto de la fuerza sísmica horizontal, correspondiente a ese nivel por una dimensión igual a la proyección, en la dirección perpendicular a la dirección de las fuerzas, de la distancia entre el centro de masa y el centro de rigidez del nivel.A.3.6.8 - DIAFRAGMAS - En el diseño de los pisos y cubiertas que actúan como diafragmas debe tenerse en cuenta lo siguiente:A.3.6.8.1 - La deflexión en el plano del diafragma no debe exceder la deflexión permisible de los elementos que estén adheridos a él. La deflexión permisible debe ser aquella que permita a los elementos adheridos mantener su integridad estructural bajo las fuerzas impuestas.A.3.6.8.2 - Los diafragmas de piso o de cubierta deben diseñarse para que sean capaces de resistir las fuerzas que se determinan por medio de la siguiente ecuación: n ∑ Fi i =x Fpx = (A.3-4)m pxn ∑ mi i =x No hay necesidad de que la fuerza Fpx obtenida de la ecuación A.3-4 exceda (0.75 Aa g I mpx), pero no debe ser menor de (0.35 Aa g I mpx). Cuando el diafragma debe transmitir fuerzas provenientes de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que se encuentren por encima del diafragma, a elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que se encuentren por debajo del diafragma, debido a desplazamientos en la localización de los elementos, o por cambios en la rigidez de los elementos verticales, las fuerzas correspondientes se deben adicionar a las obtenidas por medio de la ecuación A.3-4.A.3.6.8.3 - Los diafragmas que den apoyo a muros de concreto reforzado o de mampostería, deben tener amarres continuos entre los diferentes elementos del diafragma con el fin de distribuir las fuerzas de anclaje especificadas en A.3.6.10.A.3.6.8.4 - Las conexiones del diafragma a los elementos verticales o a los elementos colectores, o entre elementos colectores, en estructuras localizadas en zonas de amenaza sísmica alta que tengan irregularidades en planta de los tipos 1P, 2P, 3P ó 4P (tabla A.3-6), deben diseñarse para las fuerzas sísmicas correspondientes, multiplicadas por 1.25.A.3.6.8.5 - En las edificaciones localizadas en zonas de amenaza sísmica alta que tengan irregularidades en planta del tipo 2P (tabla A.3-6), los elementos del diafragma deben diseñarse considerando movimientos independientes de las alas que se proyectan hacia afuera de la estructura. Cada uno de los elementos del diafragma debe diseñarse para la condición más severa producida por el movimiento de las alas del diafragma en la misma dirección, o en direcciones opuestas.A.3.6.9 - ELEMENTOS LOCALIZADOS DEBAJO DE LA BASE - La resistencia y rigidez de los elementos que formen parte del sistema de resistencia sísmica que se encuentren localizados entre la base y la cimentación no deben ser menores que las de la superestructura. Los elementos localizados entre la base y la cimentación deben tener el mismo grado de capacidad de disipación de energía de los elementos del sistema de resistencia sísmica.A.3.6.10 - MUROS ESTRUCTURALES - Los muros estructurales de concreto o mampostería, exteriores e interiores, deben amarrarse a los diafragmas o cubiertas que les provean apoyo lateral, por medio de anclajes diseñados para resistir una fuerza horizontal que actúa perpendicularmente al plano del muro. Dicha fuerza debe ser igual a Aa veces Mp g, pero no menor que 0.10 Mp g, donde Mp es la masa del tramo de muro considerado.A.3.6.11 - ESTRUCTURAS DE TIPO PENDULO INVERTIDO - Estas son estructuras donde el sistema de resistencia sísmica actúa como uno o varios voladizos aislados y un porcentaje muy alto de la masa se encuentra concentrada en la parte superior de la estructura. Las columnas o pilares de apoyo de las estructuras de tipo péndulo invertido deben diseñarse para un diagrama de momentos flectores que inicia en la base con un valor determinado de acuerdo con los A-30
  • 144. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteprocedimientos establecidos en el Capítulo A.4 y varía uniformemente hasta llegar a la mitad de este valor en la parte superior. Véase la tabla A.3-3 para efectos de los sistemas estructurales permitidos.A.3.6.12 - ELEMENTOS VERTICALES DISCONTINUOS - En las zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, cuando se presenten discontinuidades en el alineamiento de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, tales como las descritas en las irregularidades en planta tipo 4P (tabla A.3-6) y en altura tipo 4A (tabla A.3-7), o en cualquier zona de amenaza sísmica, cuando una estructura rígida se apoye sobre una estructura con menor rigidez como se indica en la Tabla A.3-5, deben cumplirse los siguientes requisitos:(a) las fuerzas axiales mayoradas de las columnas que sostengan los elementos que se suspendense deben obtener utilizando las combinaciones de carga apropiadas de las dadas en B.2.4,utilizando un coeficiente de carga igual a 0.4R, pero no menor de 1.0, en las combinaciones queincluyan fuerzas sísmicas reducidas de diseño E, en vez del coeficiente 1.0 prescrito allí,(b) debe garantizarse que los elementos, tales como vigas, que llevan estas fuerzas axiales hasta lascolumnas que las soportan sean capaces de resistirlas,(c) las columnas deben diseñarse para las fuerzas axiales mayoradas como se indica en el literal (a),acompañadas de los momentos obtenidos del análisis, los cuales se mayoran utilizando lascombinaciones de carga normales prescritas en B.2.4,(d) las columnas deben diseñarse y detallarse siguiendo los requisitos del grado especial decapacidad de disipación de energía (DES) del material correspondiente.Cuando el diseño de las columnas que soportan el elemento que se suspende se realiza utilizando el método de esfuerzos de trabajo prescrito en B.2.3, las fuerzas axiales de diseño al nivel de esfuerzos de trabajo se deben multiplicar por 0.3R, pero no menos de 0.7, en vez del coeficiente 0.7 prescrito allí.A.3.6.13 - EFECTO DE LAS ACELERACIONES VERTICALES - En las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, deben tenerse en cuenta los efectos de los movimientos sísmicos verticales en los siguientes elementos estructurales: (a) en los voladizos, considerando una fuerza vertical, ascendente o descendente, en la punta del elemento con un valor igual al 30 por ciento de la carga muerta del voladizo en las zonas de amenaza sísmica alta, y del 15 por ciento en las zonas de amenaza sísmica intermedia, y (b) en los elementos construidos con concreto preesforzado, deben utilizarse combinaciones de carga adicionales a todas aquellas que incluyan carga muerta, utilizando el 50 por ciento de la carga muerta. A.3.7 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES A.3.7.1 - SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA - Los elementos del sistema estructural de resistencia sísmica, y sus conexiones, deben diseñarse utilizando todas las solicitaciones requerida por el Título B del Reglamento, debidamente combinadas según se exige allí. Las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis Fs, se reducen, dividiéndolas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) que se emplean en las combinaciones de carga prescritas en el Título B. El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R0, multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). El diseño de los elementos estructurales y sus conexiones se realiza cumpliendo los requisitos exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía requerido del material. Estas fuerzas de diseño de los elementos estructurales obtenidas siguiendo el procedimiento anotado, son fuerzas al nivel de resistencia, o sea que corresponden a fuerzas mayoradas que ya han sido multiplicadas por sus coeficientes de carga. Para elementos que se diseñan utilizando el método de esfuerzos de trabajo, debe consultarse A.3.1.8.A.3.7.2 - CIMENTACION - Las fuerzas sísmicas que actúan sobre la cimentación y el suelo de soporte se obtienen así: (a) Para efectos del diseño estructural de los elementos que componen la cimentación, se emplea el procedimiento indicado en A.3.7.1, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, a partir de las reacciones de la estructura sobre estos elementos. En el diseño de los elementos de cimentación deben seguirse los requisitos propios del material estructural y del Título H de este Reglamento. (b) Para efectos de obtener los esfuerzos sobre el suelo de cimentación, a partir de las reacciones de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se emplean las combinaciones de carga para el método de esfuerzos de trabajo de la sección B.2.3, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas A-31
  • 145. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistentereducidas de diseño, E. Los efectos sobre el suelo así obtenidos están definidos al nivel de esfuerzos de trabajo y deben evaluarse de acuerdo con los requisitos del Título H de este Reglamento. A.3.8 – ESTRUCTURAS AISLADAS SISMICAMENTE EN SU BASE A.3.8.1 - Se permite el empleo de estructuras aisladas sísmicamente en su base, siempre y cuando se cumplan en su totalidad los requisitos al respecto de uno de los tres documentos siguientes: (a) “NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings – Provisions andCommentary”, 1994 Edition, Federal Emergency Management Agency, FEMA 222A, Building SeismicSafety Council, Washington, D.C., USA, May 1995,(b) “Minimum Design Loads for Building and Other Structures”, ANSI/ASCE 7-95, American Society of CivilEngineers, New York, NY, USA, June 1996, o(c) “Uniform Building Code - 1997”, UBC-97, International Conference of Building Officials, Whittier, CA, USA,April 1997.A.3.8.2 – En el diseño y construcción de estructuras aisladas sísmicamente en su base, se deben cumplir los requisitos de los Artículos 10 y 11 de la Ley 400 de 1997, asumiendo el diseñador estructural y el constructor las responsabilidades que allí se indican.A.3.8.3 - La construcción de una edificación que utilice sistemas de aislamiento sísmico en su base debe someterse a una supervisión técnica permanente, como la describe el Título I.A-32
  • 146. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-1SISTEMA ESTRUCTURAL DE MUROS DE CARGA (Nota 1) A. SISTEMA DE MUROS DE CARGA Valorzonas de amenaza sísmicadealta intermedia bajaSistema de resistencia sísmicaSistema de resistenciauso alturauso altura usoalturaR0 (fuerzas horizontales)para cargas verticalespermitmax permitmaxpermit max(Nota 2)1. Paneles de cortante de maderamuros ligeros de madera 5.0si6msi9msi12 mlaminada 2. Muros estructuralesa. muros de concreto con capacidadel mismo7.0si72 m sisin si sinespecial de disipación de energía límite límite(DES)b. muros de concreto con capacidadel mismo4.5 no se permite si72 msi sinmoderada de disipación de energíalímite(DMO)c. muros de concreto con capacidadel mismo2.5 no se permiteno se permitesi 45 mmínima de disipación de energía(DMI)d. muros de mampostería reforzada el mismo4.5si45 m si60 msi sinde bloque de perforación verticallímite(DES) con todas las celdas rellenase. muros de mampostería reforzada el mismo3.5si30 m si40 msi sinde bloque de perforación verticallímite(DMO)f. muros de mampostería el mismo2.5Grupo 2si12 msi 18 mparcialmente reforzada de bloque depisos Iperforación vertical (DMI)g. muros de mampostería confinada el mismo1.5Grupo 15 m Grupo 18 mGrupo21 m(DMO - capacidad moderada de I y II I y III y IIdisipación de energía)h. muros de mampostería de cavidadel mismo4.0si45 m si60 msi sinreforzada (DES - capacidad especiallímitede disipación de energía) Grupo Ii. muros de mampostería noel mismo1.0 no se permiteno se permite 2(Nota 3)reforzada (DMI - no tiene capacidadpisosde disipación de energía)3. Pórticos con diagonales (las diagonales llevan fuerza vertical)a. pórticos de acero estructural conel mismo5.0si24 m si30 msi sindiagonales concéntricas (DES)límite b. pórticos con diagonales de el mismo3.5 no se permite si30 msi 30 mconcreto con capacidad moderadade disipación de energía (DMO)c. pórticos de madera con el mismo2.0si12 m si15 msi 18 mdiagonales Notas: 1 - El sistema de muros de carga es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo, en el cual las cargas verticalesson resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. 2 - Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R0 debe multiplicarse por φa y por φp para obtener R = φp φa R0 (Véase A.3.3.3). 3 - La mampostería no reforzada sólo se permite en las regiones de las zonas de amenaza sísmica baja donde Aa sea menor o igual a 0.05 cuandose trata de edificaciones del grupo de uso I, de uno y dos pisos. 4 – En sistemas prefabricados debe emplearse R0 = 1.5. Véase A.3.1.7.A-33
  • 147. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistente Tabla A.3-2SISTEMA ESTRUCTURAL COMBINADO (Nota 1)B. SISTEMA COMBINADOValorzonas de amenaza sísmicadealta intermediabaja Sistema de resistencia sísmicaSistema de resistencia uso alturauso altura uso alturaR0(fuerzas horizontales) para cargas verticalespermitmax permitmaxpermitmax(Nota 2)1. Pórticos de acero con diagonales excéntricasa. Pórticos de acero con diagonales pórticos de acero estructural 7.0si45 msi 60 m si sinexcéntricas resistentes a momentos conlímitecapacidadmínima dedisipación de energía (DMI)b. Pórticos de acero con diagonales pórticos de acero estructural 6.0si30 msi 45 m si sinexcéntricas no resistentes a momentos límite2. Muros estructuralesa. muros de concreto con capacidad pórticos de concreto con 7.0si72 msisin si sinespecial de disipación de energía capacidadespecial de límite límite(DES) disipación de energía (DES)b. muros de concreto con capacidad pórticos de concreto con 5.0 no se permitesi 72 m si sinmoderada de disipación de energía capacidad moderada de límite(DMO) disipación de energía (DMO)c. muros de concreto con capacidad pórticos losa-columna (Nota3.5 no se permitesi 18 m si 27 mmoderada de disipación de energía 3) con capacidad moderada(DMO) de disipación de energía(DMO)d. muros de concreto con capacidad pórticos de concreto con 2.5 no se permite no se permitesi 72 mmínima de disipación de energía capacidadmínima de(DMI) disipación de energía (DMI)e. muros de concreto con capacidad pórticos losa-columna (Nota2.0 no se permite no se permitesi 18 mmínima de disipación de energía 3) con capacidad mínima de(DMI) disipación de energía (DMI)f. muros de mampostería reforzada pórticos de concreto con4.5si30 msi 45 m si45de bloque de perforación vertical capacidadespecial de(DES) con todas las celdas rellenas disipación de energía (DES)g. muros de mampostería reforzada pórticos de concreto con3.5si30 msi 45 m si45de bloque de perforación vertical capacidadespecial de(DMO) disipación de energía (DES)h. muros de mampostería reforzada pórticos de concreto con2.5 no se permitesi 30 m si45de bloque de perforación vertical capacidad moderada de(DMO) disipación de energía (DMO)i. muros de mampostería confinada pórticos de concreto con1.5 no se permiteGrupo18 m Grupo21 m(DMO – capacidad moderada de capacidad moderada de I Idisipación de energía (DMO)disipación de energía)j. muros de mampostería confinada pórticos de concreto con1.5 no se permite no se permiteGrupo18 m(DMO – capacidad moderada de capacidad mínima de Idisipación de energía (DMI)disipación de energía)k. muros de mampostería de cavidad pórticos de concreto con 4.0 no se permitesi 30 m si45reforzada (DES - capacidad especial capacidad moderada dedisipación de energía (DMO)de disipación de energía)l. muros de mampostería de cavidad pórticos de concreto con 2.0 no se permite no se permitesi45reforzada (DES - capacidad especial capacidadmínima dedisipación de energía (DMI)de disipación de energía)3. Pórticos con diagonales concéntricasa. pórticos de acero estructural con pórticos de acero estructural5.0si30 msi 45 m si 60 mdiagonales concéntricas (DES) no resistentes a momentosc. pórticos de concreto con pórticos de concreto con3.5 no se permitesi 24 m si 30 mdiagonalesconcéntricascon capacidad moderada decapacidad moderada de disipación disipación de energía (DMO)de energía (DMO)Notas: 1 - El sistema combinado es un sistema estructural en el cual: (a) las cargas verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos,esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales, o (b) las cargas verticalesy horizontales son resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo, combinado con muros estructurales o pórticos condiagonales, y que no cumple los requisitos de un sistema dual. 2 - Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R0 debe multiplicarse por φa y por φp para obtener R = φp φa R0 (Véase A.3.3.3). 3 - Los pórticos losa-columna incluyen el reticular celulado. 4 – En sistemas prefabricados debe emplearse R0 = 1.5. Véase A.3.1.7.A-34
  • 148. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-3 SISTEMA ESTRUCTURAL DE PORTICO (Nota 1)C. SISTEMA DE PORTICO Valorzonas de amenaza sísmicadealta intermediabajaSistema de resistencia sísmica Sistema de resistencia uso alturauso altura uso alturaR0 (fuerzas horizontales)para cargas verticalespermitmax permitmaxpermitmax(Nota 2)1. Pórticos resistentes a momentos con capacidad especial dedisipación de energía (DES)a. de concreto (DES)el mismo7.0si sin sisin sisinlímitelímitelímite b. de acero (DES) el mismo7.0si sin sisin sisin(Nota-3)límitelímitelímite 2. Pórticos resistentes a momentos con capacidad moderada dedisipación de energía (DMO)a. de concreto (DMO) el mismo 5.0 no se permite sisin sisinlímitelímite b. de acero (DMO) el mismo5.0 no se permite sisin sisin(Nota-3)límitelímite 3. Pórticos resistentes a momentos con capacidad mínima dedisipación de energía (DMI)a. de concreto (DMI) el mismo 2.5 no se permiteno se permitesisinlímite b. de acero (DMI) el mismo3.5 no se permiteno se permitesisin(Nota-3)límite 4. Pórticos losa-columna (incluye reticular celulado)a. de concreto con capacidad el mismo 2.5 no se permite si15 msi21 mmoderada de disipación de energía(DMO)b. de concreto con capacidad el mismo 1.5 no se permiteno se permitesi15 mmínima de disipación de energía(DMI) 5. Estructuras de péndulo invertidoa. Pórticos de acero resistentes ael mismo2.5si sin sisin sisin(Nota-3)momento con capacidad especial de límitelímitelímitedisipación de energía (DES)b. Pórticos de concreto con el mismo2.5si sin sisin sisincapacidad especial de disipación de límitelímitelímiteenergía (DES)c. Pórticos de acero resistentes ael mismo1.5 no se permite sisin sisin(Nota-3)momento con capacidad moderadalímitelímitede disipación de energía (DMO)Notas: 1 - El sistema de pórtico es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, sindiagonales, que resiste todas las cargas verticales y las fuerzas horizontales. 2 - Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R0 debe multiplicarse por φa y por φp para obtener R = φp φa R0 (Véase A.3.3.3). 3 - Cuando se trate de estructuras de acero donde las uniones del sistema de resistencia sísmica son soldadas, el valor de R0 debe multiplicarsepor 0.90. 4 – En sistemas prefabricados debe emplearse R0 = 1.5. Véase A.3.1.7.A-35
  • 149. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-4SISTEMA ESTRUCTURAL DUAL (Nota 1) D. SISTEMA DUAL Valorzonas de amenaza sísmica Dealta intermediabajaSistema de resistencia sísmicaSistema de resistencia uso alturauso altura uso altura R0 (fuerzas horizontales) para cargas verticalespermitmax permitmaxpermitmax(Nota 2) 1. Muros estructurales a. muros de concreto con capacidadpórticos de concreto con8.0si sinsisinsi sin especial de disipación de energíacapacidad especial delímite límitelímite (DES)disipación de energía (DES) b. muros de concreto con capacidad pórticos de acero resistentes8.0si sinsisinsi sin especial de disipación de energíaa momentos con capacidad límite límitelímite (DES)especial de disipación deenergía (DES) c. muros de concreto con capacidad pórticos de concreto con 6.0sisinsi sin moderada de disipación de energíacapacidad moderada deno se permitelímitelímite (DMO)disipación de energía (DMO) d. muros de concreto con capacidad pórticos de acero resistentes6.0sisinsi sin moderada de disipación de energíaa momentos con capacidad no se permitelímitelímite (DMO)moderada de disipación deenergía (DMO) e. muros de mampostería reforzada pórticos de concreto con5.5si45 msi45 m si45 m de bloque de perforación verticalcapacidad especial de (DES) con todas las celdas rellenasdisipación de energía (DES) f. muros de mampostería reforzadapórticos de acero resistentes5.5si45 msi45 m si45 m de bloque de perforación verticala momentos con capacidad (DES) con todas las celdas rellenasespecial de disipación deenergía (DES) g. muros de mampostería reforzada pórticos de concreto con4.5si35 msi35 m si35 m de bloque de perforación verticalcapacidad especial de (DMO)disipación de energía (DES) h. muros de mampostería reforzadapórticos de acero resistentes4.5si35 msi35 m si35 m de bloque de perforación verticala momentos con capacidad (DMO)especial de disipación deenergía (DES) i. muros de mampostería reforzadapórticos de acero resistentes3.5 no se permitesi30 m si30 m de bloque de perforación verticala momentos con capacidad (DMO)moderada de disipación deenergía (DMO) j. muros de mampostería reforzadapórticos de concreto con 3.5 no se permitesi30 m si30 m de bloque de perforación verticalcapacidad moderada de (DMO)disipación de energía (DMO) 2. Pórticos de acero con diagonales excéntricas a. pórticos de acero con diagonalespórticos de acero resistentes8.0si sinsisinsi sin excéntricasa momentos con capacidad límite límitelímiteespecial de disipación deenergía (DES) b. pórticos de acero con diagonalespórticos de acero resistentes6.0 no se permitesi60 m si sin excéntricasa momentos con capacidadlímitemoderada de disipación deenergía (DMO) 3. Pórticos con diagonales concéntricas a. de acero con capacidad especial pórticos de acero resistentes6.0si sinsisinsi sin de disipación de energía (DES) a momentos con capacidad límite límitelímiteespecial de disipación deenergía (DES) b. de acero con capacidad mínima pórticos de acero resistentes5.0 no se permitesi60 m si sin de disipación de energía (DMI) a momentos con capacidadlímitemoderada de disipación deenergía (DMO) d. de concreto con capacidad pórticos de concreto con 4.0 no se permitesi24 m si30 m moderada de disipación de energíacapacidad moderada de (DMO)disipación de energía (DMO) A-36
  • 150. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-4 (Continuación) SISTEMA ESTRUCTURAL DUALNotas: 1 - El sistema dual es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin diagonales, combinado con murosestructurales o pórticos con diagonales. Para que el sistema estructural se pueda clasificar como sistema dual se deben cumplir los siguientesrequisitos: (a) El pórtico espacial resistente a momentos, sin diagonales, esencialmente completo, debe ser capaz de soportar las cargasverticales. (b) Las fuerzas horizontales son resistidas por la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórticoresistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de disipación de energía (DES), cuando se trata de concretoreforzado o acero estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía de concreto reforzado, o un pórtico con capacidadmínima de disipación de energía de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando independientemente, debe diseñarse paraque sea capaz de resistir como mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base. (c) Los dos sistemas deben diseñarse de tal maneraque en conjunto sean capaces de resistir la totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas, considerando lainteracción del sistema dual en todos los niveles de la edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales o lospórticos con diagonales puede ser menor del 75 por ciento del cortante sísmico en la base. 2 - Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R0 debe multiplicarse por φa y por φp para obtener R = φp φa R0 (Véase A.3.3.3). 3 – En sistemas prefabricados debe emplearse R0 = 1.5. Véase A.3.1.7. A-37
  • 151. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-5Mezcla de sistemas estructurales en la alturaDescripción de la combinación Requisitos Estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez Puede utilizarse los requisitos dados aquí si la Se permite que esta combinación de sistemas estructurales no se considere irregular (φp = φa = 1.0), y el sistema puede φ estructura cumple las siguientes condiciones: diseñarse sísmicamente utilizando el método de la fuerza (a) ambas partes de la estructura, consideradas horizontal equivalente, tal como lo prescribe el Capítulo A.4, separadamente, puedan ser clasificadas como de la siguiente manera: regulares de acuerdo con los requisitos de A.3.3, (1) La parte superior flexible puede ser analizada y (b) el promedio de las rigideces de piso de la parte diseñada como una estructura separada, apoyada para baja sea por lo menos 10 veces el promedio de las efecto de las fuerzas horizontales por la parte más rígida rigideces de piso de la parte alta yinferior, usando el valor apropiado de R0 para su sistema estructural (c) el período de la estructura, considerada como un todo, no sea mayor de 1.1 veces el período de (2) La parte rígida inferior debe ser analizada y diseñada la parte superior, al ser considerada como una como una estructura separada, usando el valor apropiado estructura independiente empotrada en la base.de R0 para su sistema estructural, y las reacciones de la parte superior, obtenidas de su análisis, deben ser Si no se cumplen las condiciones anteriores la amplificadas por la relación entre el valor de R0 para la parte estructura se considera irregular y deben seguirse superior y el valor de R0 de la parte inferior. los requisitos de A.3.3.Estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez Cubre edificaciones en las cuales se suspende (1) La parte superior rígida debe diseñarse usando el valor antes de llegar a la base de la estructura, parcial o apropiado de R0 para su sistema estructural, afectado por totalmente, un sistemas estructural más rígido que los coeficientes φp y φa que le correspondan a esta porción el que llega a base de la estructura. de la estructura considerada como una estructura separada, siguiendo los requisitos de A.3.3.3. Este tipo de combinación de sistemas estructurales en la altura presenta inconvenientes en su (2) El valor del coeficiente de capacidad de disipación de comportamiento sísmico. energía, R, que se aplica a la parte inferior de menor rigidez, debe ser dos tercios (2/3) del menor valor de R0 de En aquellos casos en que se tenga que recurrir a los sistemas estructurales que se combinan, utilizando para este tipo de combinación, la estructura se esta porción φp = φa = 1.0. considera como irregular y deben cumplirse los requisitos especiales dados aquí: (3) El sistema flexible que da apoyo debe ser un sistema de capacidad especial de disipación de energía (DES), indistintamente de la zona de amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación.(4) El entrepiso de transición debe ser un diafragma rígido en su propio plano.(5) Las fuerzas internas (momentos, fuerzas cortantes y fuerzas axiales) que tenga el sistema rígido en el punto en que se suspende, deben ser resistidas en su totalidad por el elemento o elementos que lo soportan. Debe tenerse especial cuidado con la resistencia a los momentos de vuelco impuestos por los elementos del sistema rígido a los elementos del sistema flexible. Además deben cumplirse los requisitos de A.3.6.12. A-38
  • 152. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-6 Irregularidades en planta φpTipo Descripción de la irregularidad en planta Referencias Irregularidad torsional A.3.3.6,La irregularidad torsional existe cuando la máxima deriva de piso de unA.3.4.2,0.9 1P extremo de la estructura, calculada incluyendo la torsión accidental y medidaA.3.6.3.1,perpendicularmente a un eje determinado, es más de 1.2 veces la deriva A.3.6.7.1,promedio de los dos extremos de la estructura, con respecto al mismo eje deA.3.6.8.4,referencia.A.5.2.1. Retrocesos excesivos en las esquinas La configuración de una estructura se considera irregular cuando ésta tieneA.3.4.2,0.9 2P retrocesos excesivos en sus esquinas. Un retroceso en una esquina se A.3.6.8.4,considera excesivo cuando las proyecciones de la estructura, a ambos lados A.3.6.8.5,del retroceso, son mayores que el 15 por ciento de la dimensión de la planta A.5.2.1,de la estructura en la dirección del retroceso. Discontinuidades en el diafragma Cuando el diafragma tiene discontinuidades apreciables o variaciones en su A.3.3.7,0.9 3P rigidez, incluyendo las causadas por aberturas, entradas, retrocesos o huecosA.3.4.2,con áreas mayores al 50 por ciento del área bruta del diafragma o existenA.3.6.8.4,cambios en la rigidez efectiva del diafragma de más del 50 por ciento, entre A.5.2.1.niveles consecutivos, la estructura se considera irregular. Desplazamientos del plano de acción de elementos verticales A.3.3.7,Cuando existen discontinuidades en las trayectorias de las fuerzas inducidas A.3.4.2,0.8 4P por los efectos sísmicos, tales como desplazamientos del plano de acción deA.3.6.8.4,elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, la estructura seA.3.6.12,considera irregular. A.5.2.1. Sistemas no paralelos Cuando las direcciones de acción horizontal de los elementos verticales delA.3.4.2,0.9 5P sistema de resistencia sísmica no son paralelas o simétricas con respecto aA.3.6.3.1,los ejes ortogonales horizontales principales del sistema de resistencia A.5.2.1.sísmica, la estructura se considera irregular. Notas: 1 – En zonas de amenaza sísmica intermedia para edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, la evaluación deirregularidad se puede limitar a las irregularidades de los tipos 1P, 3P y 4P (Véase A.3.3.7). 2 – En zonas de amenaza sísmica baja para edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II, la evaluación deirregularidad se puede limitar a la irregularidad tipo 1P (Véase A.3.3.6).A-39
  • 153. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteTabla A.3-7Irregularidades en la altura φaTipoDescripción de la irregularidad en altura ReferenciasPiso flexible (Irregularidad en rigidez)1A Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 70 porA.3.3.5.1,0.9ciento de la rigidez del piso superior o menor del 80 por ciento del promedio A.3.4.2,de la rigidez de los tres pisos superiores, la estructura se considera irregular.Irregularidad en la distribución de las masas2A Cuando la masa, mi, de cualquier piso es mayor que 1.5 veces la masa de A.3.3.5.1,0.9uno de los pisos contiguos, la estructura se considera irregular. Se exceptúa elA.3.4.2.caso de cubiertas que sean más livianas que el piso de abajo. Irregularidad geométrica Cuando la dimensión horizontal del sistema de resistencia sísmica en0.9 3A cualquier piso es mayor que 1.3 veces la misma dimensión en un piso A.3.4.2.adyacente, la estructura se considera irregular. Se exceptúa el caso de losaltillos de un solo piso.Desplazamientos dentro del plano de acción4A Cuando existen desplazamientos de los elementos verticales del sistema de A.3.3.7,0.8resistencia sísmica, dentro de su plano de acción, mayores que la dimensión A.3.4.2,horizontal del elemento, la estructura se considera irregular.A.3.6.12. Piso débil – Discontinuidad en la resistencia Cuando la resistencia del piso es menor del 70 por ciento de la del pisoA.3.2.4.1,0.8 5A inmediatamente superior, entendiendo la resistencia del piso como la suma deA.3.3.6,las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del pisoA.3.3.7,para la dirección considerada, la estructura se considera irregular.A.3.4.2. Notas: 1– Cuando la deriva de cualquier piso es menor de 1.3 veces la deriva del piso siguiente hacia arriba, puedeconsiderarse que no existen irregularidades de los tipos 1A, 2A, ó 3A (Véase A.3.3.5.1). 2 – En zonas de amenaza sísmica intermedia para edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, la evaluación deirregularidad se puede limitar a las irregularidades de los tipos 4A y 5P (Véase A.3.3.7). 3 – En zonas de amenaza sísmica baja para edificaciones pertenecientes a los grupos de usos I y II, la evaluación deirregularidad se puede limitar a la irregularidad tipo 5A (Véase A.3.3.6).A-40
  • 154. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistenteIRREGULARIDADES EN PLANTA - FIGURA A.3-1 Tipo 1P - Irregularidad torsional - φp = 0.9  ∆ + ∆2  ∆ 1 > 1. 2 1  2 ∆1 ∆2Tipo 2P – Retrocesos en las esquinas - φp = 0.9 A > 0.15 B y C > 0.15D C A B DTipo 3P - Irregularidad del diafragma - φp = 0.9 2) ( C × D + C × E) > 0.5 A × B 1) C × D > 0 .5 A × BA A D B B D C CE Tipo 4P - Desplazamiento de los planos de Acción - φp = 0.8 Dirección bajo estudio Desplazamiento del plano de acción Tipo 5P - Sistemas no paralelos - φp = 0.9 Sistemas no paralelos PLANTA A-41
  • 155. NSR-98 – Capítulo A.3 – Requisitos generales de diseño sismo resistente IRREGULARIDADES EN LA ALTURA - FIGURA A.3-2FTipo 1A - Piso flexible - φa = 0.9 E D Rigidez KC < 0.70 Rigidez KDCoBRigidez KC < 0.80 (KD+KE+KF) /3AFTipo 2A – Distribución masa - φa = 0.9 E D mD > 1.50 mEC o B AmD > 1.50 mC b F Tipo 3A – Geométrica - φa = 0.9 EDCa > 1.30 b BAa F Tipo 4A - Desplazamiento dentro Edel plano de acción - φa = 0.8 bD aCb>aB AF Tipo 5A - Piso débil - φa = 0.8 E D CResistencia Piso B < 0.70 Resistencia Piso C B An A-42
  • 156. NSR-98 – Capítulo A.4 – Método de la fuerza horizontal equivalenteCAPITULO A.4 METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE A.4.0 - NOMENCLATURA = suma de las áreas efectivas de los muros estructurales en el primer nivel de la estructura, en la dirección Acen estudio, en m². Véase A.4.2.= área mínima de cortante de la sección de un muro estructural, medida en un plano horizontal, en el primer Aenivel de la estructura y en la dirección en estudio, en m². Véase A.4.2.= coeficiente utilizado para calcular el período de la estructura, definido en A.4.2.2 Ct= coeficiente definido en A.4.3. Cvx= longitud medida horizontalmente, en metros, de un muro estructural en el primer nivel de la estructura y en Dela dirección en estudio. Véase A.4.2.= fuerzas sísmicas horizontales en los niveles i o x respectivamente. Véase A.4.3. Fi, Fx= fuerza sísmica horizontal en el nivel i para ser utilizada en la ecuación A.4-1. fi= aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²). g= altura en metros, medida desde la base, del nivel i o x. Véase A.4.3.2. hi, hx= altura en metros, medida desde la base, del piso más alto del edificio. Véase A.4.2.2. hn= coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. I= exponente relacionado con el período fundamental de la edificación dado en A.4.3.2. k= masa total de la edificación - M debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos Melementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc.En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a loselementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5 (en kg).= parte de M que está colocada en el nivel i o x respectivamente mi, mx= valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración Sahorizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema deun grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en A.2.6.= período fundamental del edificio como se determina en A.4.2. T= período de vibración fundamental aproximado. Véase A.4.2. Ta= cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas. Véase A.4.3. Vs δi = desplazamiento horizontal del nivel i con respecto a la base de la estructura, debido a las fuerzashorizontales fi, para ser utilizado en la ecuación A.4-1. A.4.1 - GENERAL A.4.1.1 - Los requisitos de este Capítulo controlan la obtención de las fuerzas sísmicas horizontales de la edificación y el análisis sísmico de la misma, de acuerdo con los requisitos dados en el Capítulo A.3 para la utilización del método de la fuerza horizontal equivalente. A.4.2 - PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACIONA.4.2.1 - El valor del período fundamental de la edificación, T, debe obtenerse a partir de las propiedades de su sistema de resistencia sísmica, en la dirección bajo consideración, de acuerdo con los principios de la dinámica estructural, utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura. Este requisito puede suplirse por medio del uso de la siguiente ecuación: ∑ (m i δ 2 )ni i =1T = 2π (A.4-1)n∑ (f i δ i )i =1 A-43
  • 157. NSR-98 – Capítulo A.4 – Método de la fuerza horizontal equivalente Los valores de fi representan unas fuerzas horizontales distribuidas aproximadamente de acuerdo con las ecuaciones A.4-6 y A.4-7, o utilizando cualquier otra distribución racional que se aproxime a la del modo fundamental de la estructura en la dirección en estudio. Las deflexiones horizontales, δ i, deben calcularse utilizando las fuerzas horizontales fi. El valor de T no puede exceder 1.2Ta, donde Ta se calcula de acuerdo con la ecuación A.4-2.A.4.2.2 - Alternativamente el valor de T puede ser igual al período fundamental aproximado, Ta, que se obtenga por medio de la ecuación A.4-2.Ta = C t h n 34(A.4-2)donde Ct toma los siguientes valores:= 0.08 para pórticos resistentes a momentos de concreto reforzado y para pórticos de acero estructural con Ct diagonales excéntricas.= 0.09 para pórticos resistentes a momentos de acero estructural. Ct= 0.05 para los otros tipos de sistema de resistencia sísmica. CtAlternativamente, el valor de Ct para estructuras que tengan muros estructurales de concreto reforzado o mampostería estructural, puede calcularse por medio de la ecuación A.4-3: 0.075 Ct = (A.4-3) Acy el valor de Ac puede determinarse por medio de la ecuación A.4-4: 2D  A c = ∑  A e  0 .2 +  e  (A.4-4)h n  El valor de De/hn utilizado en la ecuación A.4-4 no debe exceder 0.9. A.4.3 - FUERZAS SISMICAS HORIZONTALES EQUIVALENTESA.4.3.1 - El cortante sísmico en la base, Vs, equivalente a la totalidad de los efectos inerciales horizontales producidos por los movimientos sísmicos de diseño, en la dirección en estudio, se obtiene por medio de la siguiente ecuación:Vs = S a g M (A.4-5)El valor de Sa en la ecuación anterior corresponde al valor de la aceleración, como fracción de la de la gravedad, leída en el espectro definido en A.2.6 para el período T de la edificación.A.4.3.2 - La fuerza sísmica horizontal, Fx, en cualquier nivel x, para la dirección en estudio, debe determinarse usando la siguiente ecuación:Fx = C vx Vs (A.4-6) y mx hk C vx =x(A.4-7)∑( ) n mi hk ii =1 donde k es un exponente relacionado con el período fundamental, T, de la edificación de la siguiente manera:A-44
  • 158. NSR-98 – Capítulo A.4 – Método de la fuerza horizontal equivalente(a) para T menor o igual a 0.5 segundos, k = 1.0, (b) para T entre 0.5 y 2.5 segundos, k = 0.75 + 0.5 T, y (c) para T mayor que 2.5 segundos, k = 2.0. A.4.4 - ANALISIS DE LA ESTRUCTURA A.4.4.1 - El efecto de las fuerzas sísmicas, obtenidas de acuerdo con los requisitos de A.4.3, correspondientes a cada nivel, debe evaluarse por medio de un análisis realizado utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura, que represente adecuadamente las características del sistema estructural. El análisis, realizado de acuerdo con los principios de la mecánica estructural, debe tenerse en cuenta, como mínimo:(a) las condiciones de apoyo de la estructura, especialmente cuando se combinen elementos verticales de resistencia sísmica con diferencias apreciables en su rigidez, (b) el efecto de diafragma, rígido o flexible, de los entrepisos de la edificación, en la distribución del cortante sísmico del piso a los elementos verticales del sistema estructural de resistencia sísmica, (c) las variaciones en las fuerzas axiales de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica causadas por los momentos de vuelco que inducen las fuerzas sísmicas, (d) los efectos torsionales prescritos en A.3.6.7, (e) los efectos de la dirección de aplicación de la fuerza sísmica prescritos en A.3.6.3, (f) en estructuras de concreto reforzado y mampostería estructural, a juicio del ingeniero diseñador, consideraciones acerca del grado de fisuración de los elementos, compatibles con las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía prescrito para el material estructural, y (g) deben consultarse lo requisitos de A.3.4.3.A.4.4.2 - Como resultados del análisis se deben obtener, como mínimo:(a) los desplazamientos horizontales de la estructura, incluyendo los efectos torsionales, que se emplean para evaluar si las derivas de la estructura cumplen los requisitos dados en el Capítulo A.6, (b) la distribución del cortante de piso, incluyendo los efectos torsionales, a todos los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, (c) los efectos de las fuerzas sísmicas en la cimentación de la edificación, y (d) las fuerzas internas (momentos flectores, fuerzas cortantes, fuerzas axiales y momentos de torsión) correspondientes a cada elemento que haga parte del sistema de resistencia sísmica. A.4.5 – USO DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI) EN EL CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS DE ACUERDO CON ESTE CAPITULOEn el Sistema Internacional de Medidas (SI) el kg (kilogramo) es una unidad de masa, por lo tanto la masa de la estructura se debe expresar en kg. Aplicando la 2a Ley de Newton que dice que la fuerza inercial es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración; si la masa está sometida a una aceleración en m/s2, se obtiene una fuerza2 cuyas unidades son (kg · m / s ). Por definición, en el sistema SI la unidad de fuerza es un newton (N) y corresponde a la fuerza inercial de una masa de 1 kg sometida a una aceleración de 1 m/s2 (1 N = 1 kg · 1 m/s2). Entonces, si la masa se expresa en kg y las aceleraciones en m/s2, se obtiene fuerzas inerciales en newtons. a La ecuación A.4-5 es una aplicación de la 2 Ley de Newton y se emplea para determinar las fuerzas inerciales horizontales que producen los movimientos del terreno causados por el sismo de diseño. El valor de la aceleración horizontal máxima que tiene el terreno donde se apoya la estructura, se lee del espectro de aceleraciones, Sa, definido en el Capítulo A.2 para el período fundamental de vibración de la estructura T. El espectro Sa es adimensional, y corresponde a la aceleración horizontal que impone el sismo en la base de la estructura, expresada como una fracción de la gravedad, por lo tanto para obtener la aceleración en m/s2, debe multiplicarse por la aceleración de la gravedad, g (g = 9.8 m/s2). Al utilizar la ecuación A.4-5, si la masa total de la edificación, M, se expresa en kg, entonces la totalidad de las fuerzas inerciales horizontales que actúan sobre la estructura cuando ésta se ve sometida al sismo de diseño, Vs, se obtiene en newtons así:Vs = S a ⋅g (m/s²) ⋅ M (kg) = S a ⋅ g ⋅ M (kg ⋅ m/s²) = S a ⋅ g ⋅ M (N)Pero en el diseño práctico de edificaciones, tanto el kg como el N, son unidades muy pequeñas; por esta razón es 6 conveniente expresar la masa en Mg (Megagramos, 1 Mg = 1 000 kg = 10 g). En este caso la aplicación de laA-45
  • 159. NSR-98 – Capítulo A.4 – Método de la fuerza horizontal equivalenteecuación A.4-5 conduce a una fuerza, Vs, en kN (kilonewtons):Vs = S a ⋅ g (m/s²) ⋅ M (Mg) = S a ⋅ g ⋅ M (Mg ⋅ m/s²) = S a ⋅ g ⋅ M (1000 ⋅ kg ⋅ m/s²) = S a ⋅ g ⋅ M (1000 ⋅ N) = S a ⋅ g ⋅ M (kN)A modo de referencia, en el antiguo sistema mks (m-kgf-s, metro-kilogramo fuerza-segundo) 1 kgf = 9.8 N ≅ 10 N, y análogamente 1 000 kgf = 1 ton = 9 806.65 N ≅ 10 000 N = 10 kN. Entonces un kN es aproximadamente un décimo de tonelada.n A-46
  • 160. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámico CAPITULO A.5 METODO DEL ANALISIS DINAMICO A.5.0 - NOMENCLATURA = fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) E= fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1. Fs= aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²). g= masa total de la edificación - M debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos Melementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc.En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a loselementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5 (en kg).= masa actuante total de la edificación en la dirección j. Ecuación A.5-1. Mj= masa efectiva modal del modo m, determinada de acuerdo con la ecuación A.5-2. Mm mi, mx = parte de M que está colocada en el nivel i o x, respectivamente.= número total de modos utilizado en el análisis modal de la estructura. p= coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Capítulo A.3.= coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al Rcoeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad dedisipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0).= valor del espectro de aceleraciones de diseño para el período de vibración Tm, correspondiente al modo de Samvibración m.= período de vibración fundamental aproximado, en segundos, calculado de acuerdo con A.4.2. Ta= período de vibración correspondiente al modo de vibración m, en s. Tm= cortante sísmico en la base correspondiente al modo m en la dirección horizontal j. Vmj= cortante sísmico en la base total en la dirección horizontal j. Vtj φm = amplitud de desplazamiento del nivel i, en la dirección j, cuando está vibrando en el modo m. ij A.5.1 - GENERAL A.5.1.1 - Los métodos de análisis dinámico deben cumplir los requisitos de este Capítulo y los demás del presente título del Reglamento.A.5.1.2 - Los métodos de análisis dinámico pueden utilizarse en el diseño sísmico de todas las edificaciones cubiertas por este Reglamento y deben utilizarse en el diseño de las edificaciones indicadas en A.3.4.2.2.A.5.1.3 - Los resultados obtenidos utilizando los métodos de análisis dinámico deben ajustarse a los valores mínimos prescritos en este Capítulo para cada uno de ellos. Los valores mínimos a los cuales deben ajustarse, están referidos a los valores que se obtienen utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente presentado en el Capítulo A.4. (Véase A.5.4.5).A.5.1.4 - Todas las metodologías de análisis dinámico que se utilicen deben estar basadas en principios establecidos de la mecánica estructural, que estén adecuadamente sustentados analítica o experimentalmente.A.5.1.5 - El ingeniero diseñador debe asegurarse que los procedimientos de análisis dinámico, manuales o electrónicos, que utilice, cumplen los principios de la mecánica estructural y en especial los requisitos del presente Capítulo. El Reglamento no exige un procedimiento determinado y deja en manos del diseñador su selección y por ende la responsabilidad de que se cumplan los principios enunciados aquí. Es responsabilidad del diseñador garantizar que los procedimientos electrónicos, si son utilizados, describan adecuadamente la respuesta dinámica de la estructura tal como la prescriben los requisitos del presente Capítulo.A-47
  • 161. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámicoA.5.2 - MODELO MATEMATICO A.5.2.1 - MODELO MATEMATICO A EMPLEAR - El modelo matemático de la estructura debe describir la distribución espacial de la masa y la rigidez, de tal manera que sea adecuado para calcular las características relevantes de la respuesta dinámica de la misma. Como mínimo deben utilizarse los siguientes procedimientos: A.5.2.1.1 - Modelo tridimensional con diafragma rígido - En este tipo de modelo los entrepisos se consideran diafragmas infinitamente rígidos en su propio plano. La masa de cada diafragma se considera concentrada en su centro de masa. Los efectos torsionales accidentales pueden ser incluidos haciendo ajustes apropiados en la localización de los centros de masa de los diafragmas. Los efectos direccionales pueden ser tomados en cuenta a través de las componentes apropiadas de los desplazamientos de los grados de libertad horizontales ortogonales del diafragma. Este procedimiento debe utilizarse cuando se presentan irregularidades en planta del tipo 1P, 4P o 5P, tal como las define A.3.3.4 (tabla A.3-6), y en aquellos casos en los cuales, a juicio del ingeniero diseñador, este es el procedimiento más adecuado.A.5.2.1.2 - Modelo tridimensional con diafragma flexible - En este tipo de modelo se considera que las masas aferentes a cada nudo de la estructura pueden desplazarse y girar en cualquier dirección horizontal o vertical. La rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica se describe tridimensionalmente. El diafragma se representa por medio de elementos que describan adecuadamente su flexibilidad. Este procedimiento debe utilizarse cuando no existe un diafragma propiamente dicho, cuando el diafragma es flexible, o cuando se presentan irregularidades en planta del tipo 2P o 3P, tal como las define A.3.3.4 (tabla A.3-6), y en aquellos casos en los cuales, a juicio del ingeniero diseñador, éste es el procedimiento más adecuado.A.5.2.1.3 - Modelos limitados a un plano vertical - En este tipo de modelo la respuesta de la estructura se limita a movimientos horizontales en una sola dirección. Este modelo se permite en todos los casos que no están cubiertos por A.5.2.1.1. y A.5.2.1.2. Los efectos torsionales de los pisos deben evaluarse independientemente y adicionarse a los valores obtenidos del análisis en un plano. De igual manera los efectos producidos por la dirección de incidencia de los movimientos sísmicos del terreno deben evaluarse por separado y adicionarse a los valores obtenidos del análisis dinámico.A.5.2.1.4 - Otros modelos - Si a juicio del ingeniero diseñador las características de rigidez o de masa de la estructura lo requieren, se permite el uso de modelos de análisis inelástico dinámico o de métodos alternos, tal como lo indica A.3.4.1.A.5.2.2 - MASA DE LA EDIFICACION - Las masas de la edificación que se utilicen en el análisis dinámico deben ser representativas de las masas que existirán en la edificación cuando ésta se vea sometida a los movimientos sísmicos de diseño. Para efectos de los requisitos de este Reglamento, la masa total de la edificación se puede tomar como M La distribución de la masa de la edificación debe representar la distribución real de las distintas masas de la edificación.A.5.2.3 - RIGIDEZ EN LOS METODOS DINAMICOS ELASTICOS - La rigidez que se utilice en los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica cuando se empleen métodos dinámicos elásticos, debe seleccionarse cuidadosamente y debe ser representativa de la rigidez cuando éstos se vean sometidos a los movimientos sísmicos de diseño. En las estructuras de concreto y mampostería, la rigidez que se asigne debe ser consistente con el grado de fisuración que puedan tener los diferentes elementos al verse sometidos a las deformaciones que imponen los movimientos sísmicos de diseño. Cuando haya variaciones apreciables en la rigidez de los diferentes elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que contribuyen a la resistencia de las mismas componentes del movimiento, la rigidez que se le asigne a cada uno de ellos debe ser consistente con los niveles de deformación.A.5.2.4 - RIGIDEZ EN LOS METODOS DINAMICOS INELASTICOS - Los modelos matemáticos utilizados para describir la rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica, cuando se empleen métodos dinámicos inelásticos, debe ser consistente con el grado de capacidad de disipación de energía del material, con los niveles esperados de deformación y con las secuencia de esfuerzos y deformaciones que se presente durante la respuesta. Los modelos de rigidez utilizados deben estar adecuadamente sustentados analítica o experimentalmente. A-48
  • 162. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámicoA.5.3 - REPRESENTACION DE LOS MOVIMIENTOS SISMICOS A.5.3.1 - GENERALIDADES - De acuerdo con la representación de los movimientos sísmicos de diseño empleada en el análisis dinámico, los procedimientos se dividen en:(a) procedimientos espectrales, y (b) procedimientos de análisis cronológico.A.5.3.2 - PROCEDIMIENTOS ESPECTRALES - En los procedimientos espectrales debe utilizarse el espectro de diseño definido en A.2.6.A.5.3.3 - PROCEDIMIENTOS CRONOLOGICOS - En los procedimientos cronológicos deben utilizarse familias de acelerogramas, tal como las define A.2.7. A.5.4 - ANALISIS DINAMICO ELASTICO ESPECTRAL A.5.4.1 - METODOLOGIA DEL ANALISIS - Deben tenerse en cuenta los siguientes requisitos, cuando se utilice el método de análisis dinámico elástico espectral:(a) Obtención de los modos de vibración - Los modos de vibración deben obtenerse utilizando metodologías establecidas de dinámica estructural. Deben utilizarse todos los modos de vibración de la estructura que contribuyan de una manera significativa a la respuesta dinámica de la misma, cumpliendo los requisitos de A.5.4.2. (b) Respuesta espectral modal - La respuesta máxima de cada modo se obtiene utilizando las ordenadas del espectro de diseño definido en A.5.3.2, para el período de vibración propio del modo. (c) Respuesta total - Las respuestas máximas modales, incluyendo las de deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, se combinan de una manera estadística para obtener la respuesta total de la estructura a los movimientos sísmicos de diseño. Deben cumplirse los requisitos de A.5.4.4 en la combinación estadística de las respuestas modales máximas. (d) Ajuste de los resultados - Si los resultados de la respuesta total son menores que los valores mínimos prescritos en A.5.4.5, los resultados totales del análisis dinámico deben ser ajustados como se indica allí. El ajuste debe cubrir todos los resultados del análisis dinámico, incluyendo las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos. (e) Evaluación de las derivas - Se debe verificar que las derivas totales obtenidas, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.4.5, no excedan los límites establecidos en el Capítulo A.6. (f) Fuerzas de diseño en los elementos - Las fuerzas sísmicas internas totales de los elementos, Fs, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.4.5, se dividen por el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad según los requisitos de A.3.3.3, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, y se combinan con las otras cargas prescritas por este Reglamento, de acuerdo con el Título B. (g) Diseño de los elementos estructurales - Los elementos estructurales se diseñan y detallan siguiendo los requisitos propios del grado de capacidad de disipación de energía correspondiente del material, de acuerdo con los requisitos del Capitulo A.3.A.5.4.2 - NUMERO DE MODOS DE VIBRACION - Deben incluirse en el análisis dinámico todos los modos de vibración que contribuyan de una manera significativa a la respuesta dinámica de la estructura. Se considera que se ha cumplido este requisito cuando se demuestra que, con el número de modos empleados, p, se ha incluido en el cálculo de la respuesta, de cada una de las direcciones horizontales principales, j, por lo menos el 90 por ciento de la masa participante de la estructura. La masa participante, M j , en cada una de las direcciones principales, j, para el número de modos empleados, p, se determina por medio de las siguientes ecuaciones:p∑ M mj ≥ 0.90 M Mj =(A.5-1)m =1A-49
  • 163. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámico2n  ∑ mi φm  ij  i =1  M mj = (A.5-2) () n2∑mi φm iji =1 A.5.4.3 - CALCULO DEL CORTANTE MODAL EN LA BASE - La parte del cortante en la base contribuida por el modo m en la dirección horizontal j, Vmj, debe determinarse de acuerdo con la siguiente ecuación:Vmj = S am g M mj(A.5-3)donde M mj está dado por la ecuación A.5-2, y Sam es el valor leído del espectro elástico de aceleraciones, Sa, para el período de vibración Tm correspondiente al modo de vibración m. El cortante modal total en la base, Vtj, en la dirección j se obtiene combinando los cortantes contribuidos por cada modo, Vmj, en la misma dirección de acuerdo con el procedimiento de A.5.4.4.A.5.4.4 - COMBINACION DE LOS MODOS - Las respuestas máximas obtenidas para cada modo, m, de las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, deben combinarse utilizando métodos apropiados y debidamente sustentados, tales como el de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados u otros. Debe tenerse especial cuidado cuando se calculen las combinaciones de las derivas, calculando la respuesta máxima de la deriva causada por cada modo independientemente y combinándolas posteriormente. No es permitido obtener las derivas totales a partir de deflexiones horizontales que ya han sido combinadas. Cuando se utilicen modelos matemáticos de análisis tridimensional deben tenerse en cuenta los efectos de interacción modal.A.5.4.5 - AJUSTE DE LOS RESULTADOS - El valor del cortante dinámico total en la base, Vtj, obtenido después de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones principales, j, no puede ser menor que los siguientes valores:(a) para edificios clasificados como irregulares de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.3, no puede ser menor que el valor del cortante sísmico en la base, Vs, calculado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4, y (b) para edificios clasificados como regulares de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.3, no puede ser menor que el 80 por ciento del valor del cortante sísmico en la base, Vs, calculado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4 utilizando el período de vibración aproximado Ta dado en A.4.2.2.El ajuste debe realizarse proporcionalmente a todos los parámetros de la respuesta dinámica, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos. Cuando el cortante sísmico en la base, Vtj, obtenido después de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones principales, excede los valores prescritos anteriormente, todos los parámetros de la respuesta dinámica total, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, pueden reducirse proporcionalmente, a juicio del diseñador.A.5.4.6 - EFECTOS DIRECCIONALES - Los efectos direccionales de los movimientos sísmicos de diseño deben tenerse en cuenta de acuerdo con los requisitos de A.3.6.3. Los efectos de la aceleración vertical de los movimientos sísmicos en los voladizos y elementos preesforzados debe tenerse en cuenta siguiendo los requisitos de A.3.6.13 o alternativamente por medio de un procedimiento de análisis dinámico, pero en ningún caso los resultados obtenidos por medio de este procedimiento alternativo puede conducir a resultados menores que los obtenidos por medio de A.3.6.13.A.5.4.7 - TORSION - El análisis dinámico debe tener en cuenta los efectos torsionales de toda la estructura, incluyendo aquellos producidos por la torsión accidental. Cuando se utilicen modelos matemáticos tridimensionales de diafragma rígido, los efectos de la torsión accidental pueden tenerse en cuenta por medio de ajustes apropiados al modelo, tales como cambios en la localización de los centros de gravedad de las masas, o por medio de procedimientos estáticos equivalentes, como lo indicados en A.3.6.7.A.5.4.8 - SISTEMAS DUALES - Cuando el sistema de resistencia sísmica corresponda a un sistema dual, tal como lo define A.3.2.1.4, el sistema debe ser capaz, en conjunto, de resistir el cortante total en la base que se obtiene por medio del análisis dinámico. El análisis del pórtico espacial resistente a momentos, actuando independientemente A-50
  • 164. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámicocomo lo prescribe A.3.2.1.4 (b), puede llevarse a cabo por medio de un análisis dinámico apropiado, o por medio de un análisis de fuerza horizontal equivalente de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4. A.5.5 - METODO DE ANALISIS DINAMICO CRONOLOGICO A.5.5.1 - GENERALIDADES - La metodología de análisis dinámico cronológico puede ser utilizada cuando a juicio del ingeniero diseñador ella describe adecuadamente las propiedades dinámicas de la estructura y conduce a resultados representativos de los movimientos sísmicos de diseño. El modelo matemático empleado puede ser linealmente elástico o inelástico.A.5.5.2 - RESPUESTA MAXIMA - Deben determinarse las respuestas máximas de las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en las base y fuerzas en los elementos, para el conjunto de registros de la familia de acelerogramas requerida por A.2.7.1.A.5.5.3 - AJUSTE DE LOS RESULTADOS - El valor del cortante dinámico total en la base, Vtj, obtenido para cualquiera de las direcciones principales, j, no puede ser menor que los siguientes valores:(a) para edificios clasificados como irregulares de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.3, no puede ser menor que el valor del cortante sísmico en la base, Vs, calculado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4, y (b) para edificios clasificados como regulares de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.3, no puede ser menor que el 80 por ciento del valor del cortante sísmico en la base, Vs, calculado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4 utilizando el período de vibración aproximado Ta dado en A.4.2.2.El ajuste debe realizarse proporcionalmente a todos los parámetros de la respuesta dinámica, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos.A.5.5.4 - FUERZAS DE DISEÑO EN LOS ELEMENTOS - Para obtener las fuerzas de diseño de los elementos, se utilizan las fuerzas sísmicas internas máximas en los elementos, Fs, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.5.3, así:(a) cuando se trate de un análisis dinámico elástico, se dividen por el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R, del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad según los requisitos de A.3.3.3, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, y se combinan con las otras cargas prescritas por este Reglamento, de acuerdo con los requisitos del Título B, y (b) en los casos de análisis dinámico inelástico, las fuerzas al nivel en que ocurre la plastificación corresponde a las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, y no deben ser divididas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía. Debe verificarse que las combinaciones de carga prescritas por este Reglamento, de acuerdo con los requisitos del Título B, exceptuando aquellas que incluyen sismo, en ningún caso conducen a esfuerzos mayores que los de plastificación.A.5.5.5 - FUERZAS DE DISEÑO EN LA CIMENTACION - Para obtener las fuerzas de diseño de la cimentación, se debe cumplir lo prescrito en A.3.7.2 cuando se trate de una análisis dinámico elástico. En el caso de un análisis dinámico inelástico no hay necesidad de dividir por R para encontrar las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, de los elementos estructurales de la cimentación ni los esfuerzos sobre el suelo, los cuales solo deben multiplicarse por el coeficiente de carga igual a 0.7. nA-51
  • 165. NSR-98 – Capítulo A.5 – Método del análisis dinámicoA-52
  • 166. NSR-98 – Capítulo A.6 – Requisitos de la deriva CAPITULO A.6 REQUISITOS DE LA DERIVA A.6.0 - NOMENCLATURA= altura del piso i, medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del hpi piso inmediatamente inferior, i-1. = índice de una de las direcciones ortogonales principales en planta, puede ser x o y. j = suma de la carga vertical total, incluyendo muerta y viva, que existe en el piso i, y todos los pisos Pi localizados por encima. Para el cálculo de los efectos P-Delta, no hay necesidad que los coeficientes de carga de sean mayores que la unidad. = índice de estabilidad, del piso i, utilizado en la evaluación de los efectos P-Delta. Véase A.6.2.5. Qi = proyección, sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección bajo estudio, de la distancia entre el rj centro de masa del piso y el punto de interés T = período fundamental del edificio como se determina en A.4.2. Ta= período de vibración fundamental aproximado. Véase A.4.2. = fuerza cortante del piso i, en la dirección bajo estudio, sin dividir por R. Se determina por medio de la Vi ecuación A.3-2. Corresponde a la suma de las fuerzas horizontales sísmicas que se aplican al nivel i, y todos los niveles localizados por encima de él. ∆ cm= deriva del piso i, en la dirección bajo estudio, medida en el centro de masa del piso, como la diferencia entre el desplazamiento horizontal del piso i menos el del piso i-1. ∆imax = deriva máxima para cualquier punto del piso i. δ cm,j= desplazamiento horizontal, del centro de masa del piso, en la dirección j. δ pd,j= desplazamiento horizontal adicional, del centro de masa del piso, causado por efectos P-Delta, en la dirección j. δ t,j = desplazamiento horizontal adicional causado por efectos de torsión, de cualquier grado de libertad de la estructura, en la dirección j. δ tot,j = desplazamiento total horizontal, de cualquier grado de libertad de la estructura, en la dirección j. θi= rotación alrededor de un eje vertical que pasa por el centro de masa del piso i, causada por los efectos torsionales, en radianes. A.6.1 - GENERAL A.6.1.1 - ALCANCE - En el presente Capítulo se dan los procedimientos para calcular la deriva así como sus límites permisibles.A.6.1.2 - DEFINICION DE DERIVA - Se entiende por deriva el desplazamiento horizontal relativo entre dos puntos colocados en la misma línea vertical, en dos pisos o niveles consecutivos. de la edificación.A.6.1.3 - NECESIDAD DE CONTROLAR LA DERIVA - La deriva está asociada con los siguientes efectos durante un temblor:(a) Deformación inelástica de los elementos estructurales y no estructurales. (b) Estabilidad global de la estructura. (c) Daño a los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica y a los elementos no estructurales, tales como muros divisorios, particiones, enchapes, acabados, instalaciones eléctricas, mecánicas, etc. (d) Alarma y pánico entre las personas que ocupen la edificación.Por las razones anteriores es fundamental llevar a cabo durante el diseño un estricto cumplimiento de los requisitos de deriva dados en el presente Capítulo, con el fin de garantizar el cumplimiento del propósito del Reglamento y un adecuado comportamiento de la estructura y su contenido. A-53
  • 167. NSR-98 – Capítulo A.6 – Requisitos de la derivaA.6.2 - CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL A.6.2.1 - DESPLAZAMIENTOS TOTALES HORIZONTALES - Los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales ortogonales en planta, que tienen todos los grados de libertad de la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos de diseño definidos en A.2.2, se determinan por medio del análisis estructural realizado utilizando el método de análisis definido en A.3.4 y con las rigideces indicadas en A.3.4.3. Los desplazamientos totales horizontales, δ tot,j ,en cualquiera de las direcciones principales en planta, j, y para cualquier grado de libertad de la estructura, se obtienen de la siguiente suma de valores absolutos:δ tot, j = δ cm, j + δ t , j + δ pd , j (A.6-1)donde δ cm,j corresponde al desplazamiento horizontal del centro de masa en la dirección bajo estudio, j; δ t,j el desplazamiento adicional causado por los efectos torsionales en la dirección bajo estudio, j, y δ pd,j al desplazamiento adicional causado por el efecto P-Delta en la dirección bajo estudio, j. Cuando se utilicen los procedimientos de interacción suelo-estructura, o cuando A.3.4.2 así lo requiera, deben incluirse dentro de los desplazamientos totales, los desplazamientos adicionales obtenidos de acuerdo con el procedimiento del Capítulo A.7.A.6.2.1.1 - Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente, las fuerzas horizontales que se empleen para determinar los desplazamientos horizontales y torsionales en el centro de masa pueden calcularse utilizando el período, T, que se obtiene por medio de la ecuación A.4-1 de A.4.2.1, aplicando el límite de 1.2Ta indicado allí.A.6.2.1.2 - Cuando se emplee el método de la fuerza horizontal equivalente, y el valor de T, o de 1.2Ta, sea mayor que TL calculado utilizando la ecuación A.2-4, no hay necesidad de emplear el límite dado por la ecuación A.2-5.A.6.2.2 - DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES EN EL CENTRO DE MASA DEL PISO - Corresponden a los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales en planta, que tiene el centro de masa del piso. Se incluye dentro de ellas la rotación alrededor de un eje vertical que pasa por el centro de masa, causada por los efectos torsionales.A.6.2.3 - EFECTOS TORSIONALES - Corresponden a los desplazamientos horizontales adicionales, en las dos direcciones principales ortogonales en planta, causados por la rotación de toda la estructura con respecto a un eje vertical y debida a los efectos torsionales definidos en A.3.6.7. Cuando los diafragmas no son flexibles el incremento en desplazamiento horizontal causado por los efectos torsionales en cualquiera de las dos direcciones principales en planta, se obtiene de:δ t, j = rj θ i (A.6-2)donde δ t,j es el incremento en desplazamiento horizontal causado por los efectos torsionales en un punto dentro del nivel i, en una de las direcciones principales en planta, rj es la proyección sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección bajo estudio, j, de la distancia entre el centro de masa del piso y el punto de interés, y θ i es la rotación alrededor de una eje vertical que pasa por el centro de masa del nivel i, causada por los efectos torsionales.A.6.2.4 - EFECTOS P-DELTA - Corresponden a los efectos adicionales, en las dos direcciones principales en planta, causados por los efectos de segundo orden (efectos P-Delta) de la estructura. Los efectos P-Delta producen un aumento en las deflexiones horizontales y en las fuerzas internas de la estructura. Estos efectos deben tenerse en cuenta cuando el índice de estabilidad, Qi, es mayor de 0.10. El índice de estabilidad, para el piso i y en la dirección bajo estudio, se calcula por medio de la siguiente ecuación:Pi ∆ cm Qi =(A.6-3) Vi h piEl índice de estabilidad de cualquier piso, Qi, no debe exceder el valor de 0.30. Cuando el valor de Q i es mayor que 0.30, la estructura es potencialmente inestable y debe rigidizarse.La deflexión adicional causada por el efecto P-Delta en la dirección bajo estudio y para el piso i, se calcula por medio de la siguiente ecuación: A-54
  • 168. NSR-98 – Capítulo A.6 – Requisitos de la deriva  Qi  δ pd = δ cm (A.6-4)  1 − Qi  A.6.2.4.1 - Alternativamente, los efectos P-Delta pueden evaluarse siguiendo los requisitos de C.10.11 en estructuras de concreto reforzado.A.6.2.4.2 - Cuando el índice de estabilidad es mayor de 0.10, los efectos P-Delta en las fuerzas internas de la estructura causadas por las cargas laterales deben aumentarse, multiplicándolas en cada piso por el factor 1/(1-Qi). A.6.3 - EVALUACION DE LA DERIVA MAXIMAA.6.3.1 - DERIVA MAXIMA - La deriva máxima en cualquier punto del piso i, se obtiene como la diferencia entre lo desplazamientos horizontales totales máximos del punto en el piso i y los desplazamientos horizontales totales máximos de un punto localizado en el mismo eje vertical en el piso i-1, por medio de la siguiente ecuación:∑ (δ itot, j −) 22 − ∆ imax =δ itot1, j(A.6-5)j= 1 A.6.3.1.1 - El cumplimiento del cálculo de la deriva para cualquier punto del piso se puede realizar verificándola solamente en todos los ejes verticales de columna y en los puntos localizados en los bordes de los muros estructurales. A.6.4 - LIMITES DE LA DERIVA A.6.4.2 - La deriva máxima evaluada en cualquier punto de la estructura, determinada de acuerdo con el procedimiento de A.6.3.1, no puede exceder los límites establecidos en la tabla A.6-1, en la cual la deriva máxima se expresa como un porcentaje de la altura de piso hpi: Tabla A.6-1DERIVAS MAXIMAS COMO PORCENTAJE DE hpi Estructuras de: Deriva máxima concreto reforzado,1.0% (0.010 hpi)metálicas y de maderade mampostería0.5% (0.005 hpi)A.6.4.2.1 - Cuando se utilicen secciones fisuradas, tanto en concreto reforzado, como en mampostería, las derivas pueden multiplicarse por 0.7 antes de hacer la comparación con los límites dados en la tabla A.6-1. A.6.5 - SEPARACION ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES A.6.5.1 - DENTRO DE LA MISMA CONSTRUCCION - Todas las partes de la estructura deben diseñarse y construirse para que actúen como una unidad integral para efectos de resistir las fuerzas sísmicas, a menos que se separen una distancia suficiente para evitar la colisión nociva entre las partes. Para determinar la distancia mínima de separación debe sumarse el valor absoluto de los desplazamientos horizontales totales obtenidos en A.6.2.1 para cada una de las porciones de la edificación en la dirección perpendicular a la junta que las separe, a menos que se tomen medidas para que no se presente daño a la estructura al utilizar una distancia menor.A.6.5.2 - ENTRE EDIFICACIONES VECINAS - Es responsabilidad de la reglamentación urbana de la ciudad el fijar la separación entre estructuras colindantes que no formen parte de la misma unidad constructiva. En ausencia de una reglamentación de la ciudad al respecto, pueden utilizarse las siguientes guías: A-55
  • 169. NSR-98 – Capítulo A.6 – Requisitos de la deriva (a) Cuando ya exista una edificación vecina en la cual se dejó una separación con respecto al lindero, la nueva construcción adyacente debe separarse en cada piso de la existente una distancia igual al desplazamiento total del piso obtenido como se indica en A.6.2.1. (b) Cuando ya exista una edificación vecina que no dejó una separación con respecto al lindero y no se conocen sus desplazamientos máximos, la nueva construcción adyacente debe separarse de la existente en cada piso una distancia igual al desplazamiento total del piso obtenido como se indica en A.6.2.1, más una distancia igual al uno por ciento (1%) de la altura del piso medida desde el nivel del terreno. (c) Cuando no se haya construido aún el terreno vecino, y la reglamentación permita construcción sin ningún aislamiento, en aquellos pisos en los cuales no se requiere aislamiento, la edificación debe separarse del lindero una distancia igual al desplazamiento total del piso obtenido como se indica en A.6.2.1.n A-56
  • 170. NSR-98 – Capítulo A.7 – Interacción suelo-estructuraCAPITULO A.7INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA A.7.1 - GENERAL A.7.1.1 - DEFINICION - La respuesta sísmica de la estructura está íntimamente ligada a la forma como los movimientos sísmicos del terreno afectan la estructura a través de su cimentación. Las características dinámicas del suelo subyacente, la rigidez y disposición de la cimentación y el tipo de sistema estructural de la edificación interactúan entre sí para caracterizar los efectos sísmicos sobre ella. El hecho de que no se tome en cuenta la rigidez de la cimentación y las características dinámicas del suelo subyacente en el análisis sísmico de la edificación puede conducir a variaciones apreciables entre la respuesta sísmica estimada y la respuesta real de la estructura. Por las razones anotadas es conveniente incluir los efectos de la interacción suelo-estructura en el análisis sísmico de la edificación.A.7.1.2 - EFECTOS ASOCIADOS CON LA INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA - Dependiendo de las características de la estructura, de su cimentación y del suelo subyacente, la respuesta de la estructura ante solicitaciones estáticas verticales y dinámicas (sismo) puede variar con respecto al estimativo que se realiza sin tener en cuenta la interacción suelo-estructura, en los siguientes aspectos:(a) la presencia de suelos blandos y compresibles en las distribución de esfuerzos y deformaciones bajo losas de fundación, tanto ante solicitaciones de cargas verticales como de fuerzas horizontales, (b) variaciones en los períodos de vibración de la edificación, (c) aumento del amortiguamiento viscoso equivalente del sistema estructura-cimentación-suelo, (d) aumento de las derivas de la estructura ante solicitaciones sísmicas, (e) variación en la distribución de las fuerzas cortantes horizontales producidas por los movimientos sísmicos, entre los diferentes elementos del sistema de resistencia sísmica, especialmente cuando se combinan elementos con rigideces y sistemas de apoyo en la cimentación diferentes, como puede ser el caso de combinación de pórticos y muros estructurales, (f) y otros.A.7.1.2.1 - Los efectos de interacción suelo-estructura no deben confundirse con los efectos de sitio, causados por la amplificación de la onda sísmica al viajar desde la roca hasta la superficie, los cuales se describen en el Capítulo A.2.A.7.1.3 - PROCEDIMIENTO RECOMENDADO - El presente Capítulo define los criterios generales que deben ser tenidos en cuenta, tanto por el ingeniero estructural como por el ingeniero geotecnista, cuando se deban utilizar procedimientos de interacción suelo-estructura, de acuerdo con los requisitos de A.3.4.2. Si a juicio del ingeniero estructural y el ingeniero geotecnista se dispone de la información necesaria, obtenida con el mayor rigor posible, acerca de los parámetros geotécnicos y estructurales involucrados, se pueden utilizar los requisitos presentados en el Apéndice A-2 del presente Título del Reglamento. A.7.2 - INFORMACION GEOTECNICAA continuación se describe el alcance mínimo de la exploración, interpretación y recomendaciones que debe contener el estudio geotécnico:A.7.2.1 - EXPLORACION - Los procedimientos de exploración deben ser consistentes con el tipo de propiedades que deban estudiarse, ya sea por procedimientos de campo o de laboratorio. Debe tenerse especial cuidado respecto a los niveles de deformación a que se expresen las propiedades del suelo, los cuales deben ser compatibles con los niveles de deformación que le imponen los movimientos sísmicos.A.7.2.2 - LABORATORIO - Los procedimientos de laboratorio deben cuantificar, directa o indirectamente, las características del material bajo condiciones dinámicas y a los niveles de deformación esperados durante los movimientos sísmicos.A-57
  • 171. NSR-98 – Capítulo A.7 – Interacción suelo-estructura A.7.2.3 - INTERPRETACION - La información de campo y de laboratorio debe combinarse en un conjunto de recomendaciones que describan y sustenten las características que debe emplear el ingeniero estructural en los modelos matemáticos del fenómeno. Las recomendaciones deben fijar limitaciones y rangos de aplicabilidad, fáciles de identificar, con el fin de evitar el peligro que entraña la utilización de los parámetros recomendados, fuera del contexto bajo el cual se expresaron.A.7.2.4 - REVISION Y EVALUACION DE LOS RESULTADOS - El ingeniero geotecnista debe revisar y avalar los resultados obtenidos por el ingeniero estructural, en lo concerniente a las recomendaciones para interacción suelo- estructura del estudio geotécnico y a la validez de los resultados de interacción suelo-estructura obtenidos con base en sus propias recomendaciones. A.7.3 - ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL A continuación se describe el alcance mínimo de los aspectos que debe tener en cuenta el ingeniero estructural para describir los efectos de interacción suelo-estructura:A.7.3.1 - TIPO DE MODELO - Los modelos matemáticos pueden ser estáticos o dinámicos y deben describir las características de rigidez de la estructura, la cimentación y el suelo, a niveles compatibles con las deformaciones esperadas. En los modelos estructurales utilizados en el análisis de la estructura deben introducirse condiciones de apoyo elástico de los muros, columnas y elementos del sistema de resistencia sísmica al nivel de la cimentación, consistentes con las rigideces supuestas para obtener la respuesta de la estructura teniendo en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura.A.7.3.2 - FUERZAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES - El modelo matemático empleado debe utilizarse en la evaluación de las características propias de la respuesta de la estructura ante las diferentes solicitaciones. La distribución de las fuerzas internas de la estructura que se utilice en el diseño de la misma debe ser la que se obtiene a través del análisis que incluye los efectos de interacción suelo-estructura.A.7.3.3 - DERIVAS - Las derivas obtenidas al utilizar los procedimientos de interacción suelo-estructura deben cumplir con los límites establecidos en el Capítulo A.6. En la gran mayoría de los casos deben esperarse derivas mayores que las que se obtendrían al suponer la estructura empotrada en su base.A.7.3.4 - CORTANTE SISMICO EN LA BASE - En aquellos casos en los cuales se presente un aumento en el cortante sísmico en la base, el diseño debe realizarse para el cortante obtenido utilizando la interacción suelo- estructura. Cuando debido a un aumento en el amortiguamiento efectivo se presente una disminución del cortante sísmico de diseño en la base, el valor del cortante sísmico de diseño en la base no puede ser menor que el que se obtendría utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4, empleando un período de vibración igual a 1.2Ta.A.7.3.5 - VALORES MAXIMOS Y MINIMOS DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA - Debido a la incertidumbre que presenta la determinación de los parámetros del suelo utilizados en el análisis de interacción suelo-estructura, deben considerarse los valores máximos y mínimos esperados de tales parámetros y utilizarse aquellos que produzcan los efectos más desfavorables, tanto en la determinación de los cortantes sísmicos, como para el cálculo de las derivas de piso y las fuerzas de diseño de los elementos de la estructura y la cimentación. n A-58
  • 172. NSR-98 – Capítulo A.8 – Efectos sísmicos sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica CAPITULO A.8EFECTOS SISMICOS SOBRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUENO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA A.8.0 - NOMENCLATURA= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa = aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento ax estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, localizado en el piso x = coeficiente definido en A.4.3. Cvx = fuerza horizontal sobre un elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, Fp aplicada en su centro de masa. = aceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2). g = coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. I = masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la M masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5. = masa de un elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica. Mp = parte de M que está colocada en el nivel x. mx = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0 grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas. Véase A.4.3. Vs A.8.1 - GENERAL A.8.1.1 - ALCANCE - El presente Capítulo cubre las previsiones sísmicas que deben tenerse en el diseño de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, tal como se define en el Capítulo A.3, y de sus anclajes a él. Dentro de estos elementos se incluyen, pero no están limitados a:(a) escaleras, rampas, etc., (b) tanques, piscinas, etc., (c) elementos de cubiertas, tales como cerchas, correas, etc., (d) elementos secundarios de los sistemas de entrepiso, tales como viguetas, etc., (e) columnas, columnetas, machones, y otros elementos que dan soporte a cubiertas y otras partes menores de la edificación, (f) apoyos de equipos tales como ascensores, escaleras mecánicas, etc., y (g) en general todos aquellos elementos estructurales que se incluyen dentro de los planos estructurales y que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica.A.8.1.2 - RESPONSABILIDAD DEL DISEÑO - El diseño, ante las solicitaciones establecidas por el presente Reglamento en el Titulo A o en el Titulo B, de todo elemento estructural que figure dentro de los planos estructurales, es responsabilidad del diseñador estructural. Dentro de estos elementos se incluyen los elementos mencionados en A.8.1.1.A.8.1.3 - CRITERIO DE DISEÑO - El diseño ante efectos sísmicos, de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica de los elementos estructurales en sí y de los anclajes, uniones o amarres, de estos elementos al sistema de resistencia sísmica, debe realizarse para la situación que controle de:(a) el efecto de las fuerzas sobre el elemento en sí, (b) la capacidad de resistir las deformaciones, que le impone al elemento, el sistema de resistencia sísmica al responder a los movimientos sísmicos de diseño, yA-59
  • 173. NSR-98 – Capítulo A.8 – Efectos sísmicos sobre elementos estructuralesque no hacen parte del sistema de resistencia sísmicala influencia que pueda tener el elemento en la respuesta sísmica de la estructura, como puede ser el caso de las escaleras y rampas, las cuales pueden actuar como arriostramientos (o diagonales) de un piso con otro. A.8.2 - FUERZAS HORIZONTALES DE DISEÑO A.8.2.1 - ACELERACION HORIZONTAL SOBRE EL ELEMENTO - El elemento se ve sometido, ante la ocurrencia de los movimientos sísmicos de diseño, a las mismas aceleraciones horizontales que se ve sometido el sistema de resistencia sísmica en la misma altura sobre la base de la edificación en que se encuentre el elemento. Las fuerzas inerciales a que se ve sometido el elemento o cualquier porción de él, corresponden a la masa del elemento multiplicada por la aceleración que le imponen los movimientos causados por el sismo. Esta aceleración se determina por medio de uno de los procedimientos siguientes: A.8.2.1.1 - Método de la fuerza horizontal equivalente - Cuando se utilice el método de la fuerza horizontalequivalente, tal como lo prescribe el Capítulo A.4, la aceleración horizontal, ax, expresada como una fracciónde la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistenciasísmica, localizado en el piso x, se obtiene por medio de la siguiente ecuación: C vx Vs A a I ax =≥(A.8-1) mx g2 donde Cvx se obtiene por medio de la ecuación A.4-7, Vs por medio de la ecuación A.4-5, y mx es la fracciónde M que está localizada en el piso x. A.8.2.1.2 - Método del análisis dinámico - Cuando se utilice el método del análisis dinámico, la aceleraciónhorizontal, ax, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructuralque no hace parte del sistema de resistencia sísmica, localizado en el piso x, es igual a la aceleración a quese ve sometido el piso. El valor de la aceleración obtenida por medio del método del análisis dinámico nopuede ser menor que el que se obtiene por medio de la Ecuación A.8-1.A.8.2.2 - FUERZAS HORIZONTALES SOBRE EL ELEMENTO - La fuerza sísmica horizontal reducida de diseño, que puede actuar en cualquier dirección, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica en su centro de masa, se obtiene por medio de la siguiente ecuación: ax g Fp = (A.8-2) MpR0donde R0 es el coeficiente de capacidad de disipación de energía correspondiente a los requisitos de diseño del elemento estructural, como se indica en A.8.4. La anterior ecuación puede aplicarse a elementos que tienen un solo apoyo, o no hay desplazamientos relativos entre sus apoyos. A.8.2.2.1 - Cuando el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, tienecaracterísticas dinámicas que amplifiquen su respuesta ante la aceleración ax, estas características debentenerse en cuenta en la evaluación de las fuerzas horizontales que lo puedan afectar. Esto ocurreespecialmente en apéndices de la edificación. A.8.2.2.2 - Cuando el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, tienenapoyos que pueden desplazarse relativamente durante el sismo, como es el caso de elementos que estánconectados a dos pisos diferentes de la edificación; deben tenerse en cuenta en el diseño, además de lasfuerzas calculadas por medio de la ecuación A.8-2, las fuerzas que inducen los desplazamientos relativosentre sus apoyos.A.8.2.3 - FUERZAS SOBRE LAS UNIONES AL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA - Además de los requisitos de A.3.6.4, las uniones, empalmes y amarres, de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica a este, deben ser capaces de resistir la totalidad de las fuerzas sísmicas reducidas de diseño sobre el elemento tal como las define A.8.2.2.A-60
  • 174. NSR-98 – Capítulo A.8 – Efectos sísmicos sobre elementos estructuralesque no hacen parte del sistema de resistencia sísmicaA.8.3 - DEFORMACIONES DE DISEÑO A.8.3.1 - Los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica deben ser capaces de resistir, sin deterioro, las deformaciones que les impone la respuesta sísmica de la estructura. Como mínimo deben ser capaces de resistir las deformaciones que se obtienen de las derivas máximas de diseño determinadas como se indica en el Capítulo A.6. A.8.4 - REQUISITOS DE DISEÑO A.8.4.1 - Los requisitos que deben seguirse en el diseño de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica para cada uno de los materiales cubiertos por el Reglamento, deben ser los que se indiquen en cada uno de los Títulos correspondientes dentro del Reglamento, y en su defecto, los del nivel de capacidad de disipación de energía menor de los dados para cada material.n A-61
  • 175. NSR-98 – Capítulo A.8 – Efectos sísmicos sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica A-62
  • 176. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructurales CAPITULO A.9 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A.9.0 - NOMENCLATURA= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa = coeficiente de amplificación dinámica del elemento no estructural. Se da en las tablas A.9-2 y A.9-3. ap = aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento ax no estructural, localizado en el piso x = coeficiente definido en A.4.3. Cvx = fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fp / R) E = fuerza sísmica horizontal sobre el elemento no estructural, aplicada en su centro de masa. Fp = aceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2). g = coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. I = masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la M masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5. = masa del elemento no estructural. Mp = parte de M que está colocada en el nivel x. mx = coeficiente de capacidad de disipación de energía del elemento no estructural y sus sistema de soporte. Rp Se da en las tablas A.9-2 y A.9-3. = cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas. Véase A.4.3. Vs A.9.1 - GENERAL A.9.1.1 - PROPOSITO - Los requisitos del presente Capítulo tienen como objetivo establecer los criterios de diseño de elementos que no hacen parte de la estructura de la construcción, con el fin de que se cumpla el propósito del Reglamento.A.9.1.2 - ALCANCE - El presente Capítulo cubre las previsiones sísmicas que deben tenerse en el diseño de los elementos no estructurales y de sus anclajes a la estructura, con la excepción de lo indicado en A.9.1.3. Dentro de los elementos no estructurales que deben ser diseñados sísmicamente se incluyen:(a) acabados y elementos arquitectónicos y decorativos, (b) instalaciones hidráulicas y sanitarias, (c) instalaciones eléctricas, (d) instalaciones de gas, (e) equipos mecánicos, e (f) instalaciones especiales.A.9.1.3 - EXCENCIONES - Están exentas de los requisitos del presente Capítulo todas las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II localizadas en zonas de amenaza sísmica baja. A.9.2 - GRADO DE DESEMPEÑO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A.9.2.1 - DEFINICION DEL DESEMPEÑO - Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia de un sismo que la afecte. El desempeño se clasifica en los siguientes grados:(a) Superior - Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación debido a la ocurrencia de un sismo. A-63
  • 177. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructurales(b) Bueno - Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es totalmente reparable y puede haber alguna interferencia con la operación de la edificación con posterioridad a la ocurrencia del sismo.(c) Bajo - Es aquel en el cual se presentan daños graves en los elementos no estructurales, inclusive no reparables.A.9.2.2 - CLASIFICACION EN UNO DE LOS GRADOS DE DESEMPEÑO - La edificación debe clasificarse dentro de uno de los tres grados de desempeño de los elementos no estructurales definidos en A.9.2.1. Este grado de desempeño no puede ser inferior al mínimo permisible fijado en A.9.2.3. El propietario de la edificación, de manera voluntaria, puede exigir que los diseños se realicen para un grado de desempeño mejor que el mínimo exigido, comunicándolo por escrito a los diseñadores. En ausencia de esta comunicación, los diseñadores solo están obligados a cumplir con el grado mínimo permisible fijado en A.9.2.3.A.9.2.3 - GRADO DE DESEMPEÑO MINIMO - Como mínimo debe cumplirse el grado de desempeño indicado en la tabla A.9-1, para cada uno de los grupos de uso definidos en A.2.5.1. Tabla A.9-1 Grado de desempeño mínimo requeridoGrupoGrado de de UsodesempeñoSuperior IV Bueno III Bueno IIBajoI A.9.3 - RESPONSABILIDADES A.9.3.1 – DEL DISEÑADOR RESPONSABLE - La responsabilidad del diseño sísmico de los elementos no estructurales recae en los profesionales bajo cuya dirección se elaboran los diferentes diseños particulares. Se presume que el hecho de que un elemento no estructural figure en un plano o memoria de diseño, es porque se han tomado todas las medidas necesarias para cumplir el grado de desempeño apropiado y por lo tanto el profesional que firma o rotula el plano se hace responsable de que el diseño se realizó para el grado de desempeño apropiado.A.9.3.1.1 - En aquellos casos en los cuales en los diseños se especifican elementos no estructurales cuyo suministro e instalación se realiza por parte de su fabricante, el diseñador se debe limitar a especificar en sus planos, memorias o especificaciones, el grado de desempeño que deben cumplir los elementos.A.9.3.2 – DEL SUPERVISOR TECNICO – El supervisor técnico debe verificar que la construcción e instalación de los elementos no estructurales se realice siguiendo los planos y especificaciones correspondientes. En aquellos casos en los cuales en los documentos de diseño (planos, memorias y especificaciones) sólo se indica el grado de desempeño requerido, es responsabilidad del supervisor técnico el verificar que los elementos no estructurales que se instalen en la edificación, efectivamente estén en capacidad de cumplir el grado de desempeño especificado por el diseñador.A.9.3.3 - COORDINACION ENTRE DISEÑOS DE ELEMENTOS QUE HACEN PARTE DE DIFERENTES SISTEMAS - La responsabilidad de la coordinación entre los diferentes diseños recae en el profesional que figura como diseñador arquitectónico en la solicitud de licencia de construcción. El profesional que realice la coordinación debe tomar todas las precauciones necesarias para que el diseño resultante de cada uno de los elementos no estructurales, realizado por profesionales diferentes a él, no afecte el desempeño de elementos diseñados por otros profesionales. A.9.4 - CRITERIO DE DISEÑO A.9.4.1 - GENERAL - El diseñador de los elementos no estructurales puede adoptar una de dos estrategias en el diseño: (a) Separarlos de la estructura - En este tipo de diseño los elementos no estructurales se aíslan lateralmente de la estructura dejando una separación suficiente para que la estructura al deformarse como consecuencia del sismo no los afecte adversamente. Los elementos no estructurales se apoyan en A-64
  • 178. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructurales su parte inferior sobre la estructura, o se cuelgan de ella; por lo tanto deben ser capaces de resistir por simismos las fuerzas inerciales que les impone el sismo, y sus anclajes a la estructura deben ser capacesde resistir y transferir a la estructura estas fuerzas inducidas por el sismo. Además la separación de laestructura de la edificación debe ser lo suficientemente amplia para garantizar que no entren en contacto,para los desplazamientos impuestos por el sismo de diseño.(b) Disponer elementos que admitan las deformaciones de la estructura - En este tipo de diseño sedisponen elementos no estructurales que tocan la estructura y que por lo tanto deben ser losuficientemente flexibles para poder resistir las deformaciones que la estructura les impone sin sufrir dañomayor que el que admite el grado de desempeño prefijado para los elementos no estructurales de laedificación. En este tipo de diseño debe haber una coordinación con el ingeniero estructural, con el fin deque éste tome en cuenta el potencial efecto nocivo sobre la estructura que pueda tener la interacciónentre elementos estructurales y no estructurales.A.9.4.2 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO - Las fuerzas sísmicas horizontales reducidas de diseño que actúan sobre cualquier elemento no estructural deben calcularse utilizando la siguiente ecuación: ax apA aI Fp = g Mp ≥(A.9-1)g Mp Rp 2Los parámetros que intervienen en esta ecuación, diferentes a la masa del elemento, Mp, se definen de la siguiente manera:A.9.4.2.1 - Aceleración en el punto de soporte del elemento - ax - Corresponde a la aceleración horizontal que ocurre en el punto donde el elemento no estructural está soportado, o anclado, al sistema estructural de la edificación, cuando ésta se ve afectada por los movimientos sísmicos de diseño. Esta aceleración depende de las características dinámicas del sistema de resistencia sísmica de la edificación y de la localización del elemento dentro de ella. Debe evaluarse por medio de un análisis dinámico de la estructura que tenga en cuenta su capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, o bien por medio de la siguiente ecuación compatible con las fuerzas sísmicas que se obtienen por medio del método de fuerza horizontal equivalente tal como se presenta en el Capítulo A.4 del Reglamento: C vx Vs ax = ≤ 2 Sa(A.9-2) mx gpero ax no puede ser menor que AaI/ 2. En la ecuación anterior, Cvx se obtiene por medio de la ecuación A.4-7, Vs por medio de la ecuación A.4-5, mx es la fracción de la masa total de la edificación, M, que está localizada en el piso x, y el valor de Sa se define para el período fundamental de la edificación, calculado de acuerdo con los requisitos del Capitulo A.4. El valor de Sa se debe calcular para las dos direcciones principales en planta de la estructura, y se debe emplear el valor que conduzca al mayor valor de Sa.A.9.4.2.2 – Amplificación dinámica del elemento no estructural - ap – Dependiendo de la rigidez, distribución de su masa y características de apoyo sobre la estructura, el elemento no estructural amplifica las aceleraciones que se presentan en su punto de soporte debido a efectos de resonancia. Estos efectos de resonancia dependen de la relación que exista entre el período fundamental de la estructura y el del elemento no estructural, incluyendo la acción de sus soportes. Cuando el elemento no estructural es rígido, su masa se encuentra localizada cerca del punto de apoyo y está firmemente anclado a la estructura, su amplificación dinámica es menor, esto se presenta en elementos no estructurales con períodos de vibración del orden de 0.06 s o menos. Cuando el elemento no estructural es flexible, o su masa se encuentra distribuida en la altura, o concentrada lejos del punto de soporte, o sus apoyos permiten desplazamientos apreciables, las aceleraciones a que se ve sometido se amplifican apreciablemente con respecto a las aceleraciones que se presentan en su punto de soporte. Esta amplificación, ap, debe determinarse por medio de análisis dinámicos detallados o ensayos dinámicos experimentales. En ausencia de éstos, pueden emplearse los valores aproximados dados en las tablas A.9-1 y A.9-2, donde los valores de ap varían entre 1.0 y 2.5.A.9.4.2.3 – Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico del elemento no estructural - Rp – Este coeficiente representa, en conjunto, la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico de respuesta del elemento en sí y de su sistema de anclaje o amarre a la estructura de la edificación. Un valor de Rp bajo, cercano a la unidad, indica fragilidad, poca capacidad de disipación de energía, y anclajes o amarres a la estructura con poca capacidad de deformarse inelásticamente. En la medida que se atienden estos gradosA-65
  • 179. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructuralespotenciales de comportamiento deficiente es posible incrementar los valores de Rp. En las tablas A.9-2 y A.9-3, se dan los valores de Rp, mínimos permitidos para cada grado de desempeño, los cuales varían entre 0.5 y 6.0.A.9.4.3 - CAPACIDAD DE DEFORMACION – Los elementos no estructurales al verse sometidos a los movimientos sísmicos de diseño sufren desplazamientos con respecto a la estructura de la edificación que no deben exceder las holguras de separación que se dejen, o deformaciones del mismo elemento que pongan en peligro su integridad. Los desplazamientos de verificación de los elementos no estructurales y sus anclajes o amarres se fijan en función de las derivan máximas aceptables para la estructura que se prescriben en el Capítulo A.6 del Reglamento. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta en el diseño que el elemento debe ser capaz de resistir, sin sufrir un nivel de daño mayor que el admisible para su grado de desempeño, las deformaciones que le impone la respuesta sísmica de la estructura.A.9.4.4 - APLICACIÓN DE LAS FUERZAS SISMICAS - Las fuerzas sísmicas sobre cualquier elemento no estructural actúan de acuerdo con la distribución de la masa y la rigidez del elemento. Se permite suponer que se aplican en el centro de gravedad del elemento, teniendo en cuenta que éstas pueden obrar en cualquier dirección horizontal. Para efectos del diseño de los elementos mecánicos y eléctricos, debe tenerse en cuenta en el diseño una fuerza vertical que actúa hacia arriba o hacia abajo, adicional a su peso, igual a un tercio de él.A.9.4.5 - TRANSFERENCIA DE LAS FUERZAS SISMICAS - Los elementos no estructurales que requieran ser diseñados para resistir fuerzas sísmicas, deben amarrarse o anclarse de tal manera que éstas fuerzas sean finalmente transferidas a la estructura de la edificación. El amarre debe ser una conexión o anclaje que permita resistir tensiones y compresiones, sin contar con efectos de fricción, ni de resistencia a la tensión de morteros de pega..A.9.4.6 – OTRAS SOLICITACIONES – El diseñador de los elementos no estructurales debe tener en cuenta en sus diseños las demás solicitaciones que puedan afectar el comportamiento de los elementos no estructurales, de las mencionadas en el Título B del Reglamento.A.9.4.7 - DISEÑO UTILIZANDO EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO - Cuando el material del elemento no estructural se diseña utilizando el método de esfuerzos de trabajo, tal como lo define B.2.3, las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, que se determinan de acuerdo con los requisitos del presente Capítulo, debe multiplicarse por un coeficiente de carga de 0.7, tal como lo indican las combinaciones de carga de B.2.3 para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, al nivel de esfuerzos de trabajo, que se utilizan en el diseño de los elementos y sus anclajes.A.9.4.8 – ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES LOCALIZADOS EN LA BASE DE LA ESTRUCTURA Y POR DEBAJO DE ELLA, O FUERA DE ELLA – Los elementos no estructurales, localizados a la altura, o por debajo, de la base de la estructura, o por fuera de ella, deben diseñarse para unas fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas de acuerdo con la ecuación A.9-1, para una aceleración ax igual a AaI.A.9.4.9 – TIPOS DE ANCLAJE SEGUN EL VALOR DE Rp PERMITIDO PARA EL ELEMENTO NO ESTRUCTURAL – Los sistemas de anclaje de los elementos no estructurales deben tener capacidad de disipación de energía en el rango inelástico y ductilidad compatible con el nivel mínimo de Rp requerido para el elemento no estructural. A continuación se indican algunos de los tipos de anclaje empleados en el medio y su grado de aceptabilidad para los diferentes valores de Rp:A.9.4.9.1 - Especiales (Rp = 6) – Se trata de anclajes diseñados siguiendo los requisitos del Título F para estructuras acero estructural para capacidad de disipación especial (DES). Deben cumplirse todos los requisitos dados allí para permitir este valor de Rp.A.9.4.9.2 - Dúctiles (Rp = 3) – Cuando el anclaje se realiza por medio de anclajes profundos que emplean químicos (epóxicos), anclajes profundos vaciados en el sitio, o anclajes vaciados en el sitio que cumplen los requisitos del Capítulo C.21. No se permiten los pernos de expansión ni anclajes colocados por medios explosivos (tiros). Anclajes profundos son aquellos en los cuales la relación entre la porción embebida al diámetro del perno es mayor de 8. Este tipo de anclajes debe emplearse cuando el elemento no estructural es dúctil.A.9.4.9.3 – No dúctiles (Rp = 1.5) – Cuando el anclaje se realiza por medio de pernos de expansión, anclajes superficiales que emplean químicos (epóxicos), anclajes superficiales vaciados en el sitio, o anclajes colocados por medio explosivos (tiros). Anclajes superficiales son aquellos en los cuales la relación entre la porción embebida al diámetro del perno es menor de 8. Dentro de este tipo de anclajes se encuentran las barras de acero de refuerzo con ganchos en los extremos que se embeben dentro del mortero de pega de la A-66
  • 180. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructuralesmampostería. Este tipo de anclajes se permiten cuando el elemento no estructural no es dúctil. Si se utilizan en elementos no estructurales dúctiles, éstos deben diseñarse para el mismo valor de Rp =1.5.A.9.4.9.4 - Húmedos (Rp = 0.5) – Cuando se utiliza mortero, o adhesivos que pegan directamente al mortero o al concreto, sin ningún tipo de anclaje mecánico resistente a tracción.A.9.4.10 – ELEMENTOS DE CONEXION PARA COMPONENTES NO ESTRUCTURALES – El elemento de conexión es el aditamento que conecta el elemento no estructural con los anclajes a la estructura. En algunos casos es el mismo elemento de anclaje. Las conexiones que permiten movimiento deben disponerse de tal manera que pueda haber movimiento relativo entre la estructura y el elemento no estructural, por medio de agujeros alargados, agujeros de un tamaño mayor que los espigos o tornillos, por medio de elemento de acero que se flexionan, u otros procedimientos, pero debe ser capaz de resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño prescritas en las direcciones en las cuales no se permite el movimiento. En fachadas el elemento de conexión en sí, debe diseñarse para resistir una fuerza sísmica reducida de diseño igual a 1.33 Fp y todos los pernos, tornillos, soldaduras, y espigos que pertenezcan al sistema de conexión, deben diseñarse para 3.0 Fp. A.9.5 - ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTONICOS A.9.5.1 - GENERAL - Los acabados y elementos arquitectónicos enumerados en la tabla A.9-2 y sus anclajes a la estructura deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los cálculos y diseños de los elementos arquitectónicos y acabados deben incluirse como parte de las memorias de diseño de acabados.A.9.5.2 - ELEMENTOS QUE REQUIEREN ESPECIAL CUIDADO EN SU DISEÑO - El comportamiento sísmico de algunos elementos no estructurales representan un peligro especialmente grave para la vida y en otros casos pueden llevar a la falla de elementos estructurales críticos, como pueden ser las columnas. Dentro de estos elementos se encuentran, entre otros, los siguientes:(a) Muros de fachada - las fachadas deben diseñarse y construirse para que sus componentes no sedisgreguen como consecuencia del sismo, y además el conjunto amarrase adecuadamente a la estructuracon el fin de que no exista posibilidad de que caigan poniendo en peligro a los transeúntes al nivel decalzada.(b) Muros interiores - deben tenerse precauciones para evitar el vuelco de los muros interiores y particiones.(c) Cielos rasos - el desprendimiento y caída de los cielos rasos representa un peligro grave para laspersonas.(d) Enchapes de fachada - el desprendimiento y caída de los enchapes de fachada representa un peligrograve para los transeúntes.(e) Aticos, parapetos y antepechos - existe el mismo peligro potencial que presentan los muros defachada. Cuando la cubierta de la edificación esté compuesta por tejas o elementos frágiles debeconsiderarse en el diseño la posibilidad de que el parapeto falle hacia adentro, cayendo sobre la cubierta,produciendo su falla y poniendo en peligro a los habitantes del último piso.(f) Vidrios - la rotura de vidrios generada por la deformación del marco de la ventana representa un peligropara las personas que estén dentro o fuera de la edificación. Deben tenerse precauciones para dejarholguras suficientes dentro del montaje del vidrio o de la ventanería para evitar su rotura. La colocaciónde películas protectoras, vidrios templados y vidrios tripliados son otras alternativas para evitar el peligroasociado con la rotura del vidrio.(g) Paneles prefabricados de fachada - cuando se utilicen paneles prefabricados de fachada, debendejarse holguras suficientes que permitan la deformación de la estructura sin afectar el panel. Además elpanel debe estar adecuadamente adherido al sistema estructural de resistencia sísmica, para evitar sudesprendimiento(h) Columnas cortas o columnas cautivas - ciertos tipos de interacción entre los elementos noestructurales y la estructura de la edificación deben evitarse a toda costa. Dentro de este tipo deinteracción se encuentra el caso de las quot;columnas cortasquot; o quot;columnas cautivasquot; en las cuales la columnaestá restringida en su desplazamiento lateral por un muro no estructural que no llega hasta la losa deentrepiso en su parte superior. En este caso el muro debe separarse de la columna, o ser llevado hasta lalosa de entrepiso en su parte superior, si se deja adherido a la columna.A.9.5.3 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO - Los elementos arquitectónicos y acabados y sus anclajes a la estructura deben diseñarse para resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas por medio de la ecuación A.9-1, empleando los coeficientes dados en la tabla A.9-2.A-67
  • 181. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructuralesTABLA A.9-2 Coeficiente de amplificación dinámica, ap, y coeficiente de capacidad de disipación de energía mínimo requerido, Rp, para elementos arquitectónicos y acabadosCoeficiente de capacidad de disipación de Elementoenergía, Rp, mínimo requerido Grado de desempeño no estructural apSuperiorBuenoBajoFachadas•1.0 3.0 1.51.5paneles prefabricados apoyados arriba y abajo•1.0 3.0 1.51.5en vidrio apoyadas arriba y abajo•1.0 1.5 1.51.5lámina en yeso, con costillas de acero•1.0 3.0 1.51.5mampostería reforzada, separada lateralmente de laestructura, apoyadas arriba y abajo•2.5 3.0 1.51.5mampostería reforzada, separada lateralmente de laestructura ,apoyadas solo abajo 1.5(1)•1.0 No permitido No permitidomampostería no reforzada, separada lateralmente dela estructura, apoyadas arriba y abajo 1.5(1)•2.5 No permitido No permitidomampostería no reforzada, separada lateralmente dela estructura ,apoyadas solo abajo 1.5(2)•1.0 No permitido No permitidomampostería no reforzada, confinada por laestructura 0.5(1)Muros que encierran puntos fijos y ductos de escaleras,1.0 3.0 1.5ascensores, y otrosMuros divisorios y particiones 0.5(1)•1.0 3.0 1.5corredores en áreas públicas 0.5(1)•1.0 1.5 1.5muros divisorios de altura total 0.5(1)•2.5 1.5 1.5muros divisorios de altura parcialElementos en voladizo vertical•2.5 3.0 1.5 1.5áticos, parapetos y chimeneasAnclaje de enchapes de fachada 1.0 3.0 1.5 0.5Altillos 1.5 3.0 1.5 1.5Cielos rasos 1.0 1.5 1.5No requeridoAnaqueles, estanterías y bibliotecas de más de 2.50 m dealtura, incluyendo el contenido•2.5 6.0 3.0No requeridoDiseñadas de acuerdo al Título F•2.5 3.0 1.5No requeridoOtrasTejas1.0 Notas: 1. Debe verificarse que el muro no pierde su integridad al ser sometido a las derivas máximas calculadas para la estructura. 2. Además de (1) debe verificarse que no interactúa adversamente con la estructura.A.9.5.4 - FUERZAS DE VIENTO - Cuando las fuerzas de viento, positivas o negativas, sobrepasen 0.7Fp para muros no estructurales de fachada, estas fuerzas deben ser las empleadas en diseño del elemento no estructural, y sus anclajes deben diseñarse para resistir 1.4 veces las fuerzas de viento.A.9.5.5 - ANCLAJE DE LAS FACHADAS - Los anclajes y amarres de los muros no estructurales de fachada, a la estructura de la edificación y a los muros interiores, deben ser capaces de resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño obtenidas por medio de la ecuación A.9-1 y además deben tener la suficiente ductilidad y capacidad de rotación para aceptar desplazamientos, en cada piso, entre su base y la parte superior, iguales a la deriva de diseño, calculada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6. El muro debe ser capaz de resistir la flexión que le imponen las fuerzas sísmicas reducidas de diseño actuando en una dirección perpendicular al plano del muro.A.9.5.6 - CAPACIDAD DE DEFORMACION - Los acabados y elementos arquitectónicos deben ser capaces de resistir, con el nivel de daño aceptable para el grado de desempeño correspondiente, las deformaciones dictadas por la deriva, calculada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6. En los elementos no estructurales y acabados colocados sobre elementos estructurales en voladizo debe tenerse en cuenta la deflexión vertical causada por la rotación en el apoyo del voladizo.A.9.5.7 - FUERZAS SISMICAS EN LA DIRECCION PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO NO ESTRUCTURAL - En el diseño de los muros no estructurales ante fuerzas sísmicas perpendiculares al plano del muro debe verificarse que las deflexiones del muro causadas por estas fuerzas no excedan la capacidad de deformación del muro.A-68
  • 182. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructurales A.9.5.8 - CIELOS RASOS - Deben tenerse en cuenta en el diseño de los sistemas de cielo raso la interacción de los elementos arquitectónicos, hidráulicos, mecánicos y eléctricos que se incorporen dentro de él. A.9.6 - INSTALACIONES HIDRAULICAS, SANITARIAS, MECANICAS Y ELECTRICAS A.9.6.1 - GENERAL - Los elementos no estructurales enumerados en la tabla A.9-3 y sus anclajes a la estructura deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los cálculos y diseños de los elementos de instalaciones hidráulicas, sanitarias, mecánicas y eléctricas deben incluirse como parte de las memorias de diseño de cada uno de los sistemas. Puede hacerse un análisis del mecanismo de soporte de un componentes, de acuerdo con principios establecidos de dinámica estructural, para justificar una reducción de las fuerzas determinadas en A.9.6.2. Deben investigarse los estados de esfuerzos combinados tales como tensión y cortante en los pernos de anclaje, de acuerdo con principios establecidos de mecánica estructural.A.9.6.2 - FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO - Los componentes hidráulicos, mecánicos y eléctricos y sus anclajes deben diseñarse para fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas por medio de la ecuación A.9-1, empleando los coeficientes dados en la tabla A.9-3.A.9.6.3 - SOPORTES - Los sistemas de soporte deben diseñarse para las fuerzas sísmicas reducidas de diseño definidas en A.9.6.2 y de acuerdo con los requisitos correspondientes del material estructural del soporte, de acuerdo con lo establecido en el Título correspondiente al material estructural. Los soportes deben ser capaces de resistir los desplazamientos de la estructura inducidos por los movimientos sísmicos, calculados de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6.A.9.6.4 - EMPATES CON LAS REDES DE SERVICIOS PUBLICOS - Deben disponerse conexiones flexibles en los empates con las redes de servicios públicos en todos los casos en los cuales el empate está localizado en un lugar donde la estructura se puede desplazar con respecto al terreno como consecuencia de los movimientos sísmicos. El empate flexible debe ser capaz de resistir, sin daño, unos desplazamientos calculados como lo indica el Capítulo A.6.A.9.6.5 - INTERRUPTORES AUTOMATICOS - En los empates con las redes de servicios públicos de electricidad y de gas, en edificaciones que pertenezcan al grupo de uso IV, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, debe colocarse, del lado de la edificación, un interruptor automático. El interruptor automático debe activarse cuando se presente una aceleración horizontal del terreno mayor que 0.5 Aa.A.9.6.6 - ASCENSORES EN EDIFICACIONES DEL GRUPO DE USO IV - En las edificaciones del grupo de uso IV localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, el diseño, construcción y montaje de los ascensores debe realizarse cumpliendo los requisitos de la norma ANSI/ASME A.17.1 quot;American National Standard Safety Code for Elevators and Escalatorsquot;, incluyendo el Apéndice F.A-69
  • 183. NSR-98 – Capítulo A.9 – Elementos no estructurales TABLA A.9-3Coeficiente de amplificación dinámica, ap, y coeficiente de capacidad de disipación de energía mínimo requerido, Rp, para elementos hidráulicos, mecánicos o eléctricosa Coeficiente de capacidad de disipación de Elemento energía, Rp, mínimo requeridoap b Grado de desempeño no estructural Superior Bueno Bajo Sistemas de protección contra el fuego 2.53.0 1.5 1.5 Plantas eléctricas de emergencia 1.01.5 1.5No requerido Maquinaria de ascensores, guías y rieles del ascensor y el 1.03.0 1.5No requerido contrapeso Equipo en general •Calderas, hornos, incineradores, calentadores deagua y otros equipos que utilicen combustibles, y suschimeneas y escapes. •Sistemas de comunicaciónDuctos eléctricos, cárcamos y bandejas de cablesc •1.0 3.0 1.5 No requerido •Equipo eléctrico, transformadores, subestaciones,motores, etc. •Bombas hidráulicas •Tanques, condensadores, intercambiadores de calor,equipos de presión •Empates con las redes de servicios públicos Maquinaria de producción industrial1.0 3.0 1.5 0.5 Sistemas de tuberías •Tuberías de gases y combustibles2.5 3.01.5 1.5 •Tuberías del sistema contra incendio2.5 3.01.5 1.5Otros sistemas de tuberíasd •2.5 1.5 No requeridoNo requerido Sistemas de aire acondicionado, calefacción y ventilación, 1.0 3.01.5No requerido y sus ductose Paneles de control y gabinetes eléctricos1.5 1.5 No requerido Luminarias y sistemas de iluminaciónf1.0 1.5 1.5 No requerido Notas: a. Véase las excenciones en A.9.1.3. b. Los valores de ap dados son para la componente horizontal. Para la componente vertical deben incrementarse en un 33%. c. No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para las bandejas de cables eléctricos en las siguientes situaciones: (1) Ductos y bandejas de cables colgados de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) En espacios para equipos mecánicos y calderas, donde el ducto tiene menos de 30 mm de diámetro interior. (3) Cualquier ducto eléctrico de menos de 65 mm de diámetro interior, localizado en otros espacios. d. No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para las tuberías en las siguientes situaciones: (1) Tuberías colgadas de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) En espacios para equipos mecánicos y calderas, donde la tubería tiene menos de 30 mm de diámetro interior. (3) Cualquier tubería de menos de 65 mm de diámetro interior, localizado en otros espacios. e. No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para los ductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado en las siguientes situaciones: (1) Ductos colgados de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) Ductos que tienen una sección con un área menor de 0.60 m². f. Las luminarias dispuestas como péndulos deben diseñarse utilizando un valor de ap igual a 1.5. El soporte vertical debe diseñarse con un factor de seguridad igual a 4.0. n A-70
  • 184. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de lavigencia de la presente versión del ReglamentoCAPITULO A.10EDIFICACIONES CONSTRUIDAS ANTES DE LA VIGENCIA DE LA PRESENTE VERSION DEL REGLAMENTO A.10.0 - NOMENCLATURA = fuerzas sísmicas reducidas para revisión de la estructura existente y diseño de la ampliación (E = Fs / R'). E = fuerzas sísmicas equivalentes, véase A.10.3.2. Fs = resistencia efectiva. Nef = resistencia existente. Nex = coeficiente de capacidad de disipación de energía del sistema y material estructural, definido en el R Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía que se le asigna a la edificación existente de acuerdo R' con lo prescrito en el Capítulo A.10. φa= coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación. Véase A.3.3.3. φc= coeficiente de reducción de resistencia por calidad del diseño y construcción de la estructura. Véase A.10.3.3.4. φe= coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura. Véase A.10.3.3.4. φp= coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en planta de la edificación. Véase A.3.3.3. A.10.1 - PROPOSITO Y ALCANCEA.10.1.1 - GENERAL - El presente Capítulo establece los criterios que deben seguirse para poder adicionar, modificar o remodelar el sistema estructural de edificaciones diseñadas y construidas con anterioridad a la vigencia de la presente versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas.A.10.1.2 - PROPOSITO - Una edificación que se remodele siguiendo los requisitos aquí presentados debe ser capaz de resistir temblores pequeños sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero con algún daño en elementos no estructurales, y un temblor fuerte sin colapso.A.10.1.3 - ALCANCE - Los requisitos dados en este Capítulo pueden ser utilizados en el diseño y alteración de la estructura de edificaciones existentes antes de la vigencia de la presente versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas A.10.1.3.1 - Análisis de vulnerabilidad sísmica - Los criterios presentados en este Capítulo puedenutilizarse en la verificación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones existentes antes de la vigencia de lapresente versión del Reglamento, dando el nivel de seguridad en comparación de lo que el Reglamentoexigiría a una edificación nueva. A.10.1.3.2 - Reparaciones y cambios menores - Se considera que el sistema estructural de la edificación nosufre modificación cuando se hacen reparaciones y cambios menores que no afecten el sistema deresistencia sísmica ni la integridad estructural de la edificación. En este caso no hay necesidad de llevar acabo los estudios a que hace referencia el presente Capítulo, con la excepción anotada en A.10.1.3.3. A.10.1.3.3 - Cambio de uso - Cuando se modifique el uso de una edificación, aun en los casos que mencionaA.10.1.3.2, deben evaluarse las implicaciones causadas por este cambio de uso, ante cargas verticales,fuerzas horizontales y especialmente ante efectos sísmicos. A-71
  • 185. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de lavigencia de la presente versión del Reglamento A.10.1.3.4 - Edificaciones diseñadas y construidas utilizando la presente versión del Reglamento -Cuando se trate de modificaciones de edificaciones diseñadas y construidas dentro de la vigencia de lapresente versión del Reglamento, estas alteraciones deben llevarse a cabo cumpliendo los requisitos delpresente Reglamento. A.10.1.3.5 - Edificaciones declaradas como patrimonio histórico - Cuando se trate de intervencionesestructurales de edificaciones declaradas como patrimonio histórico, donde existan restricciones severas paralograr un nivel de seguridad equivalente al que el Reglamento exigiría a una edificación nueva, se permitirá unnivel menor de seguridad sísmica siempre y cuando este menor nivel se justifique por parte del ingenierodiseñador y se acepte por parte del propietario, incluyendo dentro de los documentos que se presentan parasolicitar la respectiva licencia de construcción, un memorial firmado en conjunto en el cual se incluyan lasrazones que motivan la reducción, el nivel de seguridad sísmica propuesto, y las medidas que se adoptaránpara restringir el acceso al publico en general o los procedimientos colaterales que se adoptarán para proveerseguridad apropiada a los ocupantes.A.10.1.4 - PROCEDIMIENTO DE EVALUACION Y DISEÑO - En la aplicación del presente Capítulo deben seguirse los siguientes pasos:INFORMACION PRELIMINAR Paso 1 - Debe verificarse que la modificación esté cubierta por el alcance dado en A.10.1.3. Paso 2 - Debe recopilarse y estudiarse la información existente acerca del diseño y construcción de laedificación original y sus posteriores modificaciones y deben hacerse exploraciones en la edificación, todoesto de acuerdo con A.10.2. Paso 3 - El estado del sistema estructural debe calificarse con respecto a: (a) la calidad del diseño de laestructura original y de la construcción de la misma y (b) el estado de mantenimiento y conservación. Estacalificación debe hacerse de acuerdo con los requisitos de A.10.2.EVALUACION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE Paso 4 - Deben determinarse unas solicitaciones equivalentes de acuerdo con los requisitos de A.10.3.2. Paso 5 - Debe llevarse a cabo un análisis elástico de la estructura para las solicitaciones equivalentesdefinidas en el Paso 4. Paso 6 - La resistencia existente de la edificación debe determinarse utilizando los requisitos de A.10.3.3.3. Paso 7 - Se debe obtener una resistencia efectiva de la estructura, a partir de la resistencia existente,afectándola por dos coeficientes de reducción de resistencia obtenidos de los resultados de la calificaciónllevada a cabo en el Paso 3. Paso 8 - Debe determinarse un índice de sobreesfuerzo como el máximo cociente obtenido para cualquierelemento o sección de éste, entre las fuerzas internas solicitadas obtenidas del análisis estructural realizadoen el Paso 5 para las solicitaciones equivalentes definidas en el Paso 4 y la resistencia efectiva obtenida en elPaso 7. Paso 9 - Utilizando los desplazamientos horizontales obtenidos en el análisis del Paso 5 deben obtenerse lasderivas de la estructura. Paso 10 - Debe determinarse un índice de flexibilidad por efectos horizontales como el máximo cociente entrelas derivas obtenidas en el Paso 9 y las derivas permitidas por el Reglamento en el Capítulo A.6. Igualmentedebe determinarse un índice de flexibilidad por efectos verticales como el máximo cociente entre lasdeflexiones verticales medidas en la edificación y las deflexiones permitidas por el presente Reglamento. A-72
  • 186. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del ReglamentoMODIFICACION DEL SISTEMA ESTRUCTURALPaso 11 - El tipo de modificación debe definirse de acuerdo con A.10.4 dentro de una de tres categorías: (a) Ampliaciones adosadas, (b) Ampliaciones en altura y (c) Actualizaciones al Reglamento.Paso 12 - El conjunto debe analizarse nuevamente incluyendo la modificación. Esta debe diseñarse para las fuerzas y esfuerzos obtenidos de este nuevo análisis. El diseño y construcción debe llevarse a cabo de acuerdo con los requisitos que para cada tipo de modificación establece el presente Capítulo.A.10.1.5 - CALCULOS, MEMORIAS Y PLANOS - Debe elaborarse una memoria justificativa de cálculos en la cual deben quedar claramente consignados los siguientes aspectos:(a) Una relación de los documentos de diseño y construcción de la edificación original que fueron utilizados en la evaluación y diseño de las modificaciones, tales como: planos arquitectónicos y estructurales, memorias de cálculo, estudios de suelos, registros de la interventoría, libros de obra, consultas personales a profesionales que participaron en el diseño o construcción, etc.(b) Una relación de la evaluación del estado actual de la edificación llevada a cabo como lo exige A.10.2.(c) Una descripción muy clara justificando la definición de los parámetros de evaluación y diseño que provienen del estudio de la situación actual de la edificación.(d) Memoria de cálculos del diseño de la modificación a la estructura con la correspondiente justificación de que la estructura final tendrá la resistencia y comportamiento esperados, cuando actúa en conjunto con la estructura preexistente.(e) Los otros documentos apropiados, a juicio del diseñador, de aquellos que exige el presente Reglamento para edificaciones nuevas.A.10.1.5.1 - Esta memoria debe ir firmada por un Ingeniero Civil debidamente matriculado, que cumpla las condiciones establecidas en los Artículos 26 y 27 de la Ley 400 de 1997.A.10.1.6 - SUPERVISION TECNICA - La construcción de la alteración del sistema estructural existente debe someterse, en todos los casos, a una supervisión técnica dentro del alcance que se da en el Título I del presente Reglamento.A.10.1.6.1 - El Supervisor Técnico debe dejar constancia en los registros de la supervisión de que las hipótesis en que se basó el diseñador fueron confirmadas en la obra. En caso de presentarse discrepancias debe quedar constancia escrita de que el diseñador fue informado de ellas y de las acciones correctivas que él fijó.A.10.1.7 - CRITERIO Y RESPONSABILIDAD DEL INGENIERO - El tipo de diseño a que hace referencia en su alcance este documento exige el mejor criterio y experiencia por parte del ingeniero que lo lleva a cabo, dado que el diseñador se hace responsable, dentro del mismo alcance que tiene esa responsabilidad en el presente Reglamento, de la correcta aplicación de los requisitos del Reglamento y del comportamiento de la edificación en el futuro. A.10.2 - ESTUDIOS E INVESTIGACIONES REQUERIDAS A.10.2.1 - INFORMACION PREVIA - Deben realizarse investigaciones sobre la construcción existente, tendientes a determinar los siguientes aspectos acerca de ella:(a) Cuando se disponga de documentos descriptivos del diseño de la estructura original, debe constatarse en el sitio su concordancia con la construcción tal como se encuentra en el momento. Deben hacerse exploraciones en lugares representativos y dejar constancia del alcance de estas exploraciones. (b) La calidad de la construcción de la estructura original debe determinarse de una manera cualitativa. (c) El estado de conservación de la estructura debe evaluarse de una manera cualitativa.A-73
  • 187. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de lavigencia de la presente versión del Reglamento (d) Debe investigarse la estructura con el fin de determinar su estado a través de evidencia de fallas locales,deflexiones excesivas, corrosión de las armaduras y otros indicios de su comportamiento.(e) Debe investigarse la ocurrencia de asentamientos de la cimentación y su efecto en la estructura.(f) Debe determinarse la eventual ocurrencia en el pasado de eventos extraordinarios que hayan podidoafectar la integridad de la estructura, debidos a incendio, sismo, remodelaciones previas, colocación deacabados que hayan aumentado las cargas, y otras modificaciones.A.10.2.2 - ESTADO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL - Debe calificarse el estado del sistema estructural de la edificación de una manera totalmente cualitativa con base en la calidad del diseño y construcción de la estructura original y en su estado actual. Esta calificación se debe realizar de la manera prescrita a continuación: A.10.2.2.1 - Calidad del diseño y la construcción de la estructura original - Esta calificación se define entérminos de la mejor tecnología existente en la época en que se construyó la edificación. Al respecto puedeutilizarse información tal como: registros de interventoría la construcción y ensayos realizados especialmentepara ello. Dentro de la calificación debe tenerse en cuenta el potencial de mal comportamiento de laedificación debido a distribución irregular de la masa o la rigidez, ausencia de diafragmas, anclajes, amarres yotros elementos necesarios para garantizar un buen comportamiento de ella ante las distintas solicitaciones.La calidad del diseño y la construcción de la estructura original debe calificarse como buena, regular o mala. A.10.2.2.2 - Estado de la estructura - Debe hacerse una calificación del estado actual de la estructura de laedificación, basada en aspectos tales como: sismos que la puedan haber afectado, fisuración por cambios detemperatura, corrosión de las armaduras, asentamientos diferenciales, reformas, deflexiones excesivas,estado de elementos de unión y otros aspectos que permitan determinar su estado actual. El estado de laestructura existente debe calificarse como bueno, regular o malo. A.10.3 - CRITERIOS DE EVALUACION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE A.10.3.1 - GENERAL - Debe determinarse si la edificación en su estado actual, está en capacidad de resistir adecuadamente las cargas prescritas por el presente Reglamento.A.10.3.2 - SOLICITACIONES EQUIVALENTES - Debe establecerse una equivalencia entre las solicitaciones que prescribe el Reglamento, para estructuras nuevas y las que está en capacidad de resistir la estructura en su estado actual. Al respecto se deben utilizar los siguientes criterios: A.10.3.2.1 – Movimientos sísmicos de diseño - Deben utilizarse los movimientos sísmicos de diseño queprescribe el Capítulo A.2 para el lugar en que se encuentre la edificación, para el Grupo de Uso que va atener una vez se lleve a cabo la modificación. A.10.3.2.2 - Clasificación del sistema estructural - El sistema estructural debe clasificarse dentro de uno delos sistemas estructurales que define el Capítulo A.3. A.10.3.2.3 - Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R' - De acuerdo con el sistema estructurala que corresponda la edificación y a los requisitos constructivos y de diseño que se hayan seguido en laejecución de la estructura original debe asignarse un valor del coeficiente de capacidad de disipación deenergía, R (R = φa φp R0), el cual se denominará R' dentro del presente Capítulo. La asignación debe hacersede acuerdo con la información disponible sobre la estructura. (a) Cuando se disponga de buena información sobre el diseño original, tal como planos y memorias,se permite, de acuerdo con el mejor criterio del ingeniero que lleva a cabo la evaluación,determinar un valor de coeficiente de capacidad de disipación de energía, R', por comparacióncon los requisitos que para el material y el sistema estructural fija el Reglamento. La selección delcoeficiente de capacidad de disipación de energía, R', cuando haya cumplimiento parcial de losrequisitos puede aproximarse interpolando entre los valores de R que da el Capítulo A.3.(b) Cuando no se disponga de buena información sobre el diseño original, o ésta sea incompleta ofragmentaria, el ingeniero que lleve a cabo la evaluación debe definir un valor de R' de acuerdoA-74
  • 188. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamentocon su mejor criterio. Este valor no puede ser mayor que el valor que el Capítulo A.3 establezca para mismo sistema estructural y el mismo material. (c) Cuando no exista ningún tipo de información se permite utilizar un valor de R' correspondiente a tres cuartos del valor que fija el Capítulo A.3 para el mismo sistema estructural y el mismo material. El valor así obtenido no hay necesidad de que sea menor que la unidad. (d) Cuando se trate de edificaciones de mampostería no reforzada, el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R', debe ser igual a la unidad.A.10.3.2.4 – Fuerzas sísmicas – Las fuerzas sísmicas, Fs, que el sismo de diseño impone a la edificación se deben determinar por medio del método de la fuerza horizontal equivalente, tal como lo prescribe el Capítulo A.4. Estas fuerzas sísmicas deben distribuirse en la altura de acuerdo con el mismo método de la fuerza horizontal equivalente. Se permite utilizar el método del análisis dinámico dado en el Capítulo A.5, si a juicio del diseñador hay suficiente información para permitir su uso.A.10.3.2.5 - Cargas diferentes a las solicitaciones sísmicas - Las otras solicitaciones diferentes a las solicitaciones sísmicas deben determinase siguiendo los requisitos del Título B, con excepción de las cargas muertas, las cuales deben evaluarse con base en observaciones y mediciones de campo. Las cargas muertas en ningún caso, para efectos de determinar las solicitaciones equivalentes, pueden ser menores a las prescritas en el Título B.A.10.3.2.6 - Análisis estructural - Con el fin de determinar las fuerzas y esfuerzos internos de la estructura debe llevarse a cabo un análisis estructural por medio de uno de los modelos matemáticos permitidos por este Reglamento.A.10.3.2.7 – Obtención de las solicitaciones equivalentes - Las diferentes solicitaciones que deben ser tenidas en cuenta, se combinan para obtener las fuerzas internas equivalentes que se emplean en la revisión de la estructura existente. Esta combinación debe realizarse de acuerdo con los requisitos del Capítulo B.2 del Reglamento, por el método de diseño propio de cada material estructural. En cada una de las combinaciones de carga requeridas, las solicitaciones se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para esa combinación en el Capítulo B.2 del Reglamento. En los efectos causados por el sismo de diseño se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema estructural, lo cual se logra empleando unos efectos sísmicos reducidos de revisión, E, obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas FS, por el coeficiente de capacidad de disipación de energía R' (E = FS / R').A.10.3.3 - RELACION ENTRE DEMANDA Y CAPACIDAD - Deben determinarse unos índices de sobreesfuerzo y de flexibilidad, que permitan definir la capacidad de la estructura existente de soportar y responder adecuadamente ante las solicitaciones equivalentes definidas en A.10.3.2.A.10.3.3.1 - Definición del índice de sobreesfuerzo - El índice de sobreesfuerzo se expresa como el cociente entre las solicitaciones equivalentes, calculadas de acuerdo con A.10.3.2 y la resistencia efectiva. Tiene dos acepciones:(a) índice de sobreesfuerzo de los elementos, el cual se refiere al índice de sobreesfuerzo de cada uno de los elementos estructurales individuales, e(b) índice de sobreesfuerzo de la estructura, cuando se determina para toda la estructura, evaluando los elementos con un mayor índice de sobreesfuerzo individual y tomando en consideración su importancia dentro de la resistencia general de la estructura como un conjunto.A.10.3.3.2 - Determinación del índice de sobreesfuerzo - Para todos los elementos de la estructura y para todos los efectos tales como cortante, flexión, torsión, etc., debe dividirse la fuerza o esfuerzo que se le exige al aplicarle las solicitaciones equivalentes, mayoradas de acuerdo con el procedimiento dado en el Título B del Reglamento y para las combinaciones de carga dadas allí, por la resistencia efectiva del elemento. El índice de sobreesfuerzo para toda la estructura corresponderá al mayor valor obtenido de estos cocientes, entre los elementos que puedan poner en peligro la estabilidad general de la edificación. A-75
  • 189. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del ReglamentoA.10.3.3.3 - Resistencia existente de los elementos - La resistencia existente de los elementos de la estructura, Nex, debe ser determinada por el ingeniero que hace la evaluación con base en la información disponible y utilizando su mejor criterio y experiencia. Por resistencia se define el nivel de fuerza o esfuerzo al cual el elemento deja de responder en el rango elástico o el nivel al cual los materiales frágiles llegan a su resistencia máxima o el nivel al cual los materiales dúctiles inician su fluencia. En general la resistencia existente corresponde a los valores que se obtienen para cada material estructural al aplicar los modelos de resistencia que prescribe el Reglamento en los títulos correspondientes.A.10.3.3.4 - Resistencia efectiva - La resistencia efectiva Nef de los elementos, o de la estructura en general, debe evaluarse como el producto de la resistencia existente Nex, multiplicada por los coeficientes de reducción de resistencia φc y φe, así:N ef = φ c φ e N ex (A.10-1)donde a φc y φe se les asigna el valor dado en la Tabla A.10-1, dependiendo de la calificación de la calidad y estado de la estructura definidas en A.10.2.2.1 y A.10.2.2.3.A.10.3.3.5 - Definición del índice de flexibilidad - Debe determinarse un índice de flexibilidad, el cual indica la susceptibilidad de la estructura a tener deflexiones o derivas excesivas, con respecto a las permitidas por el Reglamento. Tiene dos acepciones:(a) índice de flexibilidad del piso, el cual se define como el cociente entre la deflexión o deriva obtenida del análisis de la estructura, y la permitida por el Reglamento, para cada uno de los pisos de la edificación, y (b) índice de flexibilidad de la estructura, definido como el mayor valor de los índices de flexibilidad de piso de toda la estructura. Se debe evaluar para las deflexiones verticales y para las derivas. Tabla A.10-1Valores de φc y φe Calidad del diseño y la construcción,o del estado de la edificaciónBuenaRegular Mala φc o φe0.90.7 0.5A.10.4 - TIPOS DE MODIFICACIONSe consideran los siguientes tipos de modificación a la estructura existente:A.10.4.1 - AMPLIACIONES - Cubre aquellas edificaciones donde se amplía su área con o sin modificación en su altura. Se dividen en:(a) Ampliación adosada - Es aquella en que se amplía el área sin modificar su altura. La ampliación debe diseñarse y construirse siguiendo los requisitos de A.10.5. (b) Ampliación en altura - Es aquella en que se modifica la altura de la edificación con o sin aumento del área construida. El diseño y la construcción de este tipo de ampliación debe llevarse a cabo siguiendo los requisitos de A.10.6.A.10.4.2 - ACTUALIZACION AL REGLAMENTO - Cubre aquellas edificaciones donde no hay modificación ni en el área ni en su altura y donde voluntariamente el propietario está mejorando la capacidad del sistema estructural para que sea capaz de resistir las solicitaciones que exige la presente versión del Reglamento y así obtener el nivel de comportamiento que se espera de una edificación nueva que se haya construido de acuerdo con él. La actualización debe hacerse siguiendo los requisitos que se dan en A.10.7.A-76
  • 190. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del ReglamentoA.10.5 - MODIFICACIONES ADOSADASA continuación se dan los requisitos que deben cumplirse en el diseño y ejecución de modificaciones adosadas:A.10.5.1 - NECESIDAD DE MODIFICAR LA ESTRUCTURA EXISTENTE - Cuando los índices de sobreesfuerzo y flexibilidad de la estructura existente son menores que la unidad no hay necesidad de modificar el sistema estructural existente, siempre y cuando la porción nueva de la edificación se separe de la antigua con una junta apropiada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6 del Reglamento. En este caso la porción nueva debe diseñarse y construirse de acuerdo con los requisitos del Reglamento.A.10.5.1.1 - En aquellos casos en que para la edificación existente el índice de sobreesfuerzo o el índice de flexibilidad sea mayor que la unidad, hay necesidad de modificar el sistema estructural de la porción existente hasta el punto en que el índice de sobreesfuerzo y el de flexibilidad sean menores que la unidad, aún en aquellos casos en que se separe la porción antigua de la nueva por medio de una junta.A.10.5.2 - RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS - La edificación resultante de la modificación, incluyendo la parte nueva y la antigua, debe ser analizada nuevamente y deben diseñarse los elementos estructurales nuevos, de tal manera que la edificación quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad.A.10.5.2.1 - Cuando la porción nueva se separe de la porción existente por medio de una junta apropiada, la porción nueva debe diseñarse en su totalidad siguiendo los requisitos del Reglamento. La porción existente debe modificarse de tal manera que su índice de sobreesfuerzo y su índice de flexibilidad sean menores o iguales a la unidad. Sólo en aquellos casos en que la licencia de construcción de la ampliación no cubra la porción antigua puede dejarse esta porción sin modificación y se debe marcar claramente en los planos y documentos el hecho de que esta porción no fue intervenida, y que por lo tanto su comportamiento esperado puede ser diferente al de la porción nueva.A.10.5.2.2 - Cuando las dos edificaciones, antigua y nueva, trabajen en conjunto ante las solicitaciones requeridas, la fuerzas horizontales deben distribuirse en proporción a las rigideces relativas de las dos porciones teniendo especial cuidado en evitar efectos torsionales nocivos al unir las porciones antigua y nueva de la edificación. El diseñador debe demostrar que el efecto torsional fue tomado en cuenta. Cuando la porción antigua se repare adecuadamente, se permite modificar el valor de R' así como la clasificación de estado de la edificación y utilizar el nuevo valor de coeficiente de reducción de resistencia por estado de la edificación, φe en el cálculo del índice de sobreesfuerzo.A.10.5.3 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS - La porción nueva debe diseñarse y construirse siguiendo los requisitos propios para el material y el sistema estructural que el Reglamento fije para la zona de amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación.A.10.5.4 - EFECTOS EN LA CIMENTACION - Debe demostrarse que la cimentación de la porción nueva no afecta la cimentación de la parte antigua y que el conjunto se comportará adecuadamente desde el punto de vista de asentamientos y capacidad portante del suelo. En aquellos casos en que la cimentación antigua deba soportar cargas de la porción nueva, debe hacerse una exploración de la cimentación antigua, supervisada por un ingeniero geotecnista, que demuestre que existe la capacidad adecuada para resistir las nuevas cargas que se le imponen sin efectos nocivos. A.10.6 - AMPLIACION EN ALTURAA continuación se dan los requisitos que deben cumplirse en el diseño y ejecución de ampliaciones en la altura:A.10.6.1 - TRABAJO EN CONJUNTO - En este tipo de modificaciones las dos porciones de la edificación trabajan en conjunto tanto para fuerzas horizontales como para cargas verticales, por lo tanto todo análisis y diseño debe tener en cuenta de una manera integrada la porción antigua y la porción nueva; y se deben tomar todas las precauciones necesarias para que la acción en conjunto ocurra, disponiendo elementos de amarre adecuados. A-77
  • 191. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del ReglamentoA.10.6.2 - RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS - La edificación en conjunto debe analizarse nuevamente y utilizando las fuerzas y esfuerzos obtenidos de este nuevo análisis debe demostrarse que es capaz de resistir las solicitaciones que exige el Reglamento tanto para cargas verticales como para fuerzas horizontales. Además debe demostrarse que la cimentación, incluyendo las modificaciones que se le hagan, es capaz de resistir las cargas que fija el Reglamento. La resistencia se debe evaluar de acuerdo con lo siguiente:A.10.6.2.1 - Cargas verticales - La estructura en su totalidad debe ser capaz de resistir las cargas verticales que fija el Reglamento. La resistencia de los elementos de la porción antigua no puede tenerse en un valor mayor que la resistencia efectiva evaluada de acuerdo con A.10.3.3.4. Para efectos de esta evaluación el coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura, φe, puede actualizarse al nivel de estado que se obtiene después de la reparación.A.10.6.2.2 - Fuerzas horizontales - Las solicitaciones sísmicas deben determinarse utilizando el mismo coeficiente de capacidad de disipación de energía, R', utilizado en la determinación del índice de sobreesfuerzo, calculado de acuerdo con A.10.3.3.4. Estas solicitaciones deben calcularse para toda la edificación, incluyendo la parte nueva y la antigua. La resistencia de los elementos de la porción antigua no puede sobrepasar la resistencia efectiva evaluada de acuerdo con las prescripciones de A.10.3.3.3. Para efectos de esta evaluación el coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura, φe, puede actualizarse al nivel de estado que se obtiene después de la reparación.A.10.6.3 - ELEMENTOS ESTRUCTURALES ADICIONALES EN LA PORCION ANTIGUA - En caso de que al calcular, para el conjunto, el índice de sobreesfuerzo o de flexibilidad, se encuentre que la porción antigua no tiene suficiente resistencia o rigidez para garantizar un buen comportamiento, deben proveerse elementos adicionales que den suficiente resistencia y rigidez para obtener un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menor que la unidad.A.10.6.4 - EMPALME DE ELEMENTOS NUEVOS CON ELEMENTOS ANTIGUOS - Debe demostrase por análisis o ensayo que los empalmes entre elementos nuevos y antiguos son capaces de transferir las fuerzas que se les solicitan.A.10.6.5 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS - Todos los elementos estructurales nuevos, colocados en la porción nueva o antigua, deben cumplir los requisitos que para el material estructural exija el Reglamento, para el grado de capacidad de disipación de energía apropiado.A.10.6.6 - EFECTOS EN LA CIMENTACION - El efecto de las fuerzas horizontales y verticales en la cimentación de la estructura, tomada en conjunto, debe ser investigado bajo la supervisión de un Ingeniero geotecnista. Debe demostrarse que la cimentación es capaz de comportarse adecuadamente desde el punto de vista de capacidad portante, asentamientos y especialmente para el efecto de vuelco producido por la fuerzas horizontales trabajando con una nueva altura mayor de la edificación. A.10.7 - ACTUALIZACION AL REGLAMENTOA continuación se dan los requisitos que deben cumplirse en el diseño y ejecución de actualizaciones a la presente versión del Reglamento:A.10.7.1 - CUANDO MODIFICAR EL SISTEMA ESTRUCTURAL - Cuando el índice de sobreesfuerzo o el índice de flexibilidad sean inferiores a la unidad, puede esperarse de la edificación un comportamiento similar al que se obtendría en una edificación nueva construida de acuerdo con el Reglamento. Si el índice de sobreesfuerzo o el índice de flexibilidad es superior a la unidad, el propietario de la edificación puede voluntariamente actualizar el sistema estructural al Reglamento cumpliendo los requisitos que se presentan en esta sección.A.10.7.2 - MODIFICACIONES AL SISTEMA ESTRUCTURAL - Cuando se desee modificar el sistema estructural de acuerdo con lo anotado en el A.10.7.1, éste debe modificarse de tal manera que el índice de sobreesfuerzo de la edificación y el índice de flexibilidad calculados para la edificación incluyendo las modificaciones sean inferiores a la unidad. Cuando la modificación sea de un alcance tal que permita modificar la calificación de estado del sistema estructural, en el cálculo del índice de sobreesfuerzo puede incluirse el valor del coeficiente de reducción de A-78
  • 192. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamentoresistencia debido al estado de la edificación, φe, determinado para el estado de la estructura después de que se lleve a cabo la restauración del sistema estructural existente.A.10.7.3 - REQUISITOS CONSTRUCTIVOS - La modificación debe llevarse a cabo cumpliendo los requisitos, para el material y sistema estructural de la edificación, exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía utilizado en la determinación de índice de sobreesfuerzo de la edificación existente. A.10.8 - ANALISIS DE VULNERABILIDADA.10.8.1 – GENERAL - El análisis de vulnerabilidad sísmica de una edificación existente consiste en los siguientes aspectos:(a) determinación de los índices de sobreesfuerzo individual de todos los elementos estructurales de la edificación, considerando las relaciones entre la demanda sísmica de esfuerzos y la capacidad de resistirlos, (b) formulación de una hipótesis de secuencia de falla de la edificación con base en la línea de menor resistencia, identificando la incidencia de la falla progresiva de los elementos, iniciando con aquellos con un mayor índice de sobreesfuerzo, (c) definición de un índice de sobreesfuerzo general de la edificación, definido con base en los resultados de (b). El inverso del índice de sobreesfuerzo general expresa la vulnerabilidad de la edificación como una fracción de la resistencia que tendría una edificación nueva construida de acuerdo con los requisitos de la presente versión del Reglamento, y (d) obtención de un índice de flexibilidad general de la edificación, definido con base en el procedimiento definido en A.10.3.3.5. El inverso del índice de flexibilidad general expresa la vulnerabilidad sísmica de la edificación como una fracción de la rigidez que tendría una edificación nueva construida de acuerdo con los requisitos de la presente versión del Reglamento.A.10.8.2 – EDIFICACIONES INDISPENSABLES – En la verificación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones indispensables existentes se debe incluir, además de los indicado en A.10.8.1, al menos los siguientes aspectos:(a) identificar la influencia de los movimientos sísmicos de diseño de Capítulo A.2, y de los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño del Capítulo A.12, (b) determinar el cortante basal resistente de la edificación en su totalidad, ya sea por flexión o por esfuerzos cortantes, teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de colapso posibles. Esta verificación puede realizarse para la distribución, en la altura de la edificación, de las fuerzas sísmicas horizontales que prescribe el método de la fuerza horizontal equivalente, Capítulo A.4, o el método del análisis dinámico, Capítulo A.5, y (c) debe, por medio de metodologías inelásticas adecuadamente sustentadas, llevar a cabo la identificación del modo de falla prevaleciente, ya sea por flexión o por cortante. El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía R' a emplear, debe ser concordante con la sustentación indicada, con la secuencia de degradación de rigidez y resistencia esperadas, y con su influencia en la vulnerabilidad sísmica de la edificación. nA-79
  • 193. NSR-98 – Capítulo A.10 – Edificaciones construidas antes de lavigencia de la presente versión del Reglamento A-80
  • 194. NSR-98 – Capítulo A.11 – Instrumentación sísmicaCAPITULO A.11 INSTRUMENTACION SISMICA A.11.1 - GENERALA.11.1.1 - INSTRUMENTACION - En el presente Capítulo se indica cuándo deben colocarse instrumentos sísmicos en las edificaciones, en dónde deben localizarse y quién corre con los costos de los instrumentos, del espacio que éstos ocupen y del mantenimiento y vigilancia de los mismos.A.11.1.2 - ACELEROGRAFOS - En la instrumentación sísmica de edificaciones deben emplearse acelerógrafos digitales de movimiento fuerte.(a) Objetivos de la instrumentación - Dentro de los objetivos de este tipo de instrumentación se encuentra larecolección de registros que permitan, entre otros: la medición de los períodos de vibración de la edificaciónal verse sometida a movimientos sísmicos, la determinación del nivel de daño que ocurrió a la edificacióndebido a la ocurrencia de un sismo que la afecte, la identificación de efectos de sitio causados por laamplificación de las ondas sísmicas debida a los estratos de suelo subyacentes, el grado de atenuaciónque sufren las ondas sísmicas al viajar desde el lugar donde ocurre la liberación de energía hasta el sitiodonde se encuentre localizada la edificación, y en general el mejoramiento sobre el conocimiento que setiene a nivel nacional de los fenómenos sísmicos y sus efectos sobre las construcciones y los materiales deconstrucción nacionales. La valiosa información que se recolecta por medio de la instrumentación permitirárealizar ajustes a los requisitos del presente Reglamento en sus ediciones futuras; llevando, a unareducción de la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones colombianas, y, muy seguramente, a unareducción de los costos de proveer seguridad sísmica a ellas.(b) Aprobación del tipo de instrumento - INGEOMINAS es la entidad gubernamental que opera la RedNacional de Acelerógrafos y es la encargada de aprobar los tipos de instrumentos que se coloquen en lasedificaciones que los requieran de acuerdo con los requisitos del presente Capítulo. El INGEOMINASmantendrá una lista de los tipos de instrumentos aprobados para ser colocados en edificaciones, tal comorequiere el presente Capítulo. La Red Nacional de Acelerógrafos del INGEOMINAS debe recibirgratuitamente copia de los registros obtenidos, independientemente de quien sea el propietario delinstrumento.A.11.1.3 - LOCALIZACION - La definición de la localización de los instrumentos sísmicos acelerográficos dentro de las edificaciones es responsabilidad del Ingeniero que realice el diseño estructural del proyecto, atendiendo las recomendaciones dadas en la presente sección y en A.11.1.4. La localización de los instrumentos debe estar comprendida dentro uno de los siguientes tipos: (a) Instrumentación en la altura - Se dispone un mínimo de tres instrumentos en la altura de la edificación, detal manera que exista al menos uno en su base, uno a media altura de la edificación y uno en el nivelsuperior. En este caso el instrumento colocado en la base debe tener tres sensores triaxiales con doscomponentes horizontales ortogonales y una componente vertical, y los otros dos instrumentos puedentener solo dos sensores horizontales ortogonales. (b) Instrumento único en la edificación - Cuando se coloca un solo instrumento en la edificación, éste debelocalizarse en la base de la misma. (c) Instrumento de campo abierto - Se coloca un instrumento sobre el terreno, alejado de las edificaciones,por lo menos una distancia igual a su altura. (d) Arreglo de instrumentos - Se dispone un conjunto de instrumentos que cubren las localizacionesanteriores. En este caso los instrumentos deben tener un dispositivo que inicie el registro de aceleracionesen todos ellos simultáneamente.A.11.1.3.1 - En todas las edificaciones donde se coloquen instrumentos sísmicos, se debe realizar un estudio geotécnico cuyo alcance permita definir las propiedades dinámicas del suelo en el sitio.A.11.1.4 - CARACTERISTICAS DEL ESPACIO DONDE SE COLOCA EL INSTRUMENTO - El espacio físico donde se coloca el instrumento debe tener al menos un área de dos metros cuadrados con una dimensión mínima en planta de 1.20 metros y una altura libre mínima de dos metros, debe estar alejado de las zonas alta circulación, de maquinarias y equipos que induzcan vibraciones. El espacio debe ser cerrado, pero con ventilación adecuada, y ser A-81
  • 195. NSR-98 – Capítulo A.11 – Instrumentación sísmicade un material adecuado para garantizar la seguridad del instrumento. Además se debe colocar dentro de él una toma eléctrica doble, un breaker de 15 amperios y una salida de iluminación eléctrica con interruptor. El piso debe ser de concreto y de un espesor suficiente para permitir el anclaje del instrumento (mínimo 15 cm). El espacio no puede ser utilizado para ningún otro fin diferente al de albergar el instrumento. Cuando se utilice un arreglo de instrumentos, los espacios que alberguen los diferentes instrumentos, deben disponer de una conexión entre ellos por medio de un tubo de PVC de diámetro mínimo de una pulgada (1”) para poder realizar las conexiones eléctricas entre instrumentos.A.11.1.5 - COSTOS - Los diferentes costos en que se incurre en la instrumentación de una edificación se distribuyen de la siguiente manera:(a) Costo de los instrumentos - Los instrumentos serán adquiridos por la persona, natural o jurídica, a cuyo nombre se expida la licencia de construcción de la edificación, quien además debe costear su instalación. El INGEOMINAS se reserva el derecho de colocar instrumentos adicionales, a su costo, dentro de los espacios que se destinen para la instrumentación sísmica. La propiedad de los instrumentos será de quienes los adquieran. Independientemente de quien sea el propietario del instrumento, la Red Sismológica Nacional debe recibir copia de los registros obtenidos por medio de los instrumentos. (b) Costo de los espacios donde se colocan los instrumentos - El costo del espacio o espacios donde se colocan los instrumentos será de cargo de los propietarios de la edificación. El propietario, o propietarios, de la edificación darán libre acceso a estos espacios a los funcionarios del INGEOMINAS, o a quienes ellos deleguen, para efectos de instalación, mantenimiento y retiro de los registros del instrumento. Cuando se trate de una copropiedad, en el reglamento de copropiedad deben incluirse cláusulas al respecto. (c) Costo del mantenimiento de los instrumentos - El costo de mantenimiento de los instrumentos correrá por cuenta del propietario o propietarios de la edificación. Esta obligación debe quedar incluida en el reglamento de copropiedad. Quien preste el mantenimiento debe ser aprobado por el INGEOMINAS. El mantenimiento debe realizarse con la frecuencia que requiera el fabricante del instrumento; no obstante, esta debe realizarse con una periodicidad no mayor de un año. (d) Costo de la vigilancia del instrumento - Los costos de vigilancia de los instrumentos correrán por cuenta de los propietarios de la edificación donde se encuentren localizados, sean éstos de su propiedad o no. Los propietarios son responsables del instrumento para efectos de su seguridad, y deben adquirir y mantener una póliza de seguros, la cual debe cubrir el costo de reposición del instrumento en caso de hurto, substracción u otra eventualidad. A.11.2 - COLOCACION DE INSTRUMENTOS SISMICOSDentro de las construcciones que se adelanten en el territorio nacional, cubiertas por el alcance del presente Reglamento, deben colocarse instrumentos sísmicos en los siguientes casos:A.11.2.1 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA ALTA - En las siguientes edificaciones, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta deben colocarse instrumentos sísmicos:(a) En toda edificación con un área construida de más de 20 000 m² y que tenga entre 3 y 10 pisos debe colocarse un instrumento sísmico como mínimo. El espacio para su colocación será colindante con el sistema estructural y debe localizarse en el nivel inferior de la edificación. (b) En toda edificación con un área construida de más de 20 000 m² que tenga entre 11 y 20 pisos, deben colocarse al menos 2 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural, localizados, uno en el nivel inferior y otro cerca a la cubierta. En este caso el instrumento localizado cerca de la cubierta puede tener solo dos sensores horizontales ortogonales. (c) En toda edificación de más de 21 pisos, independientemente del área construida, deben colocarse 3 instrumentos, en espacios colindantes con el sistema estructural. Uno en el nivel inferior, uno a mitad de la altura y otro en inmediaciones de la cubierta. Los instrumentos deben conformar un arreglo. Alternativamente al arreglo de tres instrumentos, se puede realizar la instalación de tres sensores de aceleración, uno triaxial y dos biaxiales como indica A.11.1.3(a), conectados a un sistema central de captura de datos. (d) En todo conjunto habitacional que tenga más de 200 unidades de vivienda, que no sean de interés social, se debe colocar un instrumento de campo abierto.A.11.2.2 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA INTERMEDIA - En las siguientes edificaciones, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia deben colocarse instrumentos sísmicos: (a) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² y que tenga entre 5 y 15 pisos debecolocarse un instrumento como mínimo. El espacio donde se coloque el instrumento será colindante con elA-82
  • 196. NSR-98 – Capítulo A.11 – Instrumentación sísmica sistema estructural y debe localizarse en el nivel inferior de la edificación.(b) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² que tenga entre 16 y 25 pisos, debencolocarse al menos 2 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural,localizados, uno en el nivel inferior y otro cerca a la cubierta.(c) En toda edificación de más de 25 pisos, independientemente del área construida, deben colocarse 3instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural. Uno en el nivel inferior, uno amitad de la altura y otro en inmediaciones de la cubierta. Los instrumentos deben conformar un arreglo.Alternativamente al arreglo de tres instrumentos, se puede realizar la instalación de tres sensores triaxialesde aceleración, conectados a un sistema central de captura de datos.(d) todo conjunto habitacional que tenga más de 300 unidades de vivienda, que no sean de interés social, debecolocarse un instrumento sísmico de campo abierto.A.11.2.3 - ZONAS DE AMENAZA SISMICA BAJA - En las edificaciones localizadas en zonas de amenaza sísmica baja no hay obligación de colocar instrumentos sísmicos. n A-83
  • 197. NSR-98 – Capítulo A.11 – Instrumentación sísmicaA-84
  • 198. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IV CAPITULO A.12REQUISITOS ESPECIALES PARA EDIFICACIONESINDISPENSABLES DEL GRUPO DE USO IV A.12.0 - NOMENCLATURA = coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para el umbral de daño, dado en A.12.2. Ad= fuerzas sísmicas del umbral de daño. Edaceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2).= g= altura del piso i, medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del hpipiso inmediatamente inferior, i-1.= coeficiente de importancia definido en A.2.5.2 I= masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la Mmasa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques ysus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masacorrespondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5.= coeficiente de sitio dado en A.2.4.2. S= coeficiente de sitio para ser empleado en el espectro elástico del umbral de daño ( S = 1.25 S). S= valor del espectro de aceleraciones del umbral de daño, para un período de vibración dado. Máxima Sadaceleración horizontal para el umbral de daño, expresada como una fracción de la aceleración de lagravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en A.12.3.= período de vibración del sistema elástico, en segundos. T= período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante Tddel espectro del umbral de daño, para períodos cortos y la parte descendiente del mismo. Véase A.12.3= cortante sísmico en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente Vsdel Capítulo A.4.= cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase A.12.4. Vsd A.12.1 - GENERAL A.12.1.1 - PROPOSITO - El presente Capítulo contiene los requisitos adicionales, a los contenidos en los capítulos restantes del presente Título, que se deben cumplir en el diseño y construcción sismo resistente de las edificaciones pertenecientes al grupo de uso IV, definido en A.2.5.1.1, con el fin de garantizar que puedan operar durante y después de la ocurrencia de un temblor.A.12.1.2 - ALCANCE - Los requisitos del presente Capítulo deben emplearse en el diseño de las edificaciones indispensables enumeradas en A.2.5.1.1 y de las demás que la comunidad designe como tales.A.12.1.3 - METODOLOGIA - La determinación de la operatividad de la edificación con posterioridad a la ocurrencia de un sismo se realiza verificando que la edificación se mantiene dentro del rango elástico de respuesta al verse sometida a unas solicitaciones sísmicas correspondientes al inicio del daño, o umbral de daño.A.12.1.4 - PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN - Además de los pasos que deben cumplirse en el diseño de la edificación presentados en A.1.3.2, deben realizarse los siguientes pasos adicionales, con el fin de verificar que la estructura y los elementos no estructurales se mantienen dentro del rango elástico de respuesta cuando se presenten los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño:Paso A - Movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño - Determinación de los movimientos sísmicos del umbral de daño para el lugar, de acuerdo con lo establecido en A.12.2.Paso B - Fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño - Obtención de las fuerzas sísmicas del umbral de daño bajo las cuales debe verificarse el comportamiento de la estructura de la edificación como de los elementos no estructurales. A-85
  • 199. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IVPaso C - Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño - El análisis de la estructura por medio de un modelo matemático apropiado. El análisis se lleva a cabo aplicando los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño, tal como se define en A.12.4. Deben determinarse los desplazamientos máximos que imponen los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño a la estructura y las fuerzas internas que se derivan de ellos.Paso D - Verificación para el umbral de daño - Comprobación de que las deflexiones para el umbral de daño no exceden los límites establecidos por este Reglamento. Si se exceden los límites de las derivas máximas para el umbral de daño, establecidas en A.12.5, la estructura debe ser rigidizada hasta cuando cumpla la comprobación. A.12.2 - MOVIMIENTOS SISMICOS DEL UMBRAL DE DAÑO A.12.2.1 - Los movimientos sísmicos del umbral de daño, se definen para una probabilidad del ochenta por ciento de ser excedidos en un lapso de quince años, en función de la aceleración pico efectiva al nivel del umbral de daño, representada por el parámetro Ad. El valor de este coeficiente, para efectos del presente Reglamento, deben determinarse de acuerdo con A.12.2.2 y A.12.2.3.A.12.2.2 - Se determina el número de la región en donde está localizada la edificación usando el Mapa de la figura A.12-1. El valor de Ad se obtiene de la tabla A.12-1, en función del número de la región, o para las ciudades capitales de departamento utilizando la tabla A.12-2 y para los municipios del país en el Apéndice A-3, incluido al final del presente Título. TABLA A.12-1 VALORES DE Ad SEGUN LA REGION DEL MAPA DE LA FIGURA A.12-1 Región NºAd 80.07 70.06 60.05 50.04 40.03 30.02 20.01 1 0.005Tabla A.12-2VALORES DE Ad PARA LAS CIUDADES CAPITALES DE DEPARTAMENTO Ciudad Ciudad Ad Ad Arauca 0.02 Neiva 0.04 Armenia0.04Pasto0.04 Barranquilla 0.02 Pereira 0.04 Bogotá 0.04Popayán0.04Bucaramanga 0.04Puerto Carreño 0.01Cali0.04 Puerto Inírida0.01Cartagena 0.02 Quibdó0.06 Cúcuta 0.03 Riohacha0.02Florencia 0.03 San Andrés, Isla0.01Ibagué0.04 San José del Guaviare 0.01Leticia0.005Santa Marta0.02Manizales 0.04Sincelejo0.02 Medellín 0.04Tunja0.04Mitú 0.005 Valledupar0.02Mocoa 0.04 Villavicencio 0.03Montería0.03Yopal0.03 A-86
  • 200. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IV -80 -79-78-77-76-75 -74 -73 -72 -71-70 -69-68 -67-66 13 13-822 14SAN ANDRES Y 1212PROVIDENCIA RIOHACHA SANTA MARTA Región AdBARRANQUILLA 1111 10.005 20.01VALLEDUPAR3 CARTAGENA30.02 1010 40.03 50.04SINCELEJO 60.0599 70.06 MONTERIA80.0788 CUCUTA47BUCARAMANGAARAUCA77566 4 PUERTO CARREÑOMEDELLIN663QUIBDOTUNJAYOPAL 7MANIZALES55PEREIRA 2ARMENIA BOGOTA IBAGUEVILLAVICENCIO44 PUERTO INIRIDA 5 CALI433NEIVASAN JOSE DEL GUAVIAREPOPAYAN 3 722 FLORENCIA PASTOMITUMOCOA11 2001 -1-1 -2-2 -3-3 -4-4 LETICIA-5 -5-80 -79-78-77-76-75 -74-73 -72 -71 -70 -69-68 -67-66 MAPA DE VALORES DE Ad Figura A.12-1A-87
  • 201. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IVA.12.2.3 – Alternativamente cuando el municipio o distrito, realice un estudio de microzonificación sísmica, o disponga de una red acelerográfica local; con base en el estudio de microzonificación o en los registros obtenidos, es posible variar, por medio de una ordenanza municipal, el valor de Ad, con respecto a los valores dados aquí, pero en ningún caso este valor podrá se menor al dado en el presente Reglamento. A.12.3 - ESPECTRO DEL UMBRAL DE DAÑO A.12.3.1 - La forma del espectro elástico de aceleraciones, para un coeficiente de amortiguamiento crítico de dos por ciento (2%), que se debe utilizar en las verificaciones del umbral de daño, se da en la figura A.12-2 y se define por medio de la ecuación A.12-1, en la cual los valores de I y T son los mismos que se utilizaron para obtener el espectro de diseño de la edificación en el Capítulo A.2 y el valor de S es igual a 1.25 S, siendo S el valor del coeficiente de sitio que se obtiene de acuerdo con la sección A.2.4. Además deben cumplirse las limitaciones dadas en A.12.3.2 a A.12.3.3. 1.5 A d S I S ad =(A.12-1)T A.12.3.2 - Para períodos de vibración menores de 0.25 segundos, el espectro del umbral de daño puede obtenerse de la ecuación A.12-2.S ad = A d I(1.0 + 8 T) (A.12-2)A.12.3.3 - Para períodos de vibración mayores de 0.25 segundos y menores de Td, calculado de acuerdo con la ecuación A.12-3, el valor de Sad puede limitarse al obtenido de la ecuación A.12-4.Td = 0.5 S(A.12-3) y S ad = 3.0 A d I(A.12-4)Sad= 3 .0 A d IS ad (g)Nota: Este espectro está definido para un coeficiente de amortiguamiento igual al 2 por ciento del crítico 1.5 Ad S I Sad=TSad= Ad I 0Td T, Período (seg)0.25 Td = 0.50 SFigura A.12-2 - Espectro elástico del umbral de dañoA-88
  • 202. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IVA.12.3.4 – Alternativamente pueden emplearse los requisitos del Apéndice H-1 para la determinación de la forma del espectro, substituyendo allí el valor de Aa por el de Ad, sin emplear el límite dado por la ecuación H-1-5, y multiplicando las ordenadas espectrales dadas allí por un coeficiente igual a 1.4, para tomar en cuenta que el nivel de amortiguamiento esperado es del 2% del crítico. A.12.4 - METODOLOGIA DE ANALISIS A.12.4.1 - METODO DE ANALISIS A UTILIZAR - En la verificación de la respuesta de la estructura a los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño, como mínimo debe emplearse el método de la fuerza horizontal equivalente dado en el Capítulo A.4, aunque se permite el uso del método del análisis dinámico, prescrito en el Capítulo A.5.A.12.4.2 - RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS - Las rigideces que se empleen en el análisis estructural para verificación del umbral de daño deben ser compatibles con las fuerzas y deformaciones que le imponen los movimientos sísmicos correspondientes a la estructura. Al nivel de deformaciones del umbral de daño se considera que la estructura responde en el rango lineal y elástico de comportamiento y que los elementos no estructurales pueden contribuir a la rigidez de la estructura, si no están aislados de ella. Cuando los elementos no estructurales interactúan con la estructura al nivel de deformaciones del umbral de daño, debe tenerse en cuenta esta interacción, tanto en la estructura como en los elementos no estructurales.A.12.4.3. - USO DEL METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE EN LA EVALUACION DEL UMBRAL DE DAÑO - Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente en el análisis de la estructura para los movimientos sísmicos del umbral de daño deben tener en cuenta los siguientes aspectos:A.12.4.3.1 - Período fundamental de la edificación - Puede utilizarse el período de vibración fundamental determinado de acuerdo con los requisitos de A.4.2.A.12.4.3.2 - Fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño – Las fuerzas sísmicas correspondientes a los movimientos sísmicos del umbral de daño corresponden a la distribución en la altura de la edificación del cortante sísmico en la base, Vsd . Este cortante sísmico en la base es equivalente a la totalidad de los efectos inerciales horizontales producidos por los movimientos sísmicos del umbral de daño, en la dirección en estudio, y se obtiene por medio de la siguiente ecuación:Vsd = S ad g M (A.12-5)El valor de Sad en la ecuación anterior corresponde al valor de la aceleración leída en el espectro definido en A.12.3 para el período T de la edificación. La fuerza sísmica horizontal del umbral de daño en cualquier nivel puede obtenerse de las ecuaciones A.4-6 y A.4-7, utilizando Vsd en vez de Vs.A.12.4.3.3 - Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño – Por medio de un análisis estructural realizado empleando las fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño obtenidas como se indica en A.12.4.3.2, se obtienen las fuerzas internas del umbral de daño, Ed. Deben utilizarse los requisitos de A.4.4.1 con la excepción del literal (f). En las estructuras de concreto reforzado y mampostería estructural, el grado de fisuración debe ser compatible con las fuerzas sísmicas del umbral de daño, tomando en cuenta que la estructura actúa dentro del rango lineal de respuesta. Como resultados del análisis se deben obtener los desplazamientos horizontales de la estructura, incluyendo los efectos torsionales, los cuales se emplean para evaluar el cumplimiento de los requisitos de deriva para el umbral de daño. Si los elementos no estructurales fueron incluidos en el análisis deben determinarse sus deformaciones y esfuerzos.A.12.4.4. - USO DEL METODO DE ANALISIS DINAMICO EN LA EVALUACION DEL UMBRAL DE DAÑO - Cuando se utilice el método del análisis dinámico deben emplearse los requisitos del Capítulo A.5, empleando los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño en vez de los movimientos sísmicos de diseño. El ajuste de los resultados indicado en A.5.4.5 debe hacerse con respecto al valor de Vsd, obtenido por medio de la ecuación A.12-5, en vez de Vs.A-89
  • 203. NSR-98 – Capítulo A.12 – Requisitos especiales para edificaciones indispensables del grupo de uso IVA.12.5 - REQUISITOS DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO A.12.5.1 - DESPLAZAMIENTOS TOTALES HORIZONTALES PARA EL UMBRAL DE DAÑO - Los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales en planta, que tienen todos los grados de libertad de la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos para el umbral de daño, definidos en A.12.2, se determinan por medio del análisis estructural realizado utilizando el método de análisis definido en A.12.4 y con las rigideces indicadas en A.12.4.2. Los desplazamientos horizontales para el umbral de daño, en cualquiera de las direcciones principales en planta y para cualquier grado de libertad de la estructura, se obtienen por medio de la ecuación A.6-1, con la excepción de que no hay necesidad de incluir los desplazamientos causados por los efectos P-Delta.A.12.5.2 - DERIVA MAXIMA PARA EL UMBRAL DE DAÑO - La deriva máxima, para el umbral de daño, en cualquier punto del piso bajo estudio se obtiene por medio de la ecuación A.6-5.A.12.5.3 - LIMITES DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO - La deriva máxima, para el umbral de daño, evaluada en cualquier punto de la estructura, determinada de acuerdo con el procedimiento de A.12.5.2, no puede exceder los límites establecidos en la tabla A.12-3, en la cual la deriva máxima se expresa como un porcentaje de la altura de piso hpi: Tabla A.12-3DERIVAS MAXIMAS PARA EL UMBRAL DE DAÑO COMO PORCENTAJE DE hpiEstructuras de:Deriva máximaconcreto reforzado, 0.30% (0.0030 hpi) metálicas y de madera de mampostería0.15% (0.0015 hpi)A.12.6 - VERIFICACION DE ESFUERZOS A.12.6.1 - ELEMENTOS ESTRUCTURALES - Por medio del método de los esfuerzos de trabajo, tal como lo plantea B.2.3, que los máximos esfuerzos admisibles no son excedidos cuando la estructura se ve sometida a los movimientos sísmicos del umbral de daño, Ed, actuando en combinación con las demás cargas que afectan la estructura.A.12.6.2 - MUROS NO ESTRUCTURALES - Utilizando los requisitos del Capítulo A.9 debe verificarse que los muros no estructurales de la edificación no sufren fisuración ni daño. Para el efecto, cuando se trate de muros de mampostería, deben utilizarse los requisitos del Título D. nA-90
  • 204. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título A CAPITULO A.13 DEFINICIONES Y NOMENCLATURA DEL TITULO A A.13.1 - DEFINICIONES Las definiciones siguientes corresponden al Título A de este Reglamento:Acabados - Partes y componentes de una edificación que no hacen parte de la estructura o de su cimentación. Véase elementos no estructuralesAceleración pico efectiva - Aa - Es un parámetro utilizado para determinar el espectro de diseño y se da en A.2.2.Acelerograma - Descripción en el tiempo de las aceleraciones a que estuvo sometido el terreno durante la ocurrencia de un sismo real.Acelerógrafo - Instrumento que permite registrar las aceleraciones a que se ve sometido el terreno durante la ocurrencia de un sismo. Este registro queda consignado en un acelerograma.Amenaza sísmica - Es el valor esperado de futuras acciones sísmicas en el sitio de interés y se cuantifica en términos de una aceleración horizontal del terreno efectiva, que tiene una probabilidad de excedencia dada en un lapso de tiempo predeterminado.Amortiguamiento - Pérdida de energía en un movimiento ondulatorio.Amplificación de la onda sísmica - Aumento en la amplitud de las ondas sísmicas, producido por su paso desde la roca hasta la superficie del terreno a través de los estratos de suelo.Análisis dinámico - Procedimiento matemático por medio del cual se resuelven las ecuaciones de equilibrio dinámico, con el fin de obtener las deformaciones y esfuerzos de la estructura al ser sometida a una excitación que varía en el tiempo.Análisis dinámico elástico - Tipo de análisis dinámico en el cual las propiedades de rigidez y resistencia de la estructura permanecen dentro del rango de respuesta lineal.Análisis dinámico inelástico - Tipo de análisis dinámico en el cual se tiene en cuenta que las propiedades de rigidez y resistencia de la estructura pueden salirse del rango de respuesta lineal y entrar en el rango de respuesta inelástica.Análisis espectral - Tipo de análisis dinámico modal en el cual la respuesta dinámica máxima de cada modo se obtiene utilizando la ordenada del espectro, correspondiente al período de vibración del modo.Análisis modal - Procedimiento de análisis dinámico por medio del cual la respuesta dinámica de la estructura se obtiene como la superposición de las respuestas de los diferentes modos, o formas de vibración.Apéndice - Es un elemento no estructural que sobresale del volumen general de la edificación.Armadura - Véase cercha.Base - Es el nivel en el que los movimientos sísmicos son transmitidos a la estructura o el nivel en el que la estructura, considerada como un oscilador, esta apoyada.Capacidad de disipación de energía - Es la capacidad que tiene un sistema estructural, un elemento estructural, o una sección de un elemento estructural, de trabajar dentro del rango inelástico de respuesta sin perder su resistencia. Se cuantifica por medio de la energía de deformación que el sistema, elemento o sección es capaz de disipar en ciclos histeréticos consecutivos. Cuando hace referencia al sistema de resistencia sísmica de la edificación como un todo, se define por medio del coeficiente de capacidad de disipación de energía básico R0, el cual después se afecta A-91
  • 205. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título Adebido a irregularidades de la estructura, para obtener el coeficiente de disipación de energía R (R = φa φp R0). El grado de capacidad de disipación de energía se clasifica como especial (DES), moderado (DMO) y mínimo (DMI).Capacidad de rotación de la sección - Es la capacidad que tiene una sección de un elemento estructural de admitir rotaciones en el rango inelástico sin perder su capacidad de resistir momentos flectores y fuerzas cortantes. Se mide en términos de su capacidad de disipación de energía a la rotaciónCarga muerta - Es la carga vertical debida a los efectos gravitacionales de la masa, o peso, de todos los elementos permanentes ya sean estructurales o no estructurales. Debe consultarse el Título B de este Reglamento.Carga gravitacional o peso, (M · g) - Es el efecto vertical de la aceleración debida a la gravedad sobre la masa, M, de la edificación. M debe ser igual a la masa de la estructura más la masa de los elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos y bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa que produce la carga viva.Carga viva - Es la carga debida al uso de la estructura, sin incluir la carga muerta, fuerza de viento o sismo. Debe consultarse el Título B de este Reglamento.Casa - Edificación unifamiliar destinada a vivienda. Esta definición se incluye únicamente para efectos de la aplicación del Título E del Reglamento.Centro de masa del piso - Es el lugar geométrico donde estaría localizada, en planta, toda la masa del piso al suponer el diafragma del piso como un cuerpo infinitamente rígido en su propio plano.Centro de rigidez del piso - Es el lugar geométrico, localizado en planta y determinado bajo el supuesto de que el diafragma del piso es infinitamente rígido en su propio plano, donde al aplicar una fuerza horizontal, en cualquier dirección, no se presenta rotación del diafragma alrededor de un eje vertical.Cercha - Es un conjunto de elementos estructurales unidos entre si, los cuales resisten primordialmente fuerzas axiales.Coeficiente de amortiguamiento crítico - Es, para un sistema elástico, de un grado de libertad con amortiguamiento viscoso, el cociente entre la cantidad de amortiguamiento del sistema y el amortiguamiento mínimo que inhibe toda oscilación.Coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, R0 - Coeficiente que se prescribe para cada sistema estructural de resistencia sísmica, cuyo valor depende del tipo de sistema estructural y de las características de capacidad de disipación de energía propias del material estructural que se utiliza en el sistema. Es una medida de la capacidad de disipación de energía general del sistema de resistencia sísmica cuando los movimientos sísmicos hacen que responda inelásticamente.Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R - Coeficiente que corresponde al coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, R0, multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación debido a irregularidades en alzado, φa, y en planta, φp. (R = φa φp R0).Construcción sismo resistente - Es el tipo de construcción que cumple el objetivo expresado en A.1.1.2, a través de un diseño y una construcción que cumplan los requisitos de la Ley 400 de 1997 y del presente Reglamento.Constructor - Es el profesional, ingeniero civil o arquitecto, bajo cuya responsabilidad se adelante la construcción de la edificación.Cortante de piso, Vx - Es la suma algebraica de las fuerzas sísmicas horizontales que actúan por encima del piso en consideración.Cortante en la base, Vs - Es la suma algebraica, tomada en la base, de todas las fuerzas sísmicas horizontales del edificio.Cuerda - Es el elemento de borde de un diafragma, el cual resiste principalmente esfuerzos axiales, en una forma análoga a las aletas de una viga.A-92
  • 206. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título ADeriva de piso - Es la diferencia entre los desplazamientos horizontales de los niveles entre los cuales esta comprendido el piso.Desempeño de los elementos no estructurales - Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia de un sismo que la afecte. El desempeño se clasifica en grado superior, bueno y bajo.(a) Grado de desempeño superior - Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación en ningún aspecto. (b) Grado de desempeño bueno - Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es totalmente reparable y puede haber alguna interferencia con la operación de la edificación con posterioridad a la ocurrencia del sismo. (c) Grado de desempeño bajo - Es aquel en el cual se presentan daños graves en los elementos no estructurales, inclusive no reparables.DES - Capacidad especial de disipación de energía.Diafragma - Conjunto de elementos estructurales, tal como una losa de entrepiso, que transmite la fuerzas inerciales horizontales a los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. El término diafragma incluye conjuntos arriostrados horizontales. Véase sistema de arriostramiento horizontal.Diagonal - Es un elemento estructural que hace parte de un pórtico con diagonales. La diagonal puede ser concéntrica, en pórticos con diagonales de concreto reforzado o de acero estructural, o excéntrica en pórticos de acero estructural.Diagonal concéntrica - Es una diagonal cuyos dos extremos llegan a conexiones entre viga y columna.Diagonal excéntrica - Es una diagonal en la cual uno de sus extremos llega a la viga en un punto alejado de la conexión entre viga y columna. Solo se utiliza en pórticos de acero estructural con diagonales.Diseñador arquitectónico - Es el arquitecto bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos arquitectónicos de la edificación, y quien los firma o rotula.Diseñador de los elementos no estructurales - Es el profesional facultado para este fin, bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos de los elementos no estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula.Diseñador estructural - Es el ingeniero civil, facultado para ese fin, bajo cuya responsabilidad se realiza el diseño y los planos estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula.DMO - Capacidad moderada de disipación de energía.DMI - Capacidad mínima de disipación de energía.Ductilidad - Capacidad que tiene un material estructural de resistir, sin fallar, deformaciones que lleven al material estructural más allá del límite elástico, o límite donde las deformaciones son linealmente proporcionales al esfuerzo o fuerza aplicada. (Véase capacidad de disipación de energía, pues muchas veces estos términos son confundidos.) Dependiendo del parámetro que describe las deformaciones, la ductilidad puede hacer referencia, entre otras, a:(a) ductilidad de curvatura - cuando la ductilidad se mide con respecto a la curvatura de la sección del elemento estructural. La curvatura se define como el cociente entre el momento flector aplicado y la rigidez de la sección, (b) ductilidad de rotación - cuando la ductilidad se mide con respecto a la rotación que tiene un sector longitudinal del elemento estructural. La rotación se define como la pendiente de la línea elástica del elemento medida con respecto a la posición original del eje longitudinal del elemento, (c) ductilidad de desplazamiento - cuando la ductilidad se mide con respecto al desplazamiento o deflexión que tiene el elemento estructural. El desplazamiento se mide con respecto a la posición original del eje longitudinal del elemento, y (d) ductilidad de deformación - cuando la ductilidad se mide con respecto a la deformación unitaria de una fibra paralela al eje neutro de la sección.A-93
  • 207. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título AEdificación - Es una construcción cuyo uso primordial es la habitación u ocupación por seres humanos.Edificación de atención a la comunidad – Son los equipamentos urbanos necesarios para atender emergencias, preservar la salud y la seguridad de las personas, tales como estaciones de bomberos, cuarteles de policía y fuerzas militares, instalaciones de salud, sedes de organismos operativos de emergencias, entre otros.Edificaciones indispensables – Son aquellos equipamentos urbanos de atención a la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno, tales como hospitales de niveles de complejidad 2 y 3, y centrales de operación y control de líneas vitales.Efectos gravitacionales – Véase peso.Elemento o miembro estructural - Componente del sistema estructural de la edificación. En las estructuras metálicas los dos términos no son sinónimos pues un miembro está compuesto por elementos. Por ejemplo en una viga con sección en I, la viga en sí es el miembro estructural, y su alma y alas son elementos del miembro.Elemento colector - Es un elemento que sirve para transmitir las fuerzas inerciales generadas dentro del diafragma, hasta los elementos del sistema de resistencia sísmica.Elemento de borde - Es un elemento que se coloca en los bordes de las aberturas, en el perímetro de los muros de cortante o en el perímetro de los diafragmas.Elementos flexibles (o sistemas flexibles) - Son aquellos cuya deformación, al ser solicitados por una fuerza horizontal, es significativamente mayor que la de los elementos adyacentes del sistema.Elementos no estructurales - Elementos o componentes de la edificación que no hacen parte de la estructura o su cimentación. Véase acabados.Efectos ortogonales - Son los que se producen en los elementos estructurales que pertenecen, simultáneamente, a sistemas resistentes situados en dos ejes ortogonales, cuando las fuerzas sísmicas actúan en una dirección distinta a la de estos dos ejes.Efectos P-Delta - Son los efectos de segundo orden en los desplazamientos horizontales y fuerzas internas de la estructura, causados por la acción de las cargas verticales de la edificación al verse desplazadas horizontalmente.Espectro - Es la colección de valores máximos, ya sea de aceleración, velocidad o desplazamiento, que tienen los sistemas de un grado de libertad durante un sismo.Espectro de diseño - Es el espectro correspondiente a los movimientos sísmicos de diseño.Espectro del umbral de daño - Es el espectro correspondiente a los movimientos sísmicos al nivel del umbral de daño.Estructura - Es un ensamblaje de elementos, diseñado para soportar las cargas gravitacionales y resistir las fuerzas horizontales. Las estructuras pueden ser catalogadas como estructuras de edificaciones o estructuras diferentes a las de las edificaciones.Falla geológica - Ruptura, o zona de ruptura, en la roca de la corteza terrestre cuyos lados han tenido movimientos paralelos al plano de ruptura.Falla geológica activa - Falla geológica que se considera que es capaz de producir movimientos sísmicos.Fuerzas mayoradas - Son las fuerzas que han sido multiplicadas por sus respectivos coeficientes de carga, tal como los define B.2.1 de este Reglamento.Fuerzas sísmicas - Son los efectos inerciales causados por la aceleración del sismo, expresados como fuerzas para ser utilizadas en el análisis y diseño de la estructura.Grupo de uso - Clasificación de las edificaciones según su importancia para la atención y recuperación de las personas que habitan en una región que puede ser afectada por un sismo, o cualquier tipo de desastre.A-94
  • 208. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título A Histéresis - Fenómeno por medio del cual dos, o más, propiedades físicas se relacionan de una manera que depende de la historia de su comportamiento previo. En general hace referencia al comportamiento de los materiales estructurales cuando se ven sometidos a deformaciones o esfuerzos que están fuera del rango lineal, o elástico, de comportamiento. Una gran parte de la energía que es capaz de disipar el material estructural en el rango inelástico de respuesta se asocia con el área comprendida dentro de los ciclos de histéresis.Indice de deriva - Es la deriva del piso dividida por la altura del mismo.Ingeniero geotecnista - Es el ingeniero civil, quien firma el estudio geotécnico, bajo cuya responsabilidad se realizan los estudios geotécnicos o de suelos, por medio de los cuales se fijan los parámetros de diseño de la cimentación, los efectos de amplificación de la onda sísmica causados por el tipo y estratificación del suelo subyacente a la edificación, y la definición de los parámetros del suelo que se deben utilizar en la evaluación de los efectos de interacción suelo- estructura.Instalaciones indispensables – Véase edificaciones indispensables.Interacción suelo-estructura - Es el efecto que tienen en la respuesta estática y dinámica de la estructura las propiedades de rigidez del suelo que da apoyo a la edificación, en conjunto con las propiedades de rigidez de la cimentación y de la estructura.Interventor - Es el profesional, ingeniero civil o arquitecto, que representa al propietario durante la construcción de la edificación y bajo cuya responsabilidad se verifica que ésta se adelante de acuerdo con todas las reglamentaciones correspondientes y siguiendo los planos, diseños y especificaciones realizados por los diseñadores. Véase supervisión técnica.Licencia de construcción – Acto por medio del cual se autoriza, a solicitud del interesado, la realización de obras en un predio con construcciones, cualquiera que ellas sean, acordes con el plan de ordenamiento territorial y las normas urbanísticas del distrito o municipio.Licuación - Respuesta de los suelos sometidos a vibraciones, en la cual éstos se comportan como un fluido denso y no como una masa de suelo húmeda.Líneas vitales – Infraestructura básica de redes, tuberías o elementos conectados o continuos, que permite la movilización de energía eléctrica, aguas, combustibles, información y el transporte de personas o productos, esencial para realizar con eficiencia y calidad las actividades de la sociedad.Mampostería estructural - Véanse las Definiciones en el Título D de éste Reglamento.Masa – Cantidad de materia que posee un cuerpo. En el Sistema Internacional de Medidas (SI) se expresa en kilogramos, kg.Método de la fuerza horizontal equivalente - Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se expresan por medio de unas fuerzas horizontales estáticas equivalentes.Método del análisis dinámico elástico - Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se determinan por medio de la solución de las ecuaciones de equilibrio dinámico, considerando que las propiedades de rigidez de la estructura permanecen dentro del rango de respuesta lineal o elástica.Método del análisis dinámico inelástico - Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se determinan por medio de la solución de las ecuaciones de equilibrio dinámico, considerando que las propiedades de rigidez de la estructura se salen del rango de respuesta lineal o elástica.Microzonificación sísmica - División de una región o de un área urbana, en zonas más pequeñas que presentan un cierto grado de similitud en la forma como se ven afectados los movimientos sísmicos, dadas las características de los estratos de suelo subyacente.Modos de vibración - Son las diferentes formas de vibración propias de la estructura. A cada modo de vibración corresponde una frecuencia de vibración propia. La respuesta dinámica de la estructura, en el rango elástico, se A-95
  • 209. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título Apuede expresar como la superposición de los efectos de los diferentes modos. Una estructura tiene tantos modos de vibración, como grados de libertad tenga.Modo fundamental - Es el modo de vibración correspondiente al período fundamental de la estructura en la dirección horizontal de interés.Movimientos sísmicos de diseño - Es una caracterización de los movimientos del terreno, en el sitio donde se encuentra localizada la edificación, que se producirían como consecuencia de la ocurrencia del sismo de diseño.Movimientos sísmicos para el umbral de daño - Es una caracterización de los movimientos del terreno, en el sitio donde se encuentra localizada la edificación, que se producirían como consecuencia de la ocurrencia del sismo correspondiente al umbral de daño.Movimiento telúrico – Movimiento de la corteza terrestre. Véase sismo.Muro de carga - Es un muro estructural, continuo hasta la cimentación, que soporta principalmente cargas verticales.Muro de cortante - Véase muro estructural.Muro divisorio o partición - Es un muro que no cumple una función estructural y que se utiliza para dividir espacios.Muro estructural - Es un muro, de carga o no, que se diseña para resistir fuerzas horizontales, de sismo o de viento, paralelas al plano del muro.Muro no estructural - Véase muro divisorio.Perfil de suelo - Son los diferentes estratos de suelo existentes debajo del sitio de la edificación.Período de vibración, T - Es el tiempo que transcurre dentro de un movimiento armónico ondulatorio, o vibratorio, para que éste se repita.Período de vibración fundamental - Es el mayor período de vibración de la estructura en la dirección horizontal de interés.Peso – Efecto gravitacional sobre la masa. Se obtiene de multiplicar la masa en kg, por la aceleración debida a la gravedad, g (g = 9.8 m/s2). Se expresa en newtons, N (1 N = 1 kg · 1 m/s2).Piso - Es el espacio comprendido entre dos niveles de una edificación. Piso x es el piso que está debajo del nivel x.Piso flexible - Es aquel en el cual la rigidez ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, es menor que el 70% de la rigidez ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso inmediatamente superior.Piso débil - Es aquel en el cual la resistencia ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso es menor que el 70% de la resistencia ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso inmediatamente superior.Pórtico - Es un conjunto de vigas, columnas y, en algunos casos, diagonales, todos ellos interconectados entre si por medio de conexiones o nudos que pueden ser, o no, capaces de transmitir momentos flectores de un elemento a otro. Dependiendo de sus características tiene las siguientes denominaciones:Pórtico arriostrado - Véase la definición de pórtico con diagonales.Pórtico con diagonales - Pórtico compuesto por vigas, columnas y diagonales excéntricas, o concéntricas, que se utiliza primordialmente para resistir fuerzas horizontales. Sus elementos trabajan principalmente deformándose axialmente, como en una cercha. Sus nudos pueden, o no, ser capaces de transmitir momentos flectores, dependiendo del material estructural que se emplee.Pórtico con diagonales concéntricas - Es un pórtico con diagonales en el cual éstas llegan a los nudos conformados por las conexiones entre vigas y columnas. A-96
  • 210. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título A Pórtico con diagonales excéntricas - Es un pórtico, de acero estructural, con diagonales que cumple los requisitos presentados en el Capítulo F.3.Pórtico espacial - Es un sistema estructural tridimensional, que no tiene muros de carga, compuesto por elementos interconectados de tal manera que el conjunto actúe como una unidad, con o sin la ayuda de diafragmas horizontales o sistemas de arriostramiento horizontal. (Véase pórtico plano).Pórtico losa-columna - Es un sistema estructural tridimensional aporticado en el cual las losas cumplen la función de las vigas. Este sistema tiene numerosas restricciones impuestas por el Reglamento en su uso. Véase reticular celuladoPórtico no arriostrado - Es un pórtico resistente a momentos que soporta las fuerzas horizontales por medio de momentos flectores en sus elementos, y que no tiene diagonales ni muros estructurales.Pórtico no resistente a momentos - Es un pórtico cuyas conexiones no son resistentes a momentos y que por lo tanto es inestable ante una solicitación de fuerzas horizontales, a menos que la responsabilidad de la resistencia ante estas fuerzas sea atendida por diagonales dentro del mismo pórtico o por conjuntos de elemento estructurales, tales como muros estructurales o pórticos con diagonales.Pórtico para carga verticales - Es un pórtico espacial diseñado para resistir únicamente cargas verticales.Pórtico plano - Es un pórtico en el cual todos sus elementos están contenidos dentro de un plano vertical. Este tipo de pórticos no puede utilizarse a menos que existan elementos estructurales que restrinjan los desplazamientos en la dirección perpendicular al plano del pórtico, tales como otros pórticos o muros estructurales y que exista un diafragma que amarre horizontalmente el conjunto. (Véase A.3.1.5) Los enlaces entre pórticos planos a través de la viguetería del sistema de entrepiso no se consideran adecuados para efectos de restringir los desplazamientos en la dirección perpendicular al plano de pórtico, caso en el cual deben disponerse vigas paralelas a la viguetería que enlacen las columnas y conformen un pórtico espacial.Pórtico resistente a momentos - Es un pórtico espacial en el cual sus miembros y nudos son capaces de resistir las fuerzas, principalmente, por flexión.Pórtico resistente a momentos, sin capacidad de disipación de energía - Es un pórtico de concreto reforzado que no cumple con los requisitos especiales de detallado del refuerzo para lograr un comportamiento dúctil, o que no está dispuesto espacialmente y no tiene resistencia ante fuerzas horizontales en la dirección perpendicular a su propio plano.Pórtico resistente a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) - Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural.Pórtico resistente a momentos con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) - Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o de los Capítulos F.1 y F.2 cuando es de acero estructural.Pórtico resistente a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) - Es un pórtico espacial, diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado, o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural.Probabilidad - Es el cociente del número de casos que realmente ocurren, dividido por el número total de casos posibles.Propietario - Para efectos de este Reglamento, es la persona, natural o jurídica, titular de derechos reales principales, poseedor, propietario del derecho de dominio a título de fiducia y los fideicomitentes de las mismas fiducias, a nombre de la cual se expide la licencia de construcción.Resistencia - Es la capacidad útil de una estructura, o de sus miembros, para resistir cargas, dentro de los límites de deformación establecidos en este Reglamento.A-97
  • 211. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título AReticular celulado - Es un tipo de pórtico losa-columna, en el cual la losa trabaja en dos direcciones y es aligerada en las zonas lejanas de las columnas y maciza, o con capiteles, en las zonas aledañas a las columnas. Este sistema tiene numerosas restricciones impuestas por el Reglamento en su uso.Revisor de los diseños – Es el ingeniero civil, diferente del diseñador e independiente laboralmente de él, que tiene la responsabilidad de revisar los diseños estructurales y estudios geotécnicos, o el arquitecto, ingeniero civil o mecánico, que revisa los diseños de elementos no estructurales; dentro del trámite de expedición de una licencia de construcción, para constatar que la edificación propuesta cumple con los requisitos exigidos por la Ley 400 de 1997 y el presente Reglamento.Riesgo sísmico - Corresponde a la determinación de las consecuencias económicas y sociales, expresada en términos monetarios, o de víctimas, respectivamente, para el sitio de interés en función de su probabilidad de excedencia para un tiempo de exposición dado.Rigidez de piso - Para un piso x, es el cociente entre el cortante de piso, Vx, y la deriva que éste cortante produce en el piso.Riostra - Véase diagonal.Riostra del diafragma (riostra transmisora, amarre, elemento colector) - Es el elemento de un diafragma, paralelo a la fuerza aplicada, que recoge y transmite el cortante del diafragma a los elementos resistentes verticales o el que distribuye las fuerzas dentro del diafragma. Estos miembros pueden estar sometidos a efectos axiales de tensión o de compresión. Véase sistemas de arriostramiento horizontal.Sello seco registrado - Marca realzada que queda colocada sobre un plano de construcción y que reemplaza la firma del diseñador responsable de los diseños expresados en él. La marca que produce debe contener el nombre del profesional, su profesión (ingeniero civil, arquitecto, etc.) y el número de la matricula profesional.Sismo, temblor o terremoto - Vibraciones de la corteza terrestre inducidas por el paso de ondas sísmicas provenientes de un lugar o zona donde han ocurrido movimientos súbitos de la corteza terrestre.Sismo de diseño – Es la caracterización de los movimientos sísmicos mínimos que deben utilizarse en la realización del diseño sismo resistente. Para efectos del presente Reglamento, es un sismo cuyos efectos en el lugar de interés tienen una probabilidad de sólo diez por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, lo cual conduce a un período promedio de retorno de 475 años. El diseño sismo resistente tiene dentro de sus objetivos la defensa de la vida ante la ocurrencia del sismo de diseño.Sismo del umbral de daño - Es un sismo cuyos efectos en el lugar de interés tienen una probabilidad del ochenta por ciento de ser excedidos en un lapso de quince años, lo cual conduce a un período promedio de retorno de diez años. Corresponde a un sismo de intensidad relativamente baja, ante cuya ocurrencia no deben producirse daños a los elementos estructurales y no estructurales, que en caso de que ocurran, éstos deben ser reparables y no deben interferir con el funcionamiento de la edificación.Sistema combinado - Es un sistema estructural en el cual las cargas verticales son resistidas por un pórtico, resistente a momentos o no, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. (Véase A.3.2.1.2).Sistema de muros de carga - Es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son llevadas hasta la cimentación por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. (Véase A.3.2.1.1).Sistema de pórtico - Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, no arriostrado, que resiste todas las cargas verticales y las fuerzas horizontales. (Véase A.3.2.1.3).Sistema dual - Es el sistema estructural resultante de la combinación de un pórtico espacial resistente a momentos (de capacidad moderada de disipación de energía o alta, cuando es de concreto reforzado, o de capacidad mínima de disipación de energía o alta cuando es de acero estructural) con muros estructurales o pórticos con diagonales, diseñado de acuerdo con A.3.2.1.4.A-98
  • 212. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título ASistema de arriostramiento horizontal - Es un sistema de cercha, o armadura, horizontal que cumple las mismas funciones de un diafragma.Sistema de resistencia sísmica - Es aquella parte de la estructura que según el diseño aporta la resistencia requerida para soportar los movimientos sísmicos de diseño. Sistema Internacional de Medidas (SI) - El sistema SI se estableció en la Decimoprimera Conferencia Mundial de Pesos y Medidas, que tuvo lugar en Sevres, Francia, en 1960. Por medio del Decreto 1731 de 18 de Septiembre de 1967, el único sistema de medidas permitido en el país es el Sistema Internacional de Medidas SI. El sistema está basado en siete unidades básicas, que son para longitud el metro (m), para masa el kilogramo (kg), para tiempo el segundo (s), para corriente eléctrica el amperio (A), para temperatura el kelvin (K), para intensidad luminosa el candela (cd) y para cantidad de substancia el mol (mol). Para efectos del presente Reglamento se utilizan las siguientes unidades: Unidades básicas – para distancia el metro (m), para masa el kilogramo (kg), y para tiempo el segundo (s). Unidades suplementarias - para ángulo plano el radian (rad) Unidades derivadas – para frecuencia el hertz (Hz) [1 Hz = 1 s-1], para fuerza el newton (N) [1 N = 1 kg · m/s2],para esfuerzo, o fuerza por unidad de área, el pascal (Pa) [1 Pa = 1 N/m²], y para energía o trabajo eljoule (J)[1 J = N · m] El sistema SI utiliza los siguientes prefijos:1018exa E 1 000 000 000 000 000 000.1015petaP 1 000 000 000 000 000.1012teraT 1 000 000 000 000.109gigaG 1 000 000 000.106mega M1 000 000.103kilok 1 000.10-3milim 0.001micro µ 10-60.000 00110-9nano n0.000 000 00110-12picop 0.000 000 000 00110-15femto f 0.000 000 000 000 00110-18attoa 0.000 000 000 000 000 001Con el fin de evitar confusión en el uso del sistema SI, existen las siguientes reglas aceptadas internacionalmente respecto a la sintaxis que debe emplearse: • Nunca se intercambian minúsculas y mayúsculas: mm y no MM, o kg y no KG. • Los símbolos no se alteran en el plural: kg, y no kgs. • No se deja espacio entre el prefijo y el símbolo: MPa y no M Pa. • No se agrega punto al final del símbolo, a menos que sea el punto final de una oración. • Los símbolos no son abreviaturas, por lo tanto: Pa y no Pasc, m y no mts. • En los productos de símbolos se utiliza un punto levantado: kN · m. • En los cocientes se utiliza un solo símbolo de división, o pueden utilizarse potencias negativas: kg/(m · s), o kg · m-1 · s-1, pero no kg/m/s. • Puede utilizarse punto, o coma, para indicar los decimales, dependiendo de la costumbre local. Esto significa que ninguno de los dos se debe utilizar para separar grupos de dígitos, para esto se utiliza un blanco. Ejemplo: g = 9.806 650 m/s2. • Para números menores que la unidad, nunca se omite el cero inicial: 0.123 y no .123. • Debe haber siempre un espacio entre el número y las unidades: 12.3 m/s, excepto cuando se trata de grados celsius: 12°C. • La unidades cuyo nombre es el apellido de un científico, se emplean con mayúscula: N, Pa, etc., pero cuando se refiere a ellas no se utiliza la mayúscula: pascales, etc.Solicitaciones - Son las fuerzas u otras acciones que afectan la estructura, dentro de las cuales se cuentan: los efectos gravitacionales sobre su propia masa, o peso propio, las cargas generadas por los elementos no estructurales, por sus ocupantes y sus posesiones, los efectos ambientales tales como el viento o el sismo, los asentamientos diferenciales, y los cambios dimensionales causados por variaciones en la temperatura o efectos reológicos de los materiales. En general corresponden a todo lo que puede afectar la estructura.Supervisión técnica – Es la verificación de que la construcción de la estructura de la edificación se adelante de acuerdo con los diseños, planos y especificaciones realizadas por el diseñador estructural. Así mismo, que losA-99
  • 213. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título Aelementos no estructurales se construyan siguiendo los diseños, planos, y especificaciones realizadas por el diseñador de elementos no estructurales, de acuerdo con el grado de desempeño requerido.Supervisor técnico - Es el profesional, ingeniero civil o arquitecto, bajo cuya responsabilidad se realiza la supervisión técnica. El alcance de la supervisión técnica está definido en el Título I de este Reglamento. La supervisión técnica puede ser realizada por el mismo profesional que realiza la interventoría. Véase interventor.Temblor, terremoto - Véase sismo.Umbral de daño - Corresponde al nivel de movimiento sísmico a partir del cual se pueden presentar daños a los elementos estructurales y no estructurales.Velocidad de la onda de cortante - Es la velocidad con que se desplaza la onda sísmica de cortante dentro de un suelo.Vulnerabilidad - Es la cuantificación del potencial de mal comportamiento de una edificación con respecto a alguna solicitación.Zona de amenaza sísmica (baja, intermedia o alta) - Son regiones del país donde la amenaza sísmica se considera baja, intermedia o alta, tal como se define en A.2.3. Los requisitos de análisis y diseño estructural varían de una zona a otra. A.13.2 - NOMENCLATURALa nomenclatura siguiente corresponde a las variables utilizadas en el Título A de este Reglamento:= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para el umbral de daño, dado en el Capítulo C.12. Ad= suma de las áreas efectivas de los muros estructurales en el primer nivel de la estructura, en la dirección Acen estudio, en m². Véase A.4.2.= área mínima de cortante de la sección de un muro estructural, medida en un plano horizontal, en el primer Aenivel de la estructura y en la dirección en estudio, en m². Véase A.4.2.= coeficiente de amplificación de la torsión accidental en el nivel x, definido en A.3.6.7. Ax= coeficiente de amplificación relacionado con la respuesta de un sistema o componente, afectado por el tipo acde soporte. Se da en la tabla A.9-4. Véase el Capítulo A.9.= coeficiente de amplificación dinámica del elemento no estructural. Véase el Capítulo A.9. ap= aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento axestructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, o sobre el elemento no estructural,localizado en el piso x. Véase el Capítulo A.8.= coeficiente sísmico para elementos no estructurales, dado en las tablas A.9-2 y A.9-3, adimensional. CcVéase el Capítulo A.9.= coeficiente utilizado para calcular el período de la estructura, definido en A.4.2.2 Ct= coeficiente definido en A.4.3. Cvx= longitud medida horizontalmente, en metros, de un muro estructural en el primer nivel de la estructura y en Dela dirección en estudio. Véase A.4.2.= fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) E= fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase el Capítulo A.12. Ed= fuerzas sísmicas horizontales en los niveles i o x respectivamente. Véase el Capítulo A.4. Fi, Fx= parte del cortante sísmico en la base que se genera en el nivel i, véase A.3.6.6. Fi= fuerza horizontal en una parte de la estructura, véase A.3.6.8, o fuerza horizontal sobre un elemento Fpestructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, o elemento no estructural, componente oequipo de una edificación, aplicada en su centro de masa. Véanse los Capítulos A.8 y A.9.= fuerza horizontal sobre el diafragma del piso x, Véase el Capítulo A.3. Fpx= fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1. Fs= parte del cortante sísmico modal Vm que se genera en el nivel x, de acuerdo con A.5.4. Fxm= fuerza sísmica horizontal en el nivel i para ser utilizada en la ecuación A.4-1. fi= aceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s²). gA-100
  • 214. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título A = altura en metros, medida desde la base, del nivel i o x. Véase el Capítulo A.4. hi, hx= altura en metros, medida desde la base, del piso más alto del edificio. Véase el Capítulo A.4. hn= altura del piso i, medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del hpipiso inmediatamente inferior, i-1. Véanse los Capítulos A.6 y A.12.= coeficiente de importancia definido en A.2.5.2. I= índice de una de las direcciones ortogonales principales en planta, puede ser x o y. Véase el Capítulo A.6. j= exponente relacionado con el período fundamental de la edificación dado en el Capítulo A.4. k= masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la Mmasa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques ysus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masacorrespondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Véanse los Capítulos A.4 y A.5.= masa de un elemento o componente, en kg. Véanse los Capítulos A.3, A.8, y A.9. Mp= parte de M que está colocada en el nivel i o x respectivamente. Véanse los Capítulos A.3 y A.4. mi, mx= masa del diafragma y de los elementos adheridos a él en el nivel x, en kg. Véase A.3.6.8. mpx= masa efectiva modal del modo m, determinada de acuerdo con la ecuación A.5-2. Mm= masa actuante total de la edificación en la dirección j. Ecuación A.5-1. Mj= resistencia efectiva. Véase el Capítulo A.10. Nef= resistencia existente. Véase el Capítulo A.10. Nex= coeficiente de comportamiento relacionado con el grado de desempeño del elemento no estructural, dado Pen las tablas A.9-2 y A.9-3, adimensional. Véase el Capítulo A.9.= suma de la carga vertical total, incluyendo muerta y viva, que existe en el piso i, y todos los pisos Pilocalizados por encima. Para el cálculo de los efectos P-Delta de diseño, no hay necesidad que loscoeficientes de carga de sean mayores que la unidad. Véase el Capítulo A.6.= número total de modos utilizado en el análisis modal de la estructura. Véase el Capítulo A.5. p= índice de estabilidad del piso i utilizado en la evaluación de los efectos P-Delta. Véase el Capítulo A.6. Qi= coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3.= coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al Rcoeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad dedisipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). Véase el Capítulo A.3.= coeficiente de capacidad de disipación de energía que se le asigna a la edificación existente de acuerdo R'con lo prescrito en el Capítulo A.10.= proyección, sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección en estudio, de la distancia entre el rjcentro de masa del piso y el punto de interés. Véase el Capítulo A.6.= coeficiente sísmico para el perfil de suelo característico del sitio bajo consideración. Véase A.2.4.2. S= coeficiente de sitio para ser empleado en el espectro elástico del umbral de daño ( S = 1.25 S). Véase SA.12.3.1.= valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración Sahorizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema deun grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en A.2.6.= valor del espectro de aceleraciones de diseño para el período de vibración Tm, correspondiente al modo de Samvibración m. Véase el Capítulo A.5.= valor del espectro de aceleraciones del umbral de daño para un período de vibración dado. Máxima Sadaceleración horizontal para el umbral de daño, expresada como una fracción de la aceleración de lagravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en elCapítulo A.12.= valor del período fundamental del edificio, calculado de acuerdo con lo prescrito en A.4.2. T= período de vibración fundamental aproximado, en segundos, calculado de acuerdo con A.4.2. Ta= período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante TCdel espectro de diseño, para períodos cortos, y la parte descendiente del mismo. Véase A.2.6.= período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante Tddel espectro del umbral de daño para períodos cortos y la parte descendiente del mismo. Véase elCapítulo A.12.= período de vibración, en segundos, correspondiente al inicio de la zona de aceleración constante del TLespectro de diseño, para períodos largos. Véase A.2.6.= período de vibración correspondiente al modo de vibración m, en seg. Véase el Capítulo A.5. Tm= período de vibración fundamental, en segundos, del depósito de suelo subyacente en el sitio. Véase A.2.4. Ts= cortante sísmico en la base correspondiente al modo m en la dirección horizontal j. Véase el Capítulo A.5. Vmj A-101
  • 215. NSR-98 – Capítulo A.13 – Definiciones y nomenclatura del Título A= cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal Vs equivalente del Capítulo A.4. = cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase el Capítulo A.12. Vsd = cortante sísmico total en la base en la dirección horizontal j. Véase el Capítulo A.5. Vtj = fuerza cortante del piso i o x, respectivamente, en la dirección en estudio, sin dividir por R. Se determina Vi, Vx por medio de la ecuación A.3-1. Corresponde a la suma de las fuerzas horizontales sísmicas de diseño que se aplican al nivel i o x, y todos los niveles localizados por encima de él. φa= coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación. Véase A.3.3.3. φc= coeficiente de reducción de resistencia por calidad del diseño y construcción de la estructura. Véase el Capítulo A.10. φe= coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura. Véase el Capítulo A.10. φ ij m = amplitud de desplazamiento del nivel i de la edificación, en la dirección j, cuando está vibrando en el modo m. Véase el Capítulo A.5. φp= coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en planta de la edificación. Véase A.3.3.3. ∆ cm= deriva del piso i, en la dirección en estudio, medida en el centro de masa del piso, como la diferencia entre el desplazamiento horizontal del piso i menos el del piso i-1. Véase el Capítulo A.6. ∆ maxi = deriva máxima de diseño para cualquier punto del piso i. Véase el Capítulo A.6. δ cm,j= desplazamiento horizontal de diseño, del centro de masa del piso, en la dirección j. Véase el Capítulo A.6. δi= desplazamiento horizontal del nivel i con respecto a la base de la estructura, debido a las fuerzas horizontales fi, para ser utilizado en la ecuación A.4-1, o desplazamiento horizontal del centro de masas del nivel i de la estructura, en metros, utilizado en el Capítulo A.6. δ max = desplazamiento horizontal máximo en el nivel x. Véase A.3.6. δ pd,j= desplazamiento horizontal adicional, del centro de masa del piso, causado por efectos P-Delta, en la dirección j. Véase el Capítulo A.6. δ prom= promedio de los desplazamientos horizontales en puntos extremos de la estructura en el nivel x. Véase A.3.6. δ t,j = desplazamiento horizontal adicional causado por efectos de torsión, de cualquier grado de libertad de la estructura, en la dirección j. Véase el Capítulo A.6. δ tot,j = desplazamiento total horizontal de cualquier grado de libertad de la estructura, en la dirección j. Véase el Capítulo A.6. δ t,j = desplazamiento horizontal adicional causado por efectos de torsión, de cualquier grado de libertad de la estructura, en la dirección j. Véase el Capítulo A.6. θi= rotación alrededor de un eje vertical que pasa por el centro de masa del piso i, causada por los efectos torsionales, en radianes. Véase el Capítulo A.6.n A-102
  • 216. NSR-98 – Apéndice A-1 – Recomendaciones sísmicas para algunas estructuras que se salen del alcance del ReglamentoAPENDICE A-1 RECOMENDACIONES SISMICAS PARA ALGUNAS ESTRUCTURAS QUE SE SALEN DEL ALCANCE DEL REGLAMENTO A-1.0 - NOMENCLATURA= aceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2). g = coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. I = masa total de la edificación; M debe ser igual a la masa total de la estructura más su contenido. En M estructuras tales como tanques, silos y otras estructuras de almacenamiento debe incluir la masa correspondiente al contenido operacional normal de la estructura. = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0 grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al R coeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). Véase el Capítulo A.3. = período fundamental de la estructura. T = peso total de la edificación; W = M g. W A-1.1 - GENERAL A-1.1.1 - ALCANCE - En el presente Apéndice se dan recomendaciones que permiten determinar las fuerzas sísmicas de diseño de algunas estructuras especiales no cubiertas por el alcance de las Normas Sismo Resistentes Colombianas y su Reglamento. El presente Apéndice contiene recomendaciones de diseño que no tienen carácter obligatorio, y se incluye únicamente por razones ilustrativas.A-1.1.2 - REQUISITOS APLICABLES - En general se recomienda seguir los requisitos del Reglamento con las excepciones anotadas en el presente Apéndice. Debe tenerse especial cuidado con las fuerzas de viento sobre estas estructuras especiales, pues en muchos casos son mayores que las fuerzas sísmicas. A-1.2 - PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA A-1.2.1 - El valor del período fundamental de la estructura, T, debe obtenerse a partir de las propiedades de su sistema de resistencia sísmica, en la dirección bajo consideración, de acuerdo con los principios de la dinámica estructural, utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura. Este requisito puede suplirse por medio del uso de la ecuación A.4-1. A-1.3 - CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS DE DISEÑO A-1.3.1 - MOVIMIENTOS SISMICOS DE DISEÑO - Debe utilizarse la definición de los movimientos sísmicos de diseño dada en el Capítulo A.2 del Reglamento.A-1.3.2 - MASA TOTAL, M – La masa total, M, debe incluir la masa correspondiente a todas las cargas muertas y las masas correspondientes al contenido operacional normal de la estructura, especialmente en tanques, silos y otras estructuras de almacenamiento.A-1.3.3 - COEFICIENTE DE IMPORTANCIA, I - Debe tomarse un coeficiente de importancia, I, igual a la unidad, a menos que la estructura sea parte o pueda afectar edificaciones de los grupos de usos II, III o IV. En el caso de estructuras que sean parte de sistemas de líneas vitales, la definición del coeficiente de importancia a emplear se debe basar en consideraciones que incluyan el nivel de redundancia del sistema y el potencial de que una eventualA-103
  • 217. NSR-98 – Apéndice A-1 – Recomendaciones sísmicas para algunasestructuras que se salen del alcance del Reglamentofalla de la estructura pueda afectar la operación o estabilidad de edificaciones indispensables.A-1.3.4 - DISTRIBUCION EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SISMICAS - La distribución en la altura de las fuerzas sísmicas horizontales puede realizarse por cualquiera de los procedimientos presentados en los Capítulos A.4 o A.5 del Reglamento.A-1.3.5 - COEFICIENTE BASICO DE DISIPACION DE ENERGIA, R0 - Se recomienda utilizar los valores del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R0, dados en la tabla A-1-1. A-1.4 - REQUISITOS DE DERIVA A-1.4.1 - Los requisitos para la deriva presentados en el Capítulo A.6, no son aplicables directamente a estructuras especiales diferentes de las cubiertas por el Reglamento en su alcance. Los límites de la deriva deben ser establecidos por el diseñador tomando en cuenta el peligro que represente para la vida la falla de elementos estructurales y no estructurales, como consecuencia de los desplazamientos que sufre la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos de diseño. Tabla A-1-1 Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R0,para algunas estructuras especialesTipo de estructura Valor de R0 Tanques, contenedores de líquidos y gases a presión, 2.0 apoyados sobre columnas arriostradas, con diagonales, o no Silos y chimeneas de concreto reforzado vaciado en sitio, 3.5 cuyas paredes son continuas hasta la fundación Estructuras en forma de torre cuya masa está distribuida en la3.0 altura, tales como chimeneas, silos y tanques, cuyos apoyos consisten en faldones. Torres en celosía, autoportantes o con templetes, chimeneas 3.0 y torres con templetes. Estructuras de tipo péndulo invertido 2.0 Tolvas sobre columnas, con o sin contravientos. 3.0 Torres de enfriamiento3.5 Torres o anaqueles de almacenamiento3.0 Avisos y vallas publicitarias 3.5 Monumentos y estructuras de parques de diversión2.0 Otras estructuras autoportantes, no incluidas anteriormente 3.0 nA-104
  • 218. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de losefectos de interacción dinámica suelo-estructura APENDICE A-2RECOMENDACIONES PARA EL CALCULO DE LOS EFECTOS DE INTERACCION DINAMICA SUELO-ESTRUCTURA A-2.0 - NOMENCLATURA = coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Aa= área de la cimentación. Ao= profundidad del estrato blando. Véase A-2.2.1.2. Ds γ v2so= = módulo de cortante promedio para los suelos localizados bajo la cimentación para deformaciones Go gunitarias pequeñas.= aceleración de la gravedad (9.8 m/s²) g= altura medida desde la base del nivel en estudio. hx= altura efectiva de la edificación, la cual debe tomarse igual a 0.7 veces la altura total, hn. En edificios en los hcuales toda la masa M de la edificación está concentrada en un solo piso, debe tomarse igual a la alturadel piso, medida desde la base.= momento de inercia de la cimentación con respecto a un eje horizontal, perpendicular a la dirección en Ioestudio.= rigidez de la estructura considerándola como empotrada en la base. Se calcula por medio de la ecuación kA-2-4.= rigidez lateral de la cimentación de la edificación, la cual se define como la fuerza estática horizontal Kyaplicada en la cimentación, que produce una deflexión horizontal unitaria. Tanto la fuerza estática como ladeflexión horizontal se toman en la dirección en estudio.= rigidez rotacional, o de balanceo, de la cimentación de la edificación, definida como el momento estático Kθnecesario para producir una rotación unitaria, en promedio, de la cimentación con respecto a un ejehorizontal perpendicular a la dirección en estudio.= longitud total de la cimentación en la dirección en estudio. Lo= momento de vuelco en la base de la edificación calculado utilizando las fuerzas horizontales de diseño sin Moincluir la reducción por efectos de interacción suelo-estructura.= momento de vuelco en la base de la edificación calculado utilizando las fuerzas horizontales M1ocorrespondientes al primer modo sin incluir la reducción por efectos de interacción suelo-estructura.= masa participante de la edificación, el cual puede tomarse igual a 0.7 M, excepto en aquellos casos en los Mcuales toda la masa M de la edificación está concentrado en un solo piso, caso en el cual debe tomarseigual a M.= masa participante de la edificación, para el modo fundamental de la edificación en la dirección j, calculado M1jutilizando la ecuación A.5-2.= longitud característica de la cimentación. Se determina por medio de las ecuaciones A-2-7 o A-2-8. r= longitud característica de la cimentación. Definida por medio de la ecuación A-2-7. ra= longitud característica de la cimentación. Definida por medio de la ecuación A-2-8. rm= valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, Sacorrespondiente al período fundamental de la estructura, T o Ta, considerada empotrada en su base,calculado de acuerdo con lo prescrito en A.4.2.= valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, Sa1correspondiente al período del modo fundamental de la estructura, T1, considerada empotrada en su base.= valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, Sacorrespondiente al período fundamental de la estructura, T , cuando éste se calcula considerando losefectos de la interacción suelo-estructura, tal como se define en A-2.2.1.1.= valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, S a1 correspondiente al período fundamental de la estructura, T1 , cuando éste se calcula considerando los efectos de la interacción suelo-estructura. A-105
  • 219. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de los efectos de interacción dinámica suelo-estructura= valor del período fundamental del edificio, calculado de acuerdo con lo prescrito en A.4.2. T = valor del período fundamental del edificio, correspondiente al primer modo de vibración. T1 = valor del período fundamental del edificio tomando en cuenta la interacción suelo-estructura. Se determina T de acuerdo con los requisitos de A-2.2.1.1. = valor del período fundamental del edificio, correspondiente al primer modo de vibración, tomando en T1 cuenta la interacción suelo-estructura. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal Vs equivalente del Capítulo A.4. Vs′ = cortante sísmico en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4, utilizando un período de vibración igual a 1.2Ta. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j, contribuido por el modo V1j fundamental en esa dirección, calculado de acuerdo con la ecuación A.5-3 y sin ser afectado por efectos de interacción suelo-estructura.. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado tomando en cuenta la interacción suelo- Vs estructura. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j, contribuido por el modo V1 j fundamental en esa dirección, y afectado por la interacción suelo-estructura. ∆Vs = reducción en el cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, debido a los efectos de la interacción suelo-estructura. Ecuación A-2-2. ∆V1 j = reducción en el cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j, contribuido por el modo fundamental en esa dirección, debida a los efectos de la interacción suelo-estructura. = velocidad promedio de la onda de cortante, de los suelos localizados debajo de la cimentación, para vso niveles bajos de deformación unitaria, menores de 0.00001 (0.001%).α = parámetro que describe la densidad relativa de la estructura y el suelo bajo ella. Definida en la ecuación A- 2-6. β = coeficiente de amortiguamiento crítico del sistema estructural, considerando la interacción suelo- estructura, calculado de acuerdo con lo prescrito en A-2.2.1.2. βo= coeficiente de amortiguamiento crítico de la cimentación. Se determina por medio de la figura A-2-1. δx= deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, calculada siguiendo el método de la fuerza horizontal equivalente y utilizando las fuerzas sísmicas de diseño sin ser modificadas por los efectos de la interacción suelo-estructura. δ 1x= deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, calculada para el primer modo de vibración sin incluir los efectos de la interacción suelo-estructura. δx= deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, modificada por los efectos de la interacción suelo- estructura. Ecuación A-2-11. δ 1x= deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, para el primer modo de vibración, modificada por los efectos de la interacción suelo-estructura. γ = masa unitaria promedio del suelo. A-2.1 - GENERAL A-2.1.1 - Los requisitos presentados en este Apéndice pueden utilizarse para tener en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura en la determinación de las fuerzas sísmicas de diseño y las deformaciones que éstas imponen a la estructura. Su uso se permite dentro de las limitaciones que da el Capítulo A.7. El uso de estos requisitos disminuyen los valores de diseño del cortante sísmico en la base, las fuerzas horizontales y los momentos de vuelco, pero aumenta las deflexiones horizontales de la estructura, y por ende las derivas. Los requisitos para ser utilizados con el método de la fuerza horizontal equivalente se presentan en A-2.2 y para el método del análisis dinámico modal elástico en A-2.3.A-106
  • 220. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de losefectos de interacción dinámica suelo-estructuraA-2.2 - METODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTELos requisitos que se presentan a continuación, complementan en lo concerniente a interacción suelo-estructura los dados en el Capítulo A.7.A-2.2.1 - CORTANTE EN LA BASE - Para tener en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura, el cortante sísmico de diseño en la base, Vs, determinado por medio de la ecuación A.4-5, puede modificarse a:Vs = Vs − ∆Vs (A-2-1)y el valor de la reducción en el cortante sísmico en la base, para diseño, debe calcularse por medio de:  0.05   0.4  g M ≤ (Vs − Vs′ ) ∆Vs = S a − Sa  (A-2-2) β    El valor del cortante sísmico en la base modificado, Vs , no puede ser menor que Vs′ .A-2.2.1.1 - Período efectivo de la edificación - El período efectivo, T , debe determinarse por medio de la siguiente ecuación:  K h2 k 1 + y  T = T 1+(A-2-3)Kθ Ky y M k = 4π 2  2 (A-2-4)T Las rigideces de la cimentación, Ky y Kθ, deben determinarse por medio de principios establecidos de mecánica de suelos, utilizando propiedades del suelo que sean representativas de su comportamiento a niveles de deformación unitaria, conmensurables con los que producen los movimientos sísmicos de diseño. En aquellos casos en los cuales el estudio geotécnico no lo indique, el módulo promedio de cortante, G, para los suelos localizados debajo de la cimentación, en condiciones de deformaciones unitarias apreciables, y la velocidad de la onda de cortante, vs, asociada con estas deformaciones unitarias, pueden determinarse utilizando la tabla A-2-1. Tabla A-2-1 Valores de G/Go y vs/vso Valor de Aa≤ 0.10≤ 0.15≤ 0.20≥ 0.30 Valor de G/Go 0.810.64 0.49 0.420.900.800.700.65 Valor de vs/vso Alternativamente, para edificaciones cuya cimentación sea una losa de fundación superficial o aproximadamente superficial, que se construye de una manera tal que se pueda considerar que el contacto entre los muros de contención y el suelo no restringe el libre movimiento de la estructura, el período de vibración efectivo, tomando en cuenta los efectos de la interacción suelo-estructura, se pueden determinar por medio de la siguiente ecuación: 25 α ra h 1.12 ra h 2 1 +  T = T 1+(A-2-5) vs T2   23rm A-107
  • 221. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de losefectos de interacción dinámica suelo-estructuraen donde:M α=(A-2-6)γA o hAo ra =(A-2-7) πy4 Io rm =(A-2-8) 4π A-2.2.1.2 - Amortiguamiento efectivo - El coeficiente de amortiguamiento efectivo del sistema estructura- cimentación, debe calcularse por medio de: 0.05 β = βo +(A-2-9)3  T   TLos valores de β o se obtienen de la figura A-2-1. El parámetro r en la figura A-2-1 es una longitud característica de la cimentación, la cual se puede determinar así:h h ≤ 0.5 , r es igual a ra, de la ecuación A-2-7 y para ≥ 1.0 , r es igual a rm, de la ecuación A-2-8. ParaLoLo Para valores intermedios se puede interpolar. Lo es la longitud de la cimentación en la dirección en estudio, y en la aplicación de las ecuaciones A-2-7 y A-2-8, Ao e Io se determinan para el área de la cimentación que efectivamente está en contacto con el suelo, pues le transmite el peso de la edificación.Para edificios cimentados sobre pilotes que trabajan en punta, y para todos los otros casos en los cuales el suelo de fundación consiste en un estrato de suelos blandos relativamente uniforme, colocado sobre un depósito de suelos más duros, o roca, presentándose un cambio abrupto de rigidez, el coeficiente de amortiguamiento efectivo, β o, que se utiliza en la ecuación A-2-9 puede ser substituido por el valor dado en la siguiente ecuación: 2  4 Ds βo = β o  ′(A-2-10)  vs T la cual es aplicable sólo en aquellos casos en los cuales la expresión entre paréntesis es menor que la unidad. En esta ecuación Ds es la profundidad total del estrato blando.El valor de β , calculado de acuerdo con la ecuación A-2-9, con o sin el ajuste representado en la ecuación A- 2-10, en ningún caso puede ser menor de 0.05.A-108
  • 222. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de los efectos de interacción dinámica suelo-estructura 0.25Aa ≥ 0.20Aa = 0.15 h ≤ 1.0Aa ≤ 0.100.20 r h = 1.5 r0.15βoh = 2.00.10 r0.05 h = 5.0 r0.00 1.001.101.20 1.301.40 1.501.60 1.701.80 1.902.00T T Coeficiente de amortiguamiento crítico de la cimentación, β oFigura A-2-1 A-2.2.2 - DISTRIBUCIÓN EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SÍSMICAS - La distribución en la altura del cortante en la base corregido por efectos de interacción suelo-estructura se debe tomar igual a la de la estructura sin interacción.A-2.2.3 - OTROS EFECTOS - Los cortantes de piso, los momentos de vuelco y los efectos torsionales deben determinarse de la misma manera que para edificaciones en las cuales no se ha tomado en cuenta la interacción suelo-estructura, pero utilizando las fuerzas horizontales reducidas por efectos de interacción. Las deflexiones modificadas deben determinarse por medio de la siguiente ecuación:Vs Mh δx = δx + o x  (A-2-11) Vs  Kθ A-2.3 - METODO DEL ANALISIS MODALLos siguientes requisitos complementan, en lo concerniente a interacción suelo-estructura, lo presentado en el Capítulo A.5.A-2.3.1 - CORTANTES MODALES EN LA BASE - Para tener en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura, el cortante sísmico de diseño en la base, correspondiente al modo fundamental, V1j, en la dirección j, determinado por medio de la ecuación A.5-3, puede modificarse a:V1 j = V1 j − ∆V1 j(A-2-12)y el valor de la reducción en el cortante sísmico en la base correspondiente al modo fundamental, debe calcularse utilizando la ecuación A-2-13:A-109
  • 223. NSR-98 – Apéndice A-2 – Recomendaciones para el cálculo de los efectos de interacción dinámica suelo-estructura  0.05   0.4 S a1 − Sa1   β   g M 1 j ≤ V1 j − Vs′ ∆V1 j = (A-2-13)   El período T1 se calcula utilizando la ecuación A-2-3 o A-2-5, según corresponda, utilizando T1 en vez de T, determinando k por medio de la ecuación A-2-4, utilizando M 1 j en vez de M , y calculando h por medio de la siguiente ecuación: n∑ m i φ1 h i ii=1 h=(A-2-14)n∑ m i φ1 ii=1 Los valores mencionados de T1 , T1, M 1 j , y h se utilizan para calcular α en la ecuación A-2-6 y el coeficiente β o de la figura A-2-1. No debe realizarse ninguna reducción en las contribuciones de los modos de vibración diferentes al fundamental por efectos de interacción suelo-estructura. El cortante en la base de diseño, en ningún caso puede ser menor que Vs′ .A-2.3.2 - OTROS EFECTOS MODALES - Los cortantes de piso, los momentos de vuelco y los efectos torsionales deben determinarse de la misma manera que para edificaciones en las cuales no se ha tomado en cuenta la interacción suelo-estructura, tal como lo prescribe el Capítulo A.5, pero utilizando el valor de V1 j en vez de V1j. Las deflexiones modificadas del primer modo deben determinarse por medio de la siguiente ecuación: V1  M h δ 1x = δ 1x + 1o x  (A-2-15)V1 Kθ A-2.3.3 - VALORES DE DISEÑO - Se determinan utilizando los procedimientos indicados en el Capítulo A.5, pero utilizando los valores modificados del los efectos del primer modo en cada una de las direcciones principales, en planta, de la edificación. n A-110
  • 224. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianos APENDICE A-3 VALORES DE Aa Y Ad Y DEFINICION DE LA ZONA DE AMENAZA SISMICA DE LOS MUNICIPIOS COLOMBIANOSDEPARTAMENTO DE AMAZONASZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIOAMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA LETICIA0.05 0.005BAJAMIRITI-PARANA0.05 0.005 BAJA EL ENCANTO 0.05 0.005BAJAPUERTO NARIÑO0.05 0.005 BAJA LA CHORRERA0.05 0.005BAJAPUERTO SANTANDER 0.05 0.005 BAJA LA PEDRERA 0.05 0.005BAJATARAPACA 0.05 0.005 BAJA DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIAZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA MEDELLIN 0.200.04 INTERMEDIA LA CEJA0.20 0.04INTERMEDIA ABEJORRAL0.200.04 INTERMEDIA LA ESTRELLA0.20 0.04INTERMEDIA ABRIAQUI 0.250.04ALTALA UNION 0.20 0.04INTERMEDIA ALEJANDRIA 0.200.03 INTERMEDIA LIBORINA 0.20 0.04INTERMEDIA AMAGA0.200.04 INTERMEDIA MACEO0.15 0.03INTERMEDIA AMALFI 0.150.03 INTERMEDIA MARINILLA0.20 0.03INTERMEDIA ANDES0.250.04ALTAMONTEBELLO 0.20 0.04INTERMEDIA ANGELOPOLIS0.200.04 INTERMEDIA MURINDO0.40 0.06 ALTA ANGOSTURA0.200.03 INTERMEDIA MUTATA 0.30 0.05 ALTA ANORI0.150.03 INTERMEDIA NARIÑO 0.20 0.03INTERMEDIA ANTIOQUIA0.200.04 INTERMEDIA NECOCLI0.20 0.03INTERMEDIA ANZA 0.200.04 INTERMEDIA NECHI0.15 0.02INTERMEDIA APARTADO 0.300.04ALTAOLAYA0.20 0.04INTERMEDIA ARBOLETES0.150.03 INTERMEDIA PEÑOL0.20 0.03INTERMEDIA ARGELIA0.200.03 INTERMEDIA PEQUE0.20 0.04INTERMEDIA ARMENIA0.200.04 INTERMEDIA PUEBLORRICO0.25 0.04 ALTA BARBOSA0.200.03 INTERMEDIA PUERTO BERRIO0.15 0.03INTERMEDIA BELMIRA0.200.04 INTERMEDIA PUERTO NARE0.15 0.03INTERMEDIA BELLO0.200.04 INTERMEDIA PUERTO TRIUNFO 0.15 0.03INTERMEDIA BETANIA0.300.05ALTAREMEDIOS 0.15 0.03INTERMEDIA BETULIA0.250.04ALTARETIRO 0.20 0.04INTERMEDIA BOLIVAR0.250.05ALTARIONEGRO 0.20 0.03INTERMEDIA BRICEÑO0.200.03 INTERMEDIA SABANALARGA0.20 0.04INTERMEDIA BURITICA 0.200.04 INTERMEDIA SABANETA 0.20 0.04INTERMEDIA CACERES0.150.03 INTERMEDIA SALGAR 0.25 0.04 ALTA CAICEDO0.250.04ALTASAN ANDRES 0.20 0.04INTERMEDIA CALDAS 0.200.04 INTERMEDIA SAN CARLOS 0.15 0.03INTERMEDIA CAMPAMENTO 0.200.03 INTERMEDIA SAN FRANCISCO0.15 0.03INTERMEDIA CAÑASGORDAS0.250.04ALTASAN JERONIMO 0.20 0.04INTERMEDIA CARACOLI 0.150.03 INTERMEDIA SAN JOSE DE LA MONTAÑA 0.20 0.04INTERMEDIA CARAMANTA0.250.04ALTASAN JUAN DE URABA0.15 0.03INTERMEDIA CAREPA 0.300.04ALTASAN LUIS 0.15 0.03INTERMEDIA CARMEN DE VIBORAL0.200.03 INTERMEDIA SAN PEDRO0.20 0.04INTERMEDIA CAROLINA 0.200.03 INTERMEDIA SAN PEDRO DE URABA 0.20 0.03INTERMEDIA CAUCASIA 0.150.03 INTERMEDIA SAN RAFAEL 0.15 0.03INTERMEDIA CHIGORODO0.300.05ALTASAN ROQUE0.15 0.03INTERMEDIA CISNEROS 0.200.03 INTERMEDIA SAN VICENTE0.20 0.03INTERMEDIA COCORNA0.200.03 INTERMEDIA SANTA BARBARA0.20 0.04INTERMEDIA CONCEPCION 0.200.03 INTERMEDIA SANTA ROSA DE OSOS 0.20 0.03INTERMEDIA CONCORDIA0.250.04ALTASANTO DOMINGO0.20 0.03INTERMEDIA COPACABANA 0.200.04 INTERMEDIA SANTUARIO0.20 0.03INTERMEDIA DABEIBA0.300.05ALTASEGOVIA0.15 0.03INTERMEDIA DON MATIAS 0.200.03 INTERMEDIA SONSON 0.20 0.04INTERMEDIA EBEJICO0.200.04 INTERMEDIA SOPETRAN 0.20 0.04INTERMEDIA EL BAGRE 0.150.03 INTERMEDIA TAMESIS0.25 0.04 ALTA ENTRERRIOS 0.200.03 INTERMEDIA TARAZA 0.15 0.03INTERMEDIA A-111
  • 225. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosENVIGADO0.200.04INTERMEDIA TARSO 0.25 0.04ALTA FREDONIA0.200.04INTERMEDIA TITIRIBI0.20 0.04 INTERMEDIA FRONTINO0.250.05 ALTATOLEDO0.20 0.04 INTERMEDIA GIRALDO 0.200.04INTERMEDIA TURBO 0.25 0.04ALTA GIRARDOTA 0.200.03INTERMEDIA URAMITA 0.25 0.05ALTA GOMEZ PLATA 0.200.03INTERMEDIA URRAO 0.25 0.05ALTA GRANADA 0.200.03INTERMEDIA VALDIVIA0.20 0.03 INTERMEDIA GUADALUPE 0.200.03INTERMEDIA VALPARAISO0.25 0.04ALTA GUARNE0.200.03INTERMEDIA VEGACHI 0.15 0.03 INTERMEDIA GUATAPE 0.200.03INTERMEDIA VENECIA 0.25 0.04 INTERMEDIA HELICONIA 0.200.04INTERMEDIA VIGIA DEL FUERTE0.40 0.05ALTA HISPANIA0.250.04 ALTAYALI0.15 0.03 INTERMEDIA ITAGUI0.200.04INTERMEDIA YARUMAL 0.20 0.03 INTERMEDIA ITUANGO 0.200.04INTERMEDIA YOLOMBO 0.15 0.03 INTERMEDIA JARDIN0.250.04 ALTAYONDO 0.15 0.04 INTERMEDIA JERICO0.250.04 ALTAZARAGOZA0.15 0.03 INTERMEDIADEPARTAMENTO DE ARAUCAZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA ARAUCA0.150.02INTERMEDIA PUERTO RONDON 0.15 0.02 INTERMEDIA ARAUQUITA 0.150.03INTERMEDIA SARAVENA0.25 0.03ALTA CRAVO NORTE 0.075 0.01 BAJATAME0.20 0.03 INTERMEDIA FORTUL0.250.03 ALTADEPARTAMENTO DE ATLANTICO ZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIOAMENAZAAa AdAaAdSISMICASISMICA BARRANQUILLA0.100.02 BAJAPONEDERA0.10 0.02 BAJA BARANOA 0.100.02 BAJAPUERTO COLOMBIA 0.10 0.02 BAJA CAMPO DE LA CRUZ0.100.02 BAJAREPELON 0.10 0.02 BAJA CANDELARIA0.100.02 BAJASABANAGRANDE0.10 0.02 BAJA GALAPA0.100.02 BAJASABANALARGA 0.10 0.02 BAJA JUAN DE ACOSTA0.100.02 BAJASANTA LUCIA 0.10 0.02 BAJA LURUACO 0.100.02 BAJASANTO TOMAS 0.10 0.02 BAJA MALAMBO 0.100.02 BAJASOLEDAD 0.10 0.02 BAJA MANATI0.100.02 BAJASUAN0.10 0.02 BAJA PALMAR DE VARELA0.100.02 BAJATUBARA0.10 0.02 BAJA PIOJO 0.100.02 BAJAUSIACURI0.10 0.02 BAJA POLONUEVO 0.100.02 BAJADEPARTAMENTO DE BOLIVARZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA CARTAGENA 0.100.02 BAJAPINILLOS0.10 0.02BAJA ACHI0.100.02 BAJAREGIDOR 0.10 0.02BAJA ALTOS DEL ROSARIO 0.100.02 BAJARIO VIEJO 0.10 0.02BAJA ARENAL0.100.02 BAJASAN ESTANISLAO0.10 0.02BAJA ARJONA0.100.02 BAJASAN FERNANDO0.10 0.02BAJA BARRANCO DE LOBA0.100.02 BAJASAN JACINTO 0.10 0.02BAJA CALAMAR 0.100.02 BAJASAN JUAN NEPOMUCENO 0.10 0.02BAJA CANTAGALLO0.150.02INTERMEDIA SAN MARTIN DE LOBA0.10 0.02BAJA CICUCO0.100.02 BAJASAN PABLO 0.15 0.03 INTERMEDIA CORDOBA 0.100.02 BAJASANTA CATALINA0.10 0.02BAJA CLEMENCIA 0.100.02 BAJASAN CRISTOBAL 0.10 0.02BAJA EL CARMEN DE BOLIVAR0.100.02 BAJASANTA ROSA0.10 0.02BAJA EL GUAMO0.100.02 BAJASANTA ROSA DEL SUR0.10 0.03BAJA EL PEDON0.100.02 BAJASIMITI0.10 0.03BAJA HATILLO DE LOBA 0.100.02 BAJASOPLAVIENTO 0.10 0.02BAJA MAGANGUE0.100.02 BAJATALAIGUA NUEVO0.10 0.02BAJA MAHATES 0.100.02 BAJATIQUISIO (PUERTO RICO)0.10 0.02BAJA MARGARITA 0.100.02 BAJATURBACO 0.10 0.02BAJA A-112
  • 226. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosMARIA LA BAJA 0.150.02INTERMEDIA TURBANA 0.10 0.02 BAJA MOMPOS0.100.02 BAJAVILLANUEVA0.10 0.02 BAJA MONTECRISTO 0.100.02 BAJAZAMBRANO0.10 0.02 BAJA MORALES 0.100.02 BAJADEPARTAMENTO DE BOYACAZONA DE ZONA DEMUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA TUNJA0.200.04 INTERMEDIA OTANCHE 0.20 0.04 INTERMEDIA ALMEIDA0.250.03ALTAPACHAVITA 0.25 0.03ALTA AQUITANIA0.300.04ALTAPAEZ0.30 0.03ALTA ARCABUCO 0.200.04 INTERMEDIA PAIPA 0.25 0.04ALTA BELEN0.250.04ALTAPAJARITO0.25 0.03ALTA BERBEO 0.300.03ALTAPANQUEBA0.30 0.04ALTA BETEITIVA0.300.04ALTAPAUNA 0.20 0.04 INTERMEDIA BOAVITA0.300.04ALTAPAYA0.25 0.03ALTA BOYACA 0.200.04 INTERMEDIA PAZ DE RIO0.30 0.04ALTA BRICEÑO0.200.04 INTERMEDIA PESCA 0.30 0.04ALTA BUENAVISTA 0.200.04 INTERMEDIA PISVA 0.30 0.03ALTA BUSBANZA 0.250.04ALTAPUERTO BOYACA 0.15 0.03 INTERMEDIA CALDAS 0.200.04 INTERMEDIA QUIPAMA 0.20 0.04 INTERMEDIA CAMPOHERMOSO 0.300.03ALTARAMIRIQUI 0.25 0.04ALTA CERINZA0.250.04ALTARAQUIRA 0.20 0.04 INTERMEDIA CHINAVITA0.250.03ALTARONDON0.25 0.04ALTA CHIQUINQUIRA 0.200.04 INTERMEDIA SABOYA0.20 0.04 INTERMEDIA CHISCAS0.300.04ALTASACHICA 0.20 0.04 INTERMEDIA CHITA0.300.04ALTASAMACA0.20 0.04 INTERMEDIA CHITARAQUE 0.200.04 INTERMEDIA SAN EDUARDO 0.30 0.03ALTA CHIVATA0.250.04ALTASAN JOSE DE PARE0.20 0.04 INTERMEDIA CIENEGA0.250.04ALTASAN LUIS DE GACENO0.30 0.03ALTA COMBITA0.200.04 INTERMEDIA SAN MATEO 0.30 0.04ALTA COPER 0.200.04INTERMEDIA SAN MIGUEL DE SEMA0.20 0.04 INTERMEDIA CORRALES0.300.04 ALTASAN PABLO DE BORBUR 0.20 0.04 INTERMEDIA COVARACHIA0.250.04 ALTASANTANA 0.20 0.04 INTERMEDIA CUBARA0.300.03 ALTASANTA MARIA 0.30 0.03ALTA CUCAITA 0.200.04INTERMEDIA SANTA ROSA DE VITERBO 0.25 0.04ALTA CUITIVA 0.300.04 ALTASANTA SOFIA 0.20 0.04 INTERMEDIA CHIQUIZA0.200.04INTERMEDIA SATIVANORTE 0.30 0.04ALTA CHIVOR0.300.03 ALTASATIVASUR 0.30 0.04ALTA DUITAMA 0.250.04 ALTASIACHOQUE 0.25 0.04ALTA EL COCUY0.300.04 ALTASOATA 0.25 0.04ALTA EL ESPINO 0.300.04 ALTASOCOTA0.30 0.04ALTA FIRAVITOBA0.300.04 ALTASOCHA 0.30 0.04ALTA FLORESTA0.250.04 ALTASOGAMOSO0.30 0.04ALTA GACHANTIVA0.200.04INTERMEDIA SOMONDOCO 0.25 0.03ALTA GAMEZA0.300.04 ALTASORA0.20 0.04 INTERMEDIA GARAGOA 0.250.03 ALTASOTAQUIRA 0.20 0.04 INTERMEDIA GUACAMAYAS0.300.04 ALTASORACA0.25 0.04 INTERMEDIA GUATEQUE0.250.03 ALTASUSACON 0.30 0.04ALTA GUAYATA 0.250.03 ALTASUTAMARCHAN 0.20 0.04 INTERMEDIA GUICAN0.300.04 ALTASUTATENZA 0.25 0.03ALTA IZA 0.300.04 ALTATASCO 0.30 0.04ALTA JENESANO0.250.04 ALTATENZA 0.25 0.03ALTA JERICO0.300.04 ALTATIBANA0.25 0.04ALTA LABRANZAGRANDE0.300.03 ALTATIBASOSA0.25 0.04ALTA LA CAPILLA0.250.03 ALTATINJACA 0.20 0.04 INTERMEDIA LA VICTORIA 0.200.04INTERMEDIA TIPACOQUE 0.25 0.04ALTA LA UVITA0.300.04 ALTATOCA0.25 0.04ALTA VILLA DE LEYVA0.200.04INTERMEDIA TOGUI 0.20 0.04 INTERMEDIA MACANAL 0.300.03 ALTATOPAGA0.30 0.04ALTA MARIPI0.200.04INTERMEDIA TOTA0.30 0.04ALTA MIRAFLORES0.300.03 ALTATUNUNGUA0.20 0.04 INTERMEDIA MONGUA0.300.04 ALTATURMEQUE0.20 0.04 INTERMEDIA MONGUI0.300.04 ALTATUTA0.25 0.04ALTA MONIQUIRA 0.200.04INTERMEDIA TUTASA0.25 0.04ALTA MOTAVITA0.200.04INTERMEDIA UMBITA0.20 0.04 INTERMEDIA MUZO0.200.04INTERMEDIA VENTAQUEMADA0.20 0.04 INTERMEDIAA-113
  • 227. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosNOBSA 0.250.04ALTAVIRACACHA0.250.04 ALTA NUEVO COLON 0.200.04 INTERMEDIA ZETAQUIRA0.250.03 ALTA OICATA0.250.04ALTADEPARTAMENTO DE CALDASZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIO AMENAZAAa AdAa Ad SISMICASISMICA MANIZALES 0.250.04ALTANEIRA0.250.04ALTA AGUADAS 0.250.04ALTAPACORA 0.250.04ALTA ANSERMA 0.250.04ALTAPALESTINA0.250.04ALTA ARANZAZU0.250.04ALTAPENSILVANIA0.200.03 INTERMEDIA BELALCAZAR0.250.04ALTARIOSUCIO 0.250.04ALTA CHINCHINA 0.250.04ALTARISARALDA0.250.04ALTA FILADELFIA0.250.04ALTASALAMINA 0.250.04ALTA LA DORADA 0.150.03 INTERMEDIA SAMANA 0.200.03 INTERMEDIA LA MERCED 0.250.04ALTASUPIA0.250.04ALTA MANZANARES0.200.03 INTERMEDIA VICTORIA 0.150.03 INTERMEDIA MARMATO 0.250.04ALTAVILLAMARIA 0.250.04ALTA MARQUETALIA 0.200.03 INTERMEDIA VITERBO0.250.04ALTA MARULANDA 0.200.04 INTERMEDIADEPARTAMENTO DE CAQUETA ZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIOAMENAZAAa AdAa Ad SISMICASISMICA FLORENCIA 0.200.03 INTERMEDIA MILAN0.150.02 INTERMEDIA ALBANIA 0.200.03 INTERMEDIA MORELIA0.150.02 INTERMEDIA BELEN DE LOS ANDAQUIES0.200.03 INTERMEDIA PUERTO RICO0.150.03 INTERMEDIA CARTAGENA DEL CHAIRA0.100.02BAJASAN JOSE DE FRAGUA 0.200.03 INTERMEDIA CURILLO 0.150.02 INTERMEDIA SAN VICENTE DEL CAGUAN 0.150.02 INTERMEDIA EL DONCELLO 0.150.03 INTERMEDIA SOLANO 0.075 0.02BAJA EL PAUJIL 0.150.02 INTERMEDIA VALPARAISO 0.150.02 INTERMEDIA LA MONTAÑITA0.150.02 INTERMEDIA DEPARTAMENTO DE CASANARE ZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAa AdSISMICA SISMICA YOPAL 0.200.03 INTERMEDIA PORE 0.200.03 INTERMEDIA AGUAZUL 0.200.03 INTERMEDIA RECETOR0.250.03ALTA CHAMEZA 0.250.03ALTASABANALARGA0.300.03ALTA HATO COROZAL0.200.03 INTERMEDIA SACAMA 0.300.03ALTA LA SALINA 0.300.03ALTASAN LUIS DE PALENQUE 0.150.02 INTERMEDIA MANI0.150.02 INTERMEDIA TAMARA 0.250.03ALTA MONTERREY 0.250.03ALTATAURAMENA0.250.03ALTA NUNCHIA 0.200.03 INTERMEDIA TRINIDAD 0.150.02 INTERMEDIA OROCUE0.075 0.01BAJAVILLANUEVA 0.200.02 INTERMEDIA PAZ DE ARIPORO0.200.03 INTERMEDIA DEPARTAMENTO DE CAUCA ZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIOAMENAZAAa AdAa Ad SISMICASISMICA POPAYAN 0.250.04 ALTA MIRANDA0.250.04 ALTA ALMAGUER0.250.04 ALTA MORALES0.250.04 ALTA ARGELIA 0.250.04 ALTA PADILLA0.250.04 ALTA BALBOA0.250.04 ALTA PAEZ (BELALCAZAR)0.250.04 ALTA BOLIVAR 0.250.04 ALTA PATIA (EL BORDO) 0.250.04 ALTA BUENOS AIRES0.250.04 ALTA PIENDAMO 0.250.04 ALTA CAJIBIO 0.250.04 ALTA PUERTO TEJADA0.250.04 ALTA CALDONO 0.250.04 ALTA PURACE (COCONUCO)0.250.04 ALTA CALOTO0.250.04 ALTA ROSAS0.250.04 ALTA A-114
  • 228. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianosCORINTO0.250.04 ALTA SAN SEBASTIAN0.30 0.04 ALTA EL TAMBO 0.250.04 ALTA SANTANDER DE QUILICHAO 0.25 0.04 ALTA FLORENCIA0.250.04 ALTA SANTA ROSA 0.35 0.04 ALTA GUAPI0.400.06 ALTA SILVIA 0.25 0.04 ALTA INZA 0.300.04 ALTA SOTARA (PISPAMBA)0.25 0.04 ALTA JAMBALO0.250.04 ALTA SUAREZ 0.25 0.04 ALTA LA SIERRA0.250.04 ALTA TIMBIO 0.25 0.04 ALTA LA VEGA0.250.04 ALTA TIMBIQUI 0.40 0.06 ALTA LOPEZ0.300.05 ALTA TORIBIO0.25 0.04 ALTA MERCADERES 0.250.04 ALTA TOTORO 0.25 0.04 ALTADEPARTAMENTO DE CESARZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAaAdSISMICA SISMICA VALLEDUPAR 0.100.02 BAJA GONZALEZ 0.15 0.03 INTERMEDIA AGUACHICA0.100.03 BAJA LA GLORIA0.10 0.02BAJA AGUSTIN CODAZZI0.100.02 BAJA LA JAGUA DE IBIRICO0.10 0.02BAJA ASTREA 0.100.02 BAJA MANAURE BALCON DEL 0.10 0.02BAJACESAR BECERRIL 0.100.02 BAJA PAILITAS 0.10 0.02BAJA BOSCONIA 0.100.02 BAJA PELAYA 0.10 0.02BAJA CHIMICHAGUA0.100.02 BAJA RIO DE ORO 0.15 0.03 INTERMEDIA CHIRIGUANA 0.100.02 BAJA LA PAZ (ROBLES)0.10 0.02BAJA CURUMANI 0.100.02 BAJA SAN ALBERTO0.20 0.03 INTERMEDIA EL COPEY 0.100.02 BAJA SAN DIEGO0.10 0.02BAJA EL PASO0.100.02 BAJA SAN MARTIN 0.15 0.03 INTERMEDIA GAMARRA0.100.02 BAJA TAMALAMEQUE0.10 0.02BAJADEPARTAMENTO DE CHOCOZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAaAdSISMICA SISMICA QUIBDO 0.300.06 ALTA JURADO 0.35 0.05 ALTA ACANDI 0.300.04 ALTA LLORO0.30 0.06 ALTA ALTO BAUDO 0.400.06 ALTA NOVITA 0.30 0.05 ALTA BAGADO 0.300.05 ALTA NUQUI0.40 0.05 ALTA BAHIA SOLANO 0.400.05 ALTA RIOSUCIO 0.40 0.06 ALTA BAJO BAUDO 0.400.06 ALTA SAN JOSE DEL PALMAR0.30 0.05 ALTA BAJO SAN JUAN0.400.06 ALTA SANTA GENOVEVA DE0.35 0.05 ALTADOCORDO BOJAYA 0.400.05 ALTA SIPI 0.30 0.05 ALTA CONDOTO0.350.06 ALTA TADO 0.30 0.06 ALTA EL CARMEN0.300.05 ALTA UNGUIA 0.30 0.04 ALTA ITSMINA0.350.06 ALTADEPARTAMENTO DE CORDOBAZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAaAdSISMICA SISMICA MONTERIA 0.150.03 INTERMEDIA PLANETA RICA 0.15 0.03 INTERMEDIA AYAPEL 0.150.03 INTERMEDIA PUEBLO NUEVO 0.15 0.03 INTERMEDIA BUENAVISTA 0.150.03 INTERMEDIA PUERTO ESCONDIDO 0.15 0.03 INTERMEDIA CANALETE 0.150.03 INTERMEDIA PUERTO LIBERTADOR0.20 0.03 INTERMEDIA CERETE 0.150.03 INTERMEDIA PURISIMA 0.15 0.02 INTERMEDIA CHIMA0.150.02 INTERMEDIA SAHAGUN0.15 0.02 INTERMEDIA CHINU0.150.02 INTERMEDIA SAN ANDRES SOTAVENTO 0.15 0.02 INTERMEDIA CIENAGA DE ORO 0.150.03 INTERMEDIA SAN ANTERO 0.15 0.02 INTERMEDIA LORICA 0.150.02 INTERMEDIA SAN BERNARDO DEL 0.15 0.02 INTERMEDIAVIENTO LOS CORDOBAS 0.150.03 INTERMEDIA SAN CARLOS 0.15 0.03 INTERMEDIA MOMIL0.150.02 INTERMEDIA SAN PELAYO 0.15 0.03 INTERMEDIA MONTELIBANO0.150.03 INTERMEDIA TIERRALTA0.20 0.03 INTERMEDIA MOÑITOS0.150.02 INTERMEDIA VALENCIA 0.20 0.03 INTERMEDIAA-115
  • 229. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosDEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCAZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA SANTA FE DE BOGOTA0.200.04 INTERMEDIA MOSQUERA 0.20 0.04 INTERMEDIA AGUA DE DIOS0.200.04 INTERMEDIA NARIÑO 0.15 0.04 INTERMEDIA ALBAN 0.200.04 INTERMEDIA NEMOCON0.20 0.04 INTERMEDIA ANAPOIMA0.200.04 INTERMEDIA NILO 0.20 0.04 INTERMEDIA ANOLAIMA0.200.04 INTERMEDIA NIMAIMA0.20 0.04 INTERMEDIA APULO (RAFAEL REYES)0.200.04 INTERMEDIA NOCAIMA0.20 0.04 INTERMEDIA ARBELAEZ0.200.04 INTERMEDIA PACHO0.20 0.04 INTERMEDIA BELTRAN 0.150.04 INTERMEDIA PAIME0.20 0.04 INTERMEDIA BITUIMA 0.200.04 INTERMEDIA PANDI0.20 0.04 INTERMEDIA BOJACA0.200.04 INTERMEDIA PARATEBUENO0.25 0.03ALTA CABRERA 0.250.04ALTAPASCA0.20 0.04 INTERMEDIA CACHIPAY0.200.04 INTERMEDIA PUERTO SALGAR0.15 0.03 INTERMEDIA CAJICA0.200.04 INTERMEDIA PULI 0.15 0.04 INTERMEDIA CAPARRAPI 0.150.04 INTERMEDIA QUEBRADANEGRA0.20 0.04 INTERMEDIA CAQUEZA 0.250.03ALTAQUETAME0.30 0.03ALTA CARMEN DE CARUPA0.200.04 INTERMEDIA QUIPILE0.20 0.04 INTERMEDIA CHAGUANI0.200.04 INTERMEDIA RICAURTE 0.20 0.04 INTERMEDIA CHIA0.200.04 INTERMEDIA SAN ANTONIO DE 0.20 0.04 INTERMEDIA TEQUENDAMA CHIPAQUE0.250.03ALTASAN BERNARDO 0.20 0.04 INTERMEDIA CHOACHI 0.250.03ALTASAN CAYETANO 0.20 0.04 INTERMEDIA CHOCONTA0.200.04 INTERMEDIA SAN FRANCISCO0.20 0.04 INTERMEDIA COGUA 0.200.04 INTERMEDIA SAN JUAN DE RIO SECO 0.20 0.04 INTERMEDIA COTA0.200.04 INTERMEDIA SASAIMA0.20 0.04 INTERMEDIA CUCUNUBA0.200.04 INTERMEDIA SESQUILE 0.20 0.04 INTERMEDIA EL COLEGIO0.200.04 INTERMEDIA SIBATE 0.20 0.04 INTERMEDIA EL PEÑON0.200.04 INTERMEDIA SILVANIA 0.20 0.04 INTERMEDIA FACATATIVA0.200.04 INTERMEDIA SIMIJACA 0.20 0.04 INTERMEDIA FOMEQUE 0.250.03ALTASOACHA 0.20 0.04 INTERMEDIA FOSCA 0.300.03ALTASOPO 0.20 0.04 INTERMEDIA FUNZA 0.200.04 INTERMEDIA SUBACHOQUE 0.20 0.04 INTERMEDIA FUQUENE 0.200.04 INTERMEDIA SUESCA 0.20 0.04 INTERMEDIA FUSAGASUGA0.200.04 INTERMEDIA SUPATA 0.20 0.04 INTERMEDIA GACHALA 0.300.03ALTASUSA 0.20 0.04 INTERMEDIA GACHANCIPA0.200.04 INTERMEDIA SUTATAUSA0.20 0.04 INTERMEDIA GACHETA 0.250.03ALTATABIO0.20 0.04 INTERMEDIA GAMA0.250.03ALTATAUSA0.20 0.04 INTERMEDIA GIRARDOT0.200.04 INTERMEDIA TENA 0.20 0.04 INTERMEDIA GRANADA 0.200.04 INTERMEDIA TENJO0.20 0.04 INTERMEDIA GUACHETA0.200.04 INTERMEDIA TIBACUY0.20 0.04 INTERMEDIA GUADUAS 0.200.04 INTERMEDIA TIBIRITA 0.25 0.03ALTA GUASCA0.200.04 INTERMEDIA TOCAIMA0.20 0.04 INTERMEDIA GUATAQUI0.150.04 INTERMEDIA TOCANCIPA0.20 0.04 INTERMEDIA GUATAVITA 0.200.04 INTERMEDIA TOPAIPI0.20 0.04 INTERMEDIA GUAYABAL DE SIQUIMA 0.200.04 INTERMEDIA UBALA0.30 0.03ALTA GUAYABETAL0.300.03ALTAUBAQUE 0.25 0.03ALTA GUTIERREZ 0.300.03ALTAUBATE0.20 0.04 INTERMEDIA JERUSALEN 0.150.04 INTERMEDIA UNE0.25 0.03ALTA JUNIN 0.250.03ALTAUTICA0.20 0.04 INTERMEDIA LA CALERA 0.200.04 INTERMEDIA VENECIA (OSPINA PEREZ) 0.25 0.04ALTA LA MESA 0.200.04 INTERMEDIA VERGARA0.20 0.04 INTERMEDIA LA PALMA0.200.04 INTERMEDIA VIANI0.20 0.04 INTERMEDIA LA PEÑA 0.200.04 INTERMEDIA VILLAGOMEZ 0.20 0.04 INTERMEDIA LA VEGA 0.200.04 INTERMEDIA VILLAPINZON0.20 0.04 INTERMEDIA LENGUAZAQUE 0.200.04 INTERMEDIA VILLETA0.20 0.04 INTERMEDIA MACHETA 0.200.04 INTERMEDIA VIOTA0.20 0.04 INTERMEDIA MADRID0.200.04 INTERMEDIA YACOPI 0.20 0.04 INTERMEDIA MANTA 0.250.03ALTAZIPACON0.20 0.04 INTERMEDIA MEDINA0.300.03ALTAZIPAQUIRA0.20 0.04 INTERMEDIA A-116
  • 230. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianosDEPARTAMENTO DE GUAINIA ZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZAMUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa AdSISMICASISMICA PUERTO INIRIDA 0.050.01 BAJA SAN FELIPE 0.05 0.005 BAJA BARRANCO DE MINAS0.075 0.01 BAJA DEPARTAMENTO DE GUAJIRA ZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIOAMENAZA Aa AdAa AdSISMICASISMICA RIOHACHA 0.150.02 INTERMEDIA MAICAO 0.15 0.02INTERMEDIA BARRANCAS0.150.02 INTERMEDIA MANAURE0.15 0.02INTERMEDIA DIBULLA0.150.02 INTERMEDIA SAN JUAN DEL CESAR 0.15 0.02INTERMEDIA DISTRACCION0.100.02BAJAURIBIA 0.15 0.02INTERMEDIA EL MOLINO0.100.02BAJAURUMITA0.10 0.02 BAJA FONSECA0.150.02 INTERMEDIA VILLANUEVA 0.10 0.02 BAJA HATONUEVO0.150.02 INTERMEDIADEPARTAMENTO DE GUAVIAREZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIOAMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA SAN JOSE DEL GUAVIARE0.100.01 BAJA EL RETORNO 0.10 0.01BAJA CALAMAR0.075 0.01 BAJA MIRAFLORES 0.05 0.01BAJADEPARTAMENTO DE HUILA ZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIOAMENAZA Aa AdAa AdSISMICASISMICA NEIVA0.300.04 ALTA OPORAPA0.35 0.04ALTA ACEVEDO0.300.03 ALTA PAICOL 0.35 0.04ALTA AGRADO 0.350.04 ALTA PALERMO0.30 0.04ALTA AIPE 0.300.04 ALTA PALESTINA0.35 0.04ALTA ALGECIRAS0.300.03 ALTA PITAL0.35 0.04ALTA ALTAMIRA 0.350.04 ALTA PITALITO 0.35 0.04ALTA BARAYA 0.300.04 ALTA RIVERA 0.30 0.04ALTA CAMPOALEGRE0.300.04 ALTA SALADOBLANCO 0.35 0.04ALTA COLOMBIA 0.300.04 ALTA SAN AGUSTIN0.35 0.04ALTA ELIAS0.350.04 ALTA SANTA MARIA0.25 0.04ALTA GARZON 0.300.03 ALTA SUAZA0.30 0.03ALTA GIGANTE0.350.04 ALTA TARQUI 0.35 0.04ALTA GUADALUPE0.300.03 ALTA TESALIA0.35 0.04ALTA HOBO 0.300.04 ALTA TELLO0.30 0.04ALTA IQUIRA 0.300.04 ALTA TERUEL 0.30 0.04ALTA ISNOS0.350.04 ALTA TIMANA 0.35 0.04ALTA LA ARGENTINA 0.350.04 ALTA VILLAVIEJA 0.30 0.04ALTA LA PLATA 0.350.04 ALTA YAGUARA0.30 0.04ALTA NATAGA 0.300.04 ALTA DEPARTAMENTO DE MAGDALENA ZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA SANTA MARTA0.150.02 INTERMEDIA PIVIJAY0.10 0.02BAJA ARACATACA0.100.02BAJAPLATO0.10 0.02BAJA ARIGUANI 0.100.02BAJAPUEBLOVIEJO0.10 0.02BAJA CERRO SAN ANTONIO0.100.02BAJAREMOLINO 0.10 0.02BAJA CHIVOLO0.100.02BAJARETEN0.10 0.02BAJA CIENAGA0.100.02BAJASALAMINA 0.10 0.02BAJA EL BANCO 0.100.02BAJASAN SEBASTIAN DE 0.10 0.02BAJABUENAVISTA EL DIFICIL 0.100.02 BAJA SAN ZENON0.10 0.02BAJA A-117
  • 231. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianosEL PIÑON 0.100.02BAJA SANTA ANA 0.10 0.02 BAJA FUNDACION0.100.02BAJA SITIONUEVO0.10 0.02 BAJA GUAMAL 0.100.02BAJA TENERIFE0.10 0.02 BAJA PEDRAZA0.100.02BAJA DEPARTAMENTO DE METAZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIO AMENAZA Aa AdAaAd SISMICASISMICA VILLAVICENCIO0.300.03 ALTALA URIBE0.30 0.03ALTA ACACIAS0.300.03 ALTALEJANIAS0.25 0.03ALTA BARRANCA DE UPIA 0.200.03INTERMEDIA PUERTO CONCORDIA0.10 0.01BAJA CABUYARO 0.150.02INTERMEDIA PUERTO GAITAN 0.10 0.02BAJA CASTILLA LA NUEVA0.250.03 ALTAPUERTO LOPEZ0.15 0.02 INTERMEDIA CUMARAL0.250.03 ALTAPUERTO LLERAS 0.10 0.02BAJA EL CALVARIO0.300.03 ALTAPUERTO RICO 0.10 0.02BAJA EL CASTILLO0.250.03 ALTARESTREPO0.30 0.03ALTA EL DORADO0.200.03INTERMEDIA SAN CARLOS GUAROA 0.15 0.02 INTERMEDIA FUENTE DE ORO0.200.03INTERMEDIA SAN JUAN DE ARAMA 0.20 0.03 INTERMEDIA GRANADA0.200.03INTERMEDIA SAN JUANITO 0.30 0.03ALTA GUAMAL 0.300.03 ALTASAN LUIS DE CUBARRAL0.30 0.03ALTA MAPIRIPAN0.075 0.01 BAJASAN MARTIN0.25 0.03ALTA MESETAS0.250.03 ALTAVISTA HERMOSA 0.15 0.02 INTERMEDIA LA MACARENA0.100.02 BAJA DEPARTAMENTO DE NARIÑO ZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZAMUNICIPIOAMENAZA Aa AdAaAdSISMICA SISMICA PASTO0.350.04ALTA LA LLANADA0.30 0.04 ALTA ALBAN0.300.04ALTA LA UNION0.30 0.04 ALTA ALDANA 0.300.04ALTA LA TOLA 0.40 0.06 ALTA ANCUYA 0.300.04ALTA LEIVA 0.25 0.04 ALTA ARBOLEDA 0.300.04ALTA LINARES 0.30 0.04 ALTA BARBACOAS0.400.06ALTA LOS ANDES 0.25 0.04 ALTA BELEN0.300.04ALTA MAGUI 0.40 0.06 ALTA BUESACO0.300.04ALTA MALLAMA 0.30 0.05 ALTA COLON0.300.04ALTA MOSQUERA0.40 0.06 ALTA CONSACA0.300.04ALTA OLAYA HERRERA 0.40 0.06 ALTA CONTADERO0.300.04ALTA OSPINA0.30 0.04 ALTA CORDOBA0.350.04ALTA POLICARPA 0.25 0.04 ALTA CUASPUD0.300.04ALTA POTOSI0.35 0.04 ALTA CUMBAL 0.300.05ALTA PROVIDENCIA 0.30 0.04 ALTA CUMBITARA0.250.04ALTA PUERRES 0.35 0.04 ALTA CHACHAGUI0.300.04ALTA PUPIALES0.30 0.04 ALTA EL CHARCO0.400.06ALTA RICAURTE0.40 0.06 ALTA EL ROSARIO 0.250.04ALTA ROBERTO PAYAN 0.40 0.06 ALTA EL TABLON0.300.04ALTA SAMANIEGO 0.30 0.04 ALTA EL TAMBO 0.300.04ALTA SANDONA 0.30 0.04 ALTA FRANCISCO PIZARRO0.400.06ALTA SAN BERNARDO0.30 0.04 ALTA FUNES0.300.04ALTA SAN LORENZO 0.30 0.04 ALTA GUACHAVES0.300.04ALTA SAN PABLO 0.30 0.04 ALTA GUACHUCAL0.300.04ALTA SAN PEDRO DE CARTAGO0.30 0.04 ALTA GUAITARILLA0.300.04ALTA SANTA BARBARA 0.40 0.06 ALTA GUALMATAN0.300.04ALTA SANTACRUZ 0.30 0.04 ALTA ILES 0.300.04ALTA SAPUYES 0.30 0.04 ALTA IMUES0.300.04ALTA TAMINANGO 0.25 0.04 ALTA IPIALES0.300.04ALTA TANGUA0.30 0.04 ALTA ISCUANDE 0.400.06ALTA TUMACO0.40 0.06 ALTA LA CRUZ0.300.04ALTA TUQUERRES 0.30 0.04 ALTA LA FLORIDA 0.300.04ALTA YACUANQUER0.30 0.04 ALTA A-118
  • 232. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianosDEPARTAMENTO DE NORTE DE SANTANDERZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIO AMENAZA AaAd AaAd SISMICASISMICA CUCUTA 0.300.03 ALTALA PLAYA0.20 0.03 INTERMEDIA ABREGO 0.200.03INTERMEDIA LOS PATIOS0.30 0.03ALTA ARBOLEDAS0.300.03 ALTALOURDES 0.30 0.03ALTA BOCHALEMA0.300.04 ALTAMUTISCUA0.30 0.04ALTA BUCARASICA 0.300.03 ALTAOCAÑA 0.15 0.03 INTERMEDIA CACOTA 0.300.04 ALTAPAMPLONA0.30 0.04ALTA CACHIRA0.250.03 ALTAPAMPLONITA0.30 0.04ALTA CHINACOTA0.300.04 ALTAPUERTO SANTANDER0.30 0.04ALTA CHITAGA0.300.04 ALTARAGONVALIA0.30 0.04ALTA CONVENCION 0.150.03INTERMEDIA SALAZAR 0.30 0.03ALTA CUCUTILLA0.300.04 ALTASAN CALIXTO 0.20 0.03 INTERMEDIA DURANIA0.300.03 SAN CAYETANO0.30 0.03ALTA EL CARMEN0.150.03INTERMEDIA SANTIAGO0.30 0.03ALTA EL TARRA 0.200.03INTERMEDIA SARDINATA 0.30 0.03ALTA EL ZULIA 0.300.03 ALTASILOS 0.30 0.04ALTA GRAMALOTE0.300.03 ALTATEORAMA 0.15 0.03 INTERMEDIA HACARI 0.250.03 ALTATIBU0.30 0.03ALTA HERRAN 0.300.04 ALTATOLEDO0.30 0.04ALTA LABATECA 0.300.04 ALTAVILLA CARO0.25 0.03ALTA LA ESPERANZA 0.250.03 ALTAVILLA DEL ROSARIO 0.30 0.03ALTA DEPARTAMENTO DE PUTUMAYO ZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZA AaAd AaAdSISMICA SISMICA MOCOA0.300.04 ALTAPUERTO GUZMAN 0.10 0.02BAJA COLON0.350.04 ALTAPUERTO LEGUIZAMO0.05 0.01BAJA LA DORADA0.200.03INTERMEDIA SIBUNDOY0.35 0.04ALTA LA HORMIGA 0.200.03INTERMEDIA SAN FRANCISCO 0.35 0.04ALTA ORITO0.300.04 ALTASANTIAGO0.35 0.04ALTA PUERTO ASIS0.150.03INTERMEDIA VALLE GUAMUEZ 0.20 0.03 INTERMEDIA PUERTO CAICEDO 0.200.03INTERMEDIA VILLAGARZON 0.30 0.04ALTADEPARTAMENTO DE QUINDIO ZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZAMUNICIPIOAMENAZA AaAd AaAdSISMICA SISMICA ARMENIA0.250.04 ALTAGENOVA0.20 0.04 INTERMEDIA BUENAVISTA 0.200.04INTERMEDIA LA TEBAIDA0.25 0.04ALTA CALARCA0.250.04 ALTAMONTENEGRO0.25 0.04ALTA CIRCASIA 0.250.04 ALTAPIJAO 0.20 0.04 INTERMEDIA CORDOBA0.200.04INTERMEDIA QUIMBAYA0.25 0.04ALTA FILANDIA 0.250.04 ALTASALENTO 0.20 0.04 INTERMEDIADEPARTAMENTO DE RISARALDA ZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZA AaAd AaAdSISMICA SISMICA PEREIRA0.250.04 ALTALA VIRGINIA 0.25 0.04 ALTA APIA 0.250.05 ALTAMARSELLA0.25 0.04 ALTA BALBOA 0.250.05 ALTAMISTRATO0.25 0.05 ALTA BELEN DE UMBRIA0.250.05 ALTAPUEBLO RICO 0.30 0.05 ALTA DOS QUEBRADAS0.250.04 ALTAQUINCHIA0.25 0.04 ALTA GUATICA0.250.04 ALTASANTA ROSA DE CABAL 0.25 0.04 ALTA LA CELIA 0.250.05 ALTASANTUARIO 0.25 0.05 ALTAA-119
  • 233. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosDEPARTAMENTO DE SAN ANDRES Y PROVIDENCIA ZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZAMUNICIPIOAMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA SAN ANDRES ISLA 0.100.01BAJAISLA DE PROVIDENCIA0.10 0.01 BAJASANTA FE DE BOGOTA, DISTRITO CAPITALZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIOAMENAZAAa AdAaAdSISMICASISMICA SANTA FE DE BOGOTA0.200.04 INTERMEDIADEPARTAMENTO DE SANTANDERZONA DE ZONA DE MUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIOAMENAZAAa AdAaAdSISMICASISMICA BUCARAMANGA 0.250.04ALTALA BELLEZA 0.20 0.04 INTERMEDIA AGUADA0.200.05 INTERMEDIA LANDAZURI0.20 0.04 INTERMEDIA ALBANIA 0.200.04 INTERMEDIA LA PAZ 0.20 0.04 INTERMEDIA ARATOCA 0.250.04ALTALEBRIJA0.25 0.04ALTA BARBOSA 0.200.04 INTERMEDIA LOS SANTOS 0.25 0.04ALTA BARICHARA 0.250.05ALTAMACARAVITA 0.25 0.04ALTA BARRANCABERMEJA 0.150.04 INTERMEDIA MALAGA 0.25 0.04ALTA BETULIA 0.250.05ALTAMATANZA0.25 0.04ALTA BOLIVAR 0.200.04 INTERMEDIA MOGOTES0.25 0.04ALTA CABRERA 0.200.05 INTERMEDIA MOLAGAVITA 0.25 0.04ALTA CALIFORNIA0.250.04ALTAOCAMONTE 0.25 0.04ALTA CAPITANEJO0.300.04ALTAOIBA 0.20 0.05 INTERMEDIA CARCASI 0.300.04ALTAONZAGA 0.25 0.04ALTA CEPITA0.250.04ALTAPALMAR 0.20 0.05 INTERMEDIA CERRITO 0.250.04ALTAPALMAS SOCORRO 0.20 0.05 INTERMEDIA CHARALA 0.250.04ALTAPARAMO 0.25 0.05ALTA CHARTA0.250.04ALTAPIEDECUESTA0.25 0.04ALTA CHIMA 0.200.05 INTERMEDIA PINCHOTE 0.25 0.05ALTA CHIPATA 0.200.04 INTERMEDIA PUENTE NACIONAL0.20 0.04 INTERMEDIA CIMITARRA 0.150.04 INTERMEDIA PUERTO PARRA 0.15 0.04 INTERMEDIA CONCEPCION0.250.04ALTAPUERTO WILCHES 0.15 0.03 INTERMEDIA CONFINES0.200.05 INTERMEDIA RIONEGRO 0.25 0.04ALTA CONTRATACION0.200.05 INTERMEDIA SABANA DE TORRES 0.20 0.04 INTERMEDIA COROMORO0.250.04ALTASAN ANDRES 0.25 0.04ALTA CURITI0.250.04ALTASAN BENITO 0.20 0.04 INTERMEDIA EL CARMEN DE CHUCURI0.200.05 INTERMEDIA SAN GIL0.25 0.05ALTA EL GUACAMAYO0.200.05 INTERMEDIA SAN JOAQUIN0.25 0.04ALTA EL PEÑON0.200.04 INTERMEDIA SAN JOSE DE MIRANDA0.25 0.04ALTA EL PLAYON 0.250.04ALTASAN MIGUEL 0.25 0.04ALTA ENCINO0.250.04ALTASAN VICENTE DE CHUCURI 0.20 0.05 INTERMEDIA ENCISO0.250.04ALTASANTA BARBARA0.25 0.04ALTA FLORIAN 0.200.04 INTERMEDIA SANTA HELENA DEL OPON0.20 0.04 INTERMEDIA FLORIDABLANCA 0.250.04ALTASIMACOTA 0.20 0.05 INTERMEDIA GALAN 0.200.05 INTERMEDIA SOCORRO0.20 0.05 INTERMEDIA GAMBITA 0.200.04 INTERMEDIA SUAITA 0.20 0.05 INTERMEDIA GIRON 0.250.04ALTASUCRE0.20 0.04 INTERMEDIA GUACA 0.250.04ALTASURATA 0.25 0.04ALTA GUADALUPE 0.200.05 INTERMEDIA TONA 0.25 0.04ALTA GUAPOTA 0.200.05 INTERMEDIA VALLE DE SAN JOSE0.25 0.05ALTA GUAVATA 0.200.04 INTERMEDIA VELEZ0.20 0.04 INTERMEDIA GUEPSA0.200.04 INTERMEDIA VETAS0.25 0.04ALTA HATO0.200.05 INTERMEDIA VILLANUEVA 0.25 0.05ALTA JESUS MARIA 0.200.04 INTERMEDIA ZAPATOCA 0.25 0.05ALTA JORDAN0.250.04ALTAA-120
  • 234. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de lazona de amenaza sísmica de los municipios colombianosDEPARTAMENTO DE SUCRE ZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA SINCELEJO0.150.02INTERMEDIA OVEJAS0.10 0.02 BAJA BUENAVISTA 0.100.02 BAJAPALMITO 0.15 0.02INTERMEDIA CAIMITO0.150.02INTERMEDIA SAMPUES 0.15 0.02INTERMEDIA COLOSO 0.150.02INTERMEDIA SAN BENITO ABAD 0.10 0.02 BAJA COROZAL0.150.02INTERMEDIA SAN JUAN DE BETULIA 0.15 0.02INTERMEDIA CHALAN 0.150.02INTERMEDIA SAN MARCOS0.15 0.02INTERMEDIA GALERAS0.100.02 BAJASAN ONOFRE0.15 0.02INTERMEDIA GUARANDA 0.150.02 BAJASAN PEDRO 0.10 0.02 BAJA LA UNION 0.150.02INTERMEDIA SINCE 0.10 0.02 BAJA LOS PALMITOS 0.150.02INTERMEDIA SUCRE 0.10 0.02 BAJA MAJAGUAL 0.100.02 BAJATOLU0.15 0.02INTERMEDIA MORROA 0.150.02INTERMEDIA TOLUVIEJO 0.15 0.02INTERMEDIADEPARTAMENTO DE TOLIMA ZONA DEZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA IBAGUE 0.200.04INTERMEDIA LERIDA0.15 0.04INTERMEDIA ALPUJARRA0.300.04 ALTALIBANO0.15 0.04INTERMEDIA ALVARADO 0.150.04INTERMEDIA MARIQUITA 0.15 0.03INTERMEDIA AMBALEMA 0.150.04INTERMEDIA MELGAR0.20 0.04INTERMEDIA ANZOATEGUI 0.200.04INTERMEDIA MURILLO 0.20 0.04INTERMEDIA ARMERO 0.150.04INTERMEDIA NATAGAIMA 0.25 0.04 ALTA ATACO0.200.04INTERMEDIA ORTEGA0.20 0.04INTERMEDIA CAJAMARCA0.200.04INTERMEDIA PIEDRAS 0.15 0.04INTERMEDIA CARMEN DE APICALA0.200.04INTERMEDIA PLANADAS0.20 0.04INTERMEDIA CASABIANCA 0.200.04INTERMEDIA PRADO 0.25 0.04 ALTA CHAPARRAL0.200.04INTERMEDIA PURIFICACION0.20 0.04INTERMEDIA COELLO 0.200.04INTERMEDIA RIOBLANCO 0.20 0.04INTERMEDIA COYAIMA0.200.04INTERMEDIA RONCESVALLES0.20 0.04INTERMEDIA CUNDAY 0.200.04INTERMEDIA ROVIRA0.20 0.04INTERMEDIA DOLORES0.250.04 ALTASALDAÑA 0.20 0.04INTERMEDIA ESPINAL0.200.04INTERMEDIA SAN ANTONIO 0.20 0.04INTERMEDIA FALAN0.150.03INTERMEDIA SAN LUIS0.20 0.04INTERMEDIA FLANDES0.200.04INTERMEDIA SANTA ISABEL0.20 0.04INTERMEDIA FRESNO 0.150.03INTERMEDIA SUAREZ0.20 0.04INTERMEDIA GUAMO0.200.04INTERMEDIA VALLE DE SAN JUAN 0.20 0.04INTERMEDIA GUAYABAL 0.150.04INTERMEDIA VENADILLO 0.15 0.04INTERMEDIA HERVEO 0.200.04INTERMEDIA VILLAHERMOSA0.20 0.04INTERMEDIA HONDA0.150.03INTERMEDIA VILLARRICA0.25 0.04 ALTA ICONONZO 0.200.04INTERMEDIA DEPARTAMENTO DE VAUPES ZONA DEZONA DE MUNICIPIO AMENAZAMUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa AdSISMICASISMICA MITU 0.05 0.005 BAJATARAIRA 0.05 0.005 BAJA CARURU 0.05 0.005 BAJADEPARTAMENTO DE VALLE DEL CAUCAZONA DE ZONA DE MUNICIPIOAMENAZA MUNICIPIO AMENAZA Aa AdAa Ad SISMICA SISMICA CALI 0.250.04 ALTAJAMUNDI 0.25 0.04ALTA ALCALA 0.250.04 ALTALA CUMBRE 0.25 0.04ALTA ANDALUCIA0.250.04 ALTALA UNION0.25 0.04ALTA ANSERMANUEVO 0.250.04 ALTALA VICTORIA 0.25 0.04ALTA ARGELIA0.250.05 ALTAOBANDO0.25 0.04ALTA BOLIVAR0.250.04 ALTAPALMIRA 0.25 0.04ALTA BUENAVENTURA 0.400.06 ALTAPRADERA 0.25 0.04ALTAA-121
  • 235. NSR-98 - Apéndice A-3 - Valores de Aa y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianosBUGA0.250.04 ALTARESTREPO0.25 0.04 ALTA BUGALAGRANDE0.250.04 ALTARIOFRIO 0.25 0.04 ALTA CAICEDONIA0.250.04 ALTAROLDANILLO0.25 0.04 ALTA CALIMA0.250.04 ALTASAN PEDRO 0.25 0.04 ALTA CANDELARIA0.250.04 ALTASEVILLA 0.25 0.04 ALTA CARTAGO 0.250.04 ALTATORO0.25 0.04 ALTA DAGUA 0.250.04 ALTATRUJILLO0.25 0.04 ALTA EL AGUILA 0.250.05 ALTATULUA 0.25 0.04 ALTA EL CAIRO0.250.05 ALTAULLOA 0.25 0.04 ALTA EL CERRITO0.250.04 ALTAVERSALLES 0.25 0.05 ALTA EL DARIEN 0.250.04 ALTAVIJES 0.25 0.04 ALTA EL DOVIO0.250.04 ALTAYOTOCO0.25 0.04 ALTA FLORIDA 0.250.04 ALTAYUMBO 0.25 0.04 ALTA GINEBRA 0.250.04 ALTAZARZAL0.25 0.04 ALTA GUACARI 0.250.04 ALTA DEPARTAMENTO DE VICHADAZONA DE ZONA DEMUNICIPIO AMENAZA MUNICIPIO AMENAZAAa AdAaAd SISMICA SISMICA PUERTO CARREÑO0.050.01 BAJACUMARIBO0.05 0.01 BAJA LA PRIMAVERA0.075 0.01 BAJAn A-122
  • 236. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistenteTítulo BCargas Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 237. NSR-97 - Título B - CargasTITULO B CARGASINDICE CAPITULO B.1 - REQUISITOS GENERALES ................................................................................................................................ B-1 B.1.1 – ALCANCE ................................................................................................................................................................................................... B-1 B.1.2 - REQUISITOS BASICOS ............................................................................................................................................................................. B-1B.1.2.1.1 - Seguridad ............................................................................................................................................................. B-1B.1.2.1.2 - Funcionamiento ................................................................................................................................................... B-1B.1.2.1.3 - Fuerzas causadas por deformaciones impuestas .............................................................................................. B-1B.1.2.1.4 - Análisis ................................................................................................................................................................. B-1 B.1.3 - UNIDAD E INTEGRIDAD ESTRUCTURAL GENERAL ............................................................................................................................ B-1CAPITULO B.2 - COMBINACIONES DE CARGA .......................................................................................... B-3 B.2.1 - DEFINICIONES Y LIMITACIONES ............................................................................................................................................................ B-3 B.2.1.1 - DEFINICIONES ....................................................................................................................................................................... B-3 B.2.1.2 - LIMITACION ............................................................................................................................................................................B-3 B.2.2 – NOMENCLATURA ..................................................................................................................................................................................... B-4 B.2.3 - COMBINACIONES DE CARGA PARA SER UTILIZADAS CON EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO O EN LAS VERIFICACIONES DEL ESTADO LIMITE DE SERVICIO ........................................................................B-4 B.2.3.1 - COMBINACIONES BASICAS .................................................................................................................................................B-4 B.2.3.2 - FUERZAS SISMICAS ............................................................................................................................................................. B-5B.2.3.2.1 - Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de diseño ........................... B-5B.2.3.2.2 - Verificación de esfuerzos para el sismo de umbral de daño ............................................................................. B-5B.2.3.2.3 - Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de umbral de daño ............B-5 B.2.3.3 - OTRAS COMBINACIONES DE CARGA ................................................................................................................................B-5 B.2.3.4 - CARGAS TRANSITORIAS .....................................................................................................................................................B-5 B.2.4 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE CONCRETO O MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL, USANDO EL METODO DEL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA ......................................................................B-6 B.2.4.1 - APLICABILIDAD ...................................................................................................................................................................... B-6 B.2.4.2 - COMBINACIONES BASICAS .................................................................................................................................................B-6 B.2.4.3 - COMBINACIONES Y COEFICIENTES DE REDUCCION ALTERNOS ............................................................................... B-6 B.2.5 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE ACERO Y ESTRUCTURAS MIXTAS, USANDO EL METODO DEL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA ...................................................................................B-6 B.2.5.1 - APLICABILIDAD ...................................................................................................................................................................... B-7 B.2.5.2 - COMBINACIONES BASICAS .................................................................................................................................................B-7 B.2.5.3 - OTRAS COMBINACIONES DE CARGA ................................................................................................................................B-7 B.2.5.4 - ESTRUCTURAS MIXTAS ....................................................................................................................................................... B-7 B.2.6 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE ALUMINIO ................................................................................................ B-8 B.2.6.1 - APLICABILIDAD ...................................................................................................................................................................... B-8 B.2.6.2 - COMBINACIONES BASICAS .................................................................................................................................................B-8 B.2.7 - FUERZAS ALTERNANTES ........................................................................................................................................................................ B-8CAPITULO B.3 - CARGAS MUERTAS .......................................................................................................... B-9 B.3.1 - DEFINICION ................................................................................................................................................................................................ B-9 B.3.2 - MASA DE LOS MATERIALES ................................................................................................................................................................... B-9 B.3.3 - CARGAS MUERTAS MINIMAS ................................................................................................................................................................. B-9 B.3.4 - FACHADAS, MUROS DIVISORIOS Y PARTICIONES ........................................................................................................................... B-10 B.3.4.1 - FACHADAS ........................................................................................................................................................................... B-10 B.3.4.2- DIVISIONES Y PARTICIONES DE MATERIALES TRADICIONALES ................................................................................ B-10 B.3.4.3 - DIVISIONES LIVIANAS ........................................................................................................................................................ B-10 B.3.5 - EQUIPOS FIJOS ....................................................................................................................................................................................... B-11 B.3.6 - ACABADOS .............................................................................................................................................................................................. B-11 B.3.7 - CONSIDERACIONES ESPECIALES ....................................................................................................................................................... B-11CAPITULO B.4 - CARGAS VIVAS ..................................................................................................................................................... B-13 B.4.1 – DEFINICION ............................................................................................................................................................................................. B-13 B.4.2 - CARGAS VIVAS UNIFORMEMENTE REPARTIDAS ............................................................................................................................. B-13 B.4.2.1 - CARGAS VIVAS REQUERIDAS .......................................................................................................................................... B-13 B.4.2.2 - EMPUJE EN PASAMANOS Y ANTEPECHOS .................................................................................................................... B-14 B.4.3 - CARGA PARCIAL ..................................................................................................................................................................................... B-14 B.4.4 - IMPACTO .................................................................................................................................................................................................. B-14 B.4.5 - REDUCCION DE LA CARGA VIVA ......................................................................................................................................................... B-14 B.4.5.1 - REDUCCION DE LA CARGA VIVA POR AREA AFERENTE ............................................................................................ B-14 B.4.5.2 - REDUCCION POR NUMERO DE PISOS ............................................................................................................................ B-14 B.4.6 - PUENTES GRUAS ................................................................................................................................................................................... B-15 B.4.7 - EFECTOS DINAMICOS ............................................................................................................................................................................ B-15CAPITULO B.5 - EMPUJE DE TIERRA Y PRESION HIDROSTATICA ............................................................................. B-16 B.5.1 - EMPUJE EN MUROS DE CONTENCION DE SOTANOS ...................................................................................................................... B-16B-i
  • 238. NSR-97 - Título B - Cargas B.5.2 - PRESION ASCENDENTE, SUBPRESION, EN LOSAS DE PISO DE SOTANOS ................................................................................ B-16 B.5.3 - SUELOS EXPANSIVOS ........................................................................................................................................................................... B-16 B.5.4 - ZONAS INUNDABLES .............................................................................................................................................................................. B-16CAPITULO B.6 - FUERZAS DE VIENTO ..................................................................................................... B-17 B.6.1 – ALCANCE ................................................................................................................................................................................................. B-17 B.6.2 – DEFINICIONES ........................................................................................................................................................................................ B-17 B.6.3 – NOMENCLATURA ...................................................................................................................................................................................B-18 B.6.4 - PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LAS FUERZAS DE VIENTO QUE ACTUAN SOBRE LAS ESTRUCTURAS ........................ B-18 B.6.4.1 - DISPOSICIONES VARIAS ...................................................................................................................................................B-18 B.6.4.2 - ANALISIS SIMPLE ................................................................................................................................................................B-19B.6.4.2.1 - Presión producida por el viento ........................................................................................................................ B-19Tabla B.6.4-1 - Valores de q en kN/m² (1 kN/m2 = 100 kgf/m2) ....................................................................................... B-19Tabla B.6.4-2 - Valores de Cp para superficies verticales .................................................................................................B-19Tabla B.6.4-3 - Valores de Cp para superficies inclinadas ................................................................................................ B-20 B.6.4.3 - ANALISIS COMPLETO ......................................................................................................................................................... B-20 B.6.5 - VELOCIDAD DEL VIENTO DE DISEÑO .................................................................................................................................................B-21 B.6.5.1 - GENERAL ..............................................................................................................................................................................B-21 B.6.5.2 - VELOCIDAD DEL VIENTO BASICO ....................................................................................................................................B-21 B.6.5.3 - COEFICIENTES DE VELOCIDAD DEL VIENTO ................................................................................................................ B-21 B.6.5.4 - COEFICIENTE DE TOPOGRAFIA, S1 ................................................................................................................................B-21Tabla B.6.5-1 - Coeficiente de topografía S1 ..................................................................................................................... B-21 B.6.5.5 - COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DEL TERRENO, DEL TAMAÑO DEL EDIFICIOY DE ALTURA SOBRE EL TERRENO, S2 ....................................................................................................................... B-21B.6.5.5.1 - Rugosidad del terreno .......................................................................................................................................B-21Figura B.6.5.1 - Mapa de amenaza eólica: velocidad del viento básico ........................................................................... B-22Tabla B.6.5-2 - Coeficiente de rugosidad, tamaño del edificio y altura sobre el terreno, S2 ...........................................B-23B.6.5.5.2 - Revestimiento y tamaño del edificio .................................................................................................................B-23 B.6.5.6 - COEFICIENTE S3 .................................................................................................................................................................B-23 B.6.6 - PRESION DINAMICA DEL VIENTO ........................................................................................................................................................B-24 B.6.6.1 - GENERAL ..............................................................................................................................................................................B-24 B.6.6.2 - COEFICIENTE S4 .................................................................................................................................................................B-24Tabla B.6.6 - Coeficiente S4 ............................................................................................................................................... B-24 B.6.7 - COEFICIENTES DE PRESION Y COEFICIENTES DE FUERZA .......................................................................................................... B-24 B.6.7.1 - GENERAL ..............................................................................................................................................................................B-24 B.6.7.2 - COEFICIENTES DE PRESION ............................................................................................................................................B-24 B.6.7.3 - COEFICIENTES DE FUERZA .............................................................................................................................................. B-25 B.6.7.4 - ARRASTRE POR FRICCION ............................................................................................................................................... B-25 B.6.8 - COEFICIENTE DE FUERZA PARA ESTRUCTURAS SIN REVESTIR ................................................................................................. B-25 B.6.8.1 - GENERAL ..............................................................................................................................................................................B-25 B.6.8.2 - COEFICIENTE DE FUERZA PARA MIEMBROS INDIVIDUALES .....................................................................................B-26B.6.8.2.1 - Miembros de lados planos ................................................................................................................................B-26B.6.8.2.2 - Secciones circulares ..........................................................................................................................................B-26B.6.8.2.3 - Alambres y cables .............................................................................................................................................B-26 B.6.8.3 - PORTICOS SIMPLES ...........................................................................................................................................................B-26 B.6.8.4 - ESTRUCTURAS DE PORTICOS MULTIPLES ................................................................................................................... B-27 B.6.8.5 - TORRES DE CELOSIA ......................................................................................................................................................... B-27 B.6.9 - COEFICIENTES DE PRESION INTERNA ............................................................................................................................................... B-28Tabla B.6.7-1 - Coeficientes de presión Cpe para las paredes de los edificios rectangulares revestidos ......................B-29Tabla B.6.7-2 - Coeficientes de presión Cpe para cubiertas a dos aguas de edificios rectangulares revestidos ........... B-30Tabla B.6.7-3 - Coeficientes de presión Cpe para cubiertas a una sola agua, de edificios rectangulares revestidos con h/w*2 ............................................................................................................................................................B-31Tabla B.6.7-4 - Coeficientes de fuerza Cf para edificios rectangulares revestidos, con techos planos (actuando en la dirección del viento) .......................................................................................................................................B-32Tabla B.6.7-5 - Coeficientes de presión Cpe para techos a dos aguas de edificios de varias luces iguales, con h * w ............................................................................................................................................................. B-33Tabla B.6.7-6 - Coeficientes de presión Cpe para cubiertas en diente de sierra, de edificios de varias lucesiguales con h*w´ ..................................................................................................................................................B-34Tabla B.6.7-7 - Coeficientes de presión Cp para cubiertas inclinadas aisladas (edificios sin revestir), con ½*h/w´*1 ...................................................................................................................................................... B-35Tabla B.6.7-7a - Coeficientes de presión Cp para cubiertas inclinadas aisladas (edificios sin revestir) .........................B-36Tabla B.6.7-8 - Coeficientes de fuerza Cf de edificios revestidos sección uniforme, ejercida en la dirección del viento ............................................................................................................................................................ B-37Tabla B.6.7-8 (continuación) - Coeficientes de fuerza Cf de edificios revestidos sección uniforme, ejercida en la dirección del viento ...................................................................................................................................B-38Tabla B.6.7-9 - Distribución de presión alrededor de estructuras cilíndricas ....................................................................B-39Tabla B.6.8-1 - Valores del coeficiente de reducción K para miembros de longitud y esbeltez finitas ............................ B-40Tabla B.6.8-2 - Coeficientes de fuerza Cfn y Cft para miembros estructurales individuales, con lados planos, de longitud infinita .............................................................................................................................................. B-40Tabla B.6.8-3 - Coeficientes de fuerza Cf para miembros estructurales individuales, de sección circular y longitud infinita ................................................................................................................................................... B-41Tabla B.6.8-4 - Coeficientes de fuerza Cf para alambres y cables (*/D * 100) ................................................................. B-41Tabla B.6.8-5 - Coeficientes de fuerza efectiva Cf para pórticos simples ......................................................................... B-41Tabla B.6.8-6 - Coeficientes de resguardo * ...................................................................................................................... B-42Tabla B.6.8-7 - Coeficiente global de fuerza Cf para torres compuestas de elementos de lados planos .......................B-42Tabla B.6.8-8 - Coeficiente global de fuerza Cf para torres armadas con elementos de sección circular ...................... B-42B-ii
  • 239. NSR-97 - Título B - Cargas Tabla B.6.8-9 - Coeficiente global de fuerza Cf para torres de sección triangular equilátera, armada con perfiles de sección circular ......................................................................................................................... B-42 B-iii
  • 240. NSR-98 – Capítulo B.1 – Requisitos generales TITULO B CARGASCAPITULO B.1 REQUISITOS GENERALES B.1.1 – ALCANCE B.1.1.1 - El presente Título de este Reglamento da los requisitos mínimos que deben cumplir las edificaciones en lo que respecta a cargas diferentes a las fuerzas o efectos que impone el sismo. Para que una estructura sismo resistente cumpla adecuadamente su objetivo, debe ser capaz de resistir además de los efectos sísmicos, los efectos de las cargas prescritas en el presente Título. El diseño de los elementos que componen la estructura de la edificación debe hacerse para la condición de carga que sea crítica y debe verificarse para las otras combinaciones de carga con el fin de demostrar que el diseño es adecuado. B.1.2 - REQUISITOS BASICOS B.1.2.1 - La estructura y todas sus partes debe cumplir, además de las prescripciones dadas en el Título A por razones sísmicas, los siguientes requisitos:B.1.2.1.1 - Seguridad - La estructura de la edificación y todas sus partes deben diseñarse y construirse para que los materiales utilizados en la construcción de los elementos y sus conexiones puedan soportar todas las cargas, incluyendo cargas muertas, sin exceder las resistencias de diseño cuando se mayoran las cargas por medio de coeficientes de carga, o los esfuerzos admisibles cuando se utilicen las cargas sin mayorar.B.1.2.1.2 - Funcionamiento - Los sistemas estructurales y sus componentes deben diseñarse para que tengan una rigidez adecuada que limite: (a) las deflexiones verticales de los elementos, (b) la deriva ante cargas de sismo y viento, (c) las vibraciones y (d) cualquier otra deformación que afecte adversamente el funcionamiento de la estructura o edificación.B.1.2.1.3 - Fuerzas causadas por deformaciones impuestas - Deben tenerse en cuenta en el diseño las fuerzas causadas por deformaciones impuestas a la estructura por: (a) los asentamientos diferenciales contemplados en el título H, (b) los cambios dimensionales debidos a cambios de temperatura, expansiones por humedad, retracción de fraguado, flujo plástico y efectos similares.B.1.2.1.4 - Análisis - Los efectos de las cargas en los diferentes elementos de la estructura y sus conexiones deben determinarse utilizando métodos aceptados de análisis estructural, teniendo en cuenta los principios de equilibrio y compatibilidad de deformaciones y las propiedades de los materiales tanto a corto como a largo plazo. En aquellos elementos que tiendan a acumular deformaciones residuales bajo cargas de servicio sostenidas (flujo plástico) debe tenerse en cuenta en el análisis sus efectos durante la vida útil de la estructura. B.1.3 - UNIDAD E INTEGRIDAD ESTRUCTURAL GENERAL B.1.3.1 - Además de los requisitos de amarre entre partes de la estructura y entre los elementos estructurales que se dan por razones sísmicas en el Título A de este Reglamento, deben tenerse en cuenta los requisitos adicionales que se dan a continuación. En el caso de estructuras de concreto reforzado debe consultarse también los requisitos de C.7.13.B.1.3.2 - Por razones accidentales o debido a que la estructura se utiliza para fines diferentes a los previstos en el diseño, ésta puede sufrir daño local o la falta de capacidad resistente en un elemento o en una porción menor de la B-1
  • 241. NSR-98 – Capítulo B.1 – Requisitos generalesedificación. Debido a esto los sistemas estructurales deben estar unidos con el fin de obtener una integridad estructural general que les permita experimentar daño local sin que la estructura en general pierda su estabilidad ni extienda el daño local a otros elementos, ni se presente colapso progresivo.B.1.3.3 - El método mas común para obtener integridad estructural consiste en disponer los elementos estructurales de tal manera que provean estabilidad general a la estructura, dándoles continuidad y garantizando que tengan suficiente capacidad de absorción de energía (ductilidad) para que puedan transferir cargas desde una zona dañada a las regiones adyacentes sin colapso.n B-2
  • 242. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de carga CAPITULO B.2 COMBINACIONES DE CARGA B.2.1 - DEFINICIONES Y LIMITACIONES B.2.1.1 - DEFINICIONES - Las definiciones que se dan a continuación hacen referencia al presente Título:Cargas - Son fuerzas u otras solicitaciones que actúan sobre el sistema estructural y provienen del peso de todos los elementos permanentes en la construcción, los ocupantes y sus posesiones, efectos ambientales, asentamientos diferenciales y cambios dimensionales que se restringen. Las cargas permanentes son cargas que varían muy poco en el tiempo y cuyas variaciones son pequeñas en magnitud.Carga mayorada - Es una carga que se obtiene como el producto de una carga nominal por un coeficiente de carga. Las fuerzas sísmicas dadas en el Título A de este Reglamento corresponden a fuerzas mayoradas, pues ya han sido afectadas por el coeficiente de carga, el cual va incluido en la probabilidad de ocurrencia del sismo de diseño.Cargas nominales - Son las magnitudes de las cargas especificadas en B.3 a B.6 de este Reglamento . Las cargas muertas, vivas y de viento que se dan en este Título son cargas nominales o reales, las cuales NO han sido multiplicadas por el coeficiente de carga.Coeficiente de carga - Es un coeficiente que tiene en cuenta las desviaciones inevitables de las cargas reales con respecto a las cargas nominales y las incertidumbres que se tienen en el análisis estructural al transformar las cargas en efectos internos en los elementos.Coeficiente de reducción de resistencia - Es un coeficiente que tiene en cuenta las desviaciones inevitables entre la resistencia real y la resistencia nominal del elemento y la forma y consecuencia de su tipo de falla.Efectos de las cargas - Son las deformaciones y fuerzas internas que producen las cargas en los elementos estructurales.Estado límite - Es una condición bajo la cual una estructura o uno de sus componentes deja de cumplir su función (estado límite de funcionamiento) o se vuelve insegura (estado limite de resistencia).Método de la resistencia - Es un método de diseño para estados límites que considera las solicitaciones últimas de un miembro estructural o de una estructura.Método de los esfuerzos de trabajo - Es un método para diseñar los elementos estructurales en el cual los esfuerzos calculados elásticamente, utilizando cargas sin mayorar, no deben exceder un valor límite especificado para cada tipo de esfuerzo.Método de los estados límites - Es un método para diseñar estructuras de tal manera que la probabilidad de falla para ciertos estados límites considerados importantes esté dentro de valores aceptables. Por lo general se estudian los estados límites de servicio y de resistencia. En este último caso se le conoce también simplemente como método de la resistencia.Resistencia de diseño - Es el producto de la resistencia nominal por un coeficiente de reducción de resistencia.Resistencia nominal - Es la capacidad de la estructura, o componente de ella, de resistir los efectos de las cargas, determinada por medio de cálculo en el cual se utilizan los valores nominales de las resistencias de los materiales, las dimensiones nominales del elemento y ecuaciones derivadas de principios aceptables de mecánica estructural. Estas ecuaciones provienen de ensayos de campo y ensayos de laboratorio con modelos a escala, teniendo en cuenta los efectos del modelaje y las diferencias entre las condiciones en el terreno y en laboratorio.B.2.1.2 - LIMITACION - La seguridad de la estructura puede verificarse utilizando los requisitos de B.2.3 o alternativamente los de B.2.4, B.2.5 y B.2.6, dependiendo del método de diseño escogido y del material estructural.B-3
  • 243. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de cargaUna vez se ha determinado si se usan unos requisitos u otros, el diseño debe hacerse en su totalidad siguiendo los requisitos de ese numeral para todos los elementos de la estructura. B.2.2 - NOMENCLATURA= Carga Muerta consistente en: D (a) Peso propio del elemento. (b) Peso de todos los materiales de construcción incorporados a la edificación y que son permanentemente soportados por el elemento, incluyendo muros y particiones divisorias de ambiente. (c) Peso del equipo permanente. = fuerzas sísmicas reducidas de diseño (E = Fs / R) que se emplean para diseñar los miembros estructurales. E = Fuerza sísmica del umbral de daño. Ed = Cargas debidas a fluidos de los cuales se conoce su peso específico, su presión y su máxima variación en F la altura. = fuerzas sísmicas calculadas de acuerdo con los requisitos del Título A del Reglamento. Fs = Carga debida a lluvia y granizo, sin tener en cuenta la contribución del empozamiento. G = Cargas vivas debidas al uso y ocupación de la edificación, incluyendo cargas debidas a objetos móviles, L particiones que se pueden cambiar de sitio. L incluye cualquier reducción que se permita. Si se toma en cuenta la resistencia a cargas de impacto este efecto debe tenerse en cuenta en la carga viva L. = Carga viva sobre la cubierta. Lr = Cargas debidas al empuje lateral del suelo o a presión hidrostática. H = Cargas debidas al empozamiento. P = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada R0 grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al R coeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura y en planta (R = φa φp R0). Véase el Capítulo A.3. = Fuerzas y efectos causados por expansión o contracción debida a cambios de temperatura, retracción de T fraguado, flujo plástico, cambios de humedad, asentamientos diferenciales o combinación de varios de estos efectos. = Carga de Viento. W B.2.3 - COMBINACIONES DE CARGA PARA SER UTILIZADAS CON EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO O EN LAS VERIFICACIONES DEL ESTADO LIMITE DE SERVICIO B.2.3.1 - COMBINACIONES BASICAS - Excepto cuando así se indique en la parte correspondiente a cada uno de los materiales que se regulan en este Reglamento, deben tenerse en cuenta todas las cargas indicadas a continuación actuando en las combinaciones que se dan. El diseño debe hacerse para la combinación que produzca el efecto más desfavorable en la edificación, en su cimentación, o en el elemento estructural bajo consideración. El efecto más desfavorable puede ocurrir cuando una o varias de las cargas no actúen. (B.2.3-1) D (B.2.3-2) D+L (B.2.3-3) D+W (B.2.3-4) D + 0.7E (B.2.3-5) D+L+W (B.2.3-6) D + L + 0.7EDeben considerarse los efectos más desfavorables de viento y de sismo tomándolos independientemente.Cuando la carga muerta reduzca la posibilidad de vuelco de la estructura, D irá multiplicada por 0.85. B-4
  • 244. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de cargaEn el caso de estructuras metálicas diseñadas de acuerdo con el Capítulo F.4, en lugar de las ecuaciones B.2.3-2 y B.2.3-5 se usarán las siguientes: (B.2.3-7)D + L + (Lr o G) (B.2.3-8)D + L + (Lr o G) + W (B.2.3-9)D + L + (Lr o G) + 0.7EB.2.3.2 - FUERZAS SISMICAS - Las fuerzas sísmicas reducidas, E, utilizadas en las combinaciones B.2.3-4, B.2.3-6 y B.2.3-9 corresponden al efecto, expresado en términos de fuerza, Fs, de los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el Título A, divididos por R (E = Fs / R) Cuando se trata de diseñar los miembros por el método de los esfuerzos de trabajo del material, el valor del coeficiente de carga que afecta las fuerzas sísmicas E, es 0.7. B.2.3.2.1 – Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de diseño–Para evaluar las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo de diseño, debenutilizarse los requisitos del Capítulo A.6, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzassísmicas Fs, sin haber sido divididas por R. B.2.3.2.2 – Verificación de esfuerzos para el sismo de umbral de daño – Para evaluar las esfuerzos enlos miembros estructurales, y no estructurales, causados por el sismo de umbral de daño en edificacionesindispensables del grupo de uso IV, deben utilizarse los requisitos del Capítulo A.12, los cuales exigen quelos esfuerzos se verifiquen empleando las fuerzas sísmicas Ed, obtenidas allí, multiplicadas por un coeficientede carga igual a 1.0, en las combinaciones B.2.3-4, B.2.3-6 y B.2.3-9. Además, en las combinaciones B.2.3-6y B.2.3-9 puede emplearse un coeficiente de carga de 0.4 para la carga viva, en la evaluación de esfuerzospara el sismo de umbral de daño y pueden emplearse los requisitos de B.2.3.4. B.2.3.2.3 – Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de umbralde daño – Para evaluar las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo deumbral de daño en edificaciones indispensables del grupo de uso IV, deben utilizarse los requisitos delCapítulo A.12, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzas sísmicas Ed, obtenidas allí,multiplicadas por un coeficiente de carga igual a 1.0.B.2.3.3 - OTRAS COMBINACIONES DE CARGA - Cuando los efectos estructurales de F, H, P o T sean importantes deberán tenerse en cuenta en el diseño.B.2.3.4 - CARGAS TRANSITORIAS - Para las combinaciones de carga dadas en B.2.3.1, B.2.3.2 y B.2.3.3 que incluyen efectos de cargas transitorias se permiten los siguientes incrementos en los valores de los esfuerzos admisibles de los materiales: B.2.3.4.1 - Un tercio del valor especificado para combinaciones que incluyan: D + L + (W o 0.7E) D+L+T D + (W o 0.7E) + T D + L + (Lr o G) + (W o 0.7E) D + L + (Lr o G) + T B.2.3.4.2 - Un medio del valor especificado para combinaciones que incluyan: D + L + (W o 0.7E) + T D + L + (Lr o G) + (W o 0.7E) + T B-5
  • 245. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de cargaB.2.4 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE CONCRETO O MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL, USANDO EL METODO DEL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA B.2.4.1 - APLICABILIDAD - Las combinaciones de carga dadas en B.2.4.2 y las observaciones de B.2.4.3 y B.2.4.4 se aplicarán al diseño de estructuras de concreto o mampostería estructural, salvo que se utilicen las combinaciones alternas de B.2.5.2 en cuyo caso deberán modificarse los coeficientes de reducción de resistencia como se indica en B.2.4.5.B.2.4.2 - COMBINACIONES BASICAS - Las estructuras de concreto o mampostería estructural, sus componentes y su cimentación deben diseñarse de tal manera que sus resistencias de diseño excedan los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo con las siguientes combinaciones:(B.2.4-1) 1.4D + 1.7L(B.2.4-2) 1.05D + 1.28L + 1.28W(B.2.4-3) 0.9D + 1.3W(B.2.4-4) 1.05D + 1.28L + 1.0E(B.2.4-5) 0.9D + 1.0E(B.2.4-6) 1.4D + 1.7L + 1.7H(B.2.4-7) 1.05D + 1.28L + 1.05T(B.2.4-8) 1.4D + 1.4TB.2.4.2.1 - Las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, utilizadas en las combinaciones B.2.4-4 y B.2.4-5 corresponden al efecto, expresado en términos de fuerza, Fs, de los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el Título A, divididos por R (E = Fs / R) Cuando se trata de diseñar los miembros, el valor del coeficiente de carga que afecta las fuerzas sísmicas E, es 1.0, dado que estas están prescritas al nivel de resistencia. La verificación de las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo de diseño, deben utilizarse los requisitos del Capítulo A.6, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzas sísmicas Fs, sin haber sido divididas por R.B.2.4.2.2 - En aquellos casos en que en la ecuación B.2.4-6 D o L reducen el efecto de H, 1.4D debe ser substituido por 0.9D y debe usarse un valor de cero en L.B.2.4.2.3 - Cuando haya carga de fluido F, el coeficiente de carga debe ser de 1.4 y deben usarse todas las combinaciones de carga en que se incluya carga viva L.B.2.4.2.4 – Si los efectos del impacto deben ser tenidos en cuenta en el diseño, estos efectos deben incluirse con la carga viva L.B.2.4.3 - COMBINACIONES Y COEFICIENTES DE REDUCCION ALTERNOS - Alternativamente las estructuras de concreto o mampostería estructural, sus componentes y su cimentación podrán diseñarse para las combinaciones de carga estipuladas en B.2.5.2 pero en tal caso en vez de los coeficientes de reducción de resistencia dados en C.9.3.2 deberán utilizarse los establecidos en B.2.5.4. B.2.5 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE ACERO Y ESTRUCTURAS MIXTAS, USANDO EL METODO DEL ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA B.2.5.1 - APLICABILIDAD - Las combinaciones de carga dadas en B.2.5.2 se aplicarán al diseño de estructuras de acero hechas con perfiles laminados o con perfiles formados en frío. También son aplicables a estructuras mixtas de concreto reforzado y acero estructural. B-6
  • 246. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de cargaB.2.5.2 - COMBINACIONES BASICAS - Las estructuras de acero, sus componentes y su cimentación deben diseñarse de tal manera que sus resistencias de diseño excedan los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo con las siguientes combinaciones: (B.2.5-1) 1.4D (B.2.5-2) 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr o G) (B.2.5-3) 1.2D + 1.6(Lr o G) + (0.5L o 0.8W) (B.2.5-4) 1.2D + 1.3W + 0.5L + 0.5 (Lr o G) (B.2.5-5) 1.2D + 1.0E + (0.5L o 0.2G) (B.2.5-6) 0.9D - (1.3W o 1.0E)Las fuerzas sísmicas reducidas, E, utilizadas en las combinaciones B.2.5-5 y B.2.5-6 corresponden al efecto, expresado en términos de fuerza, Fs, de los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el Título A, divididos por R (E = Fs / R) Cuando se trata de diseñar los miembros, el valor del coeficiente de carga que afecta las fuerzas sísmicas E, es 1.0, dado que estas están prescritas al nivel de resistencia. La verificación de las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo de diseño, deben utilizarse los requisitos del Capítulo A.6, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzas sísmicas Fs, sin haber sido divididas por R.B.2.5.2.1 - Se tomará 1.0 como coeficiente de carga para L en las combinaciones B.2.5.3, B.2.5.4 y B.2.5.5 en los casos de garajes, sitios de reuniones públicas y áreas con carga viva de 500 kg/m² o más.B.2.5.2.2 - Adicionalmente en el caso de estructuras de acero hechas con perfiles laminados, deberán estudiarse las combinaciones especiales de carga con requisitos específicos de diseño estipuladas en el Capítulo F.3.B.2.5.2.3 - En el caso de estructuras hechas con miembros de acero formados en frío, en lugar de las combinaciones B.2.5-1 y B.2.5-3 se utilizarán las siguientes: (B.2.5-7) 1.4D + L (B.2.5-8) 1.2D + (1.4Lr o 1.6G) + (0.5L o 0.8W)B.2.5.3 - OTRAS COMBINACIONES DE CARGA - Cuando los efectos estructurales de F, H, P o T sean importantes, deben tenerse en cuenta en el diseño con las siguientes cargas mayoradas: 1.3F, 1.6H, 1.2P y 1.2T.B.2.5.4 - ESTRUCTURAS MIXTAS - Las estructuras mixtas conformadas por elementos tanto de acero estructural como de concreto reforzado deberán diseñarse para las combinaciones de carga de B.2.5.2. Los elementos de concreto se diseñarán entonces con los siguientes coeficientes de reducción de resistencia φ, en lugar de los prescritos en el Título C.Flexión, sin carga axial .......................................................................................................... 0.80Tensión axial y su combinación con flexión ........................................................................... 0.80Comprensión axial y su combinación con flexión: Elementos con refuerzo en espiral que cumplan los requisitos de C.10.3 .................. 0.70 Otros elementos reforzados ...................................................................................... 0.65Corte y torsión en elementos que resisten fuerzas estáticas .................................................. 0.75Corte en elementos de estructuras con capacidad especial de disipación de energía (DES) cuando su resistencia nominal al cortante es menor que la necesaria para desarrollar la resistencia nominal a flexión del elemento ........................................................ 0.55Corte en nudos de edificaciones con capacidad especial de disipación de energía (DES) .................................................................................................................................... 0.80B-7
  • 247. NSR-98 – Capítulo B.2 – Combinaciones de cargaAplastamiento (Esfuerzos de contacto) .................................................................................. 0.65 Concreto simple .................................................................................................................... 0.55 B.2.6 - COMBINACIONES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE ALUMINIO B.2.6.1 - APLICABILIDAD - Las combinaciones de carga dadas en B.2.6.2 se aplicarán al diseño de estructuras de aluminio.B.2.6.2 - COMBINACIONES BASICAS - Las estructuras de aluminio, sus componentes y su cimentación deben diseñarse de tal manera que sus resistencias de diseño excedan los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo con las combinaciones estipuladas para estructuras de acero en B.2.5.2 y B.2.5.3, exceptuando B.2.5.2.3.B.2.7 - FUERZAS ALTERNANTES - En todas las combinaciones de carga de B.2.3.1, B.2.3.3, B.2.3.4, B.2.4.2, B.2.5.2 y B.2.6.2, cuando la acción de las fuerzas pueda cambiar de dirección se tendrán en cuenta todas las combinaciones de carga posibles, cambiando adecuadamente los signos de las cargas. n B-8
  • 248. NSR-98 – Capítulo B.3 – Cargas muertasCAPITULO B.3 CARGAS MUERTAS B.3.1 - DEFINICIONLa carga muerta cubre todas las cargas de elementos permanentes de construcción incluyendo su estructura, los muros, pisos, cubiertas, cielos rasos, escaleras, equipos fijos y todas aquellas cargas que no son causadas por la ocupación y uso de la edificación. Las fuerzas netas de preesfuerzo deben incluirse dentro de la carga muerta. B.3.2 – MASA DE LOS MATERIALESAl calcular las cargas muertas deben utilizarse las densidades de masa reales de materiales. Pueden usarse como guía los valores mínimos siguientes:MaterialDensidadMaterialDensidad 7 800 kg/m3 750 kg/m3 Acero Madera, densa, seca 1 000 kg/m3 450 kg/m3 Agua dulceMadera, densidad baja, seca 1 030 kg/m3 600 kg/m3 Agua marina Madera, densidad media, seca 2 700 kg/m3 1 300 kg/m3 AluminioMampostería de ladrillo hueco 1 300 kg/m3 1 800 kg/m3 Asfalto Mampostería de ladrillo macizo 2 400 kg/m3 2 200 kg/m3 Baldosín cerámico Mampostería de piedra 730 kg/m3 2 150 kg/m3 Cal, hidratada, compactaMampostería de concreto 500 kg/m3 2 250 kg/m3 Cal, hidratada, sueltaMortero de inyección para mampostería 800 kg/m3 2 100 kg/m3 Carbón (apilado)Mortero de pega para mampostería 9 000 kg/m311 400 kg/m3 Cobre Plomo 2 400 kg/m3 1 600 kg/m3 Concreto ReforzadoTierra: Arcilla y grava, seca 2 300 kg/m3 1 750 kg/m3 Concreto Simple Tierra: Arcilla, húmeda 1 350 kg/m3 1 000 kg/m3 Enchape AreniscaTierra: Arcilla, seca 1 550 kg/m3 1 900 kg/m3 Enchape Granito Tierra: Arena y grava, húmeda 1 500 kg/m3 1 750 kg/m3 Enchape MármolTierra: Arena y grava, seca, apisonada 1 550 kg/m3 1 600 kg/m3 Escoria Tierra Arena y grava, seca, suelta 920 kg/m3 1 550 kg/m3 Hielo Tierra: Limo, húmedo, apisonado 3 3 Ladrillo de Arcilla, absorción baja 2 000 kg/mTierra: Limo, húmedo, suelto1 250 kg/m 3 3 Ladrillo de Arcilla, absorción media1 850 kg/mVidrio2 560 kg/m 3 3 Ladrillo de Arcilla, absorción alta 1 600 kg/mYeso, suelto1 150 kg/m 3 3 Madera, laminada600 kg/mYeso, tablero para muros800 kg/mDebe tenerse en cuenta que dentro del sistema de unidades internacional (SI) el kg es una unidad de masa, por lo tanto para calcular la carga muerta debida a los efectos gravitacionales que actúan sobre la masa de los materiales, ésta debe multiplicarse por la aceleración debida a la gravedad (g = 9.8 m/s2 ≅ 10 m/s2), para obtener densidades en3 N/m , newtons por metro cúbico. El newton por definición es la fuerza que ejerce una masa de 1 kg al ser acelerada 1 2 2 m/s . (N = kg · m / s ). Así, por ejemplo para el concreto reforzado, una losa de h = 0.5 m de espesor produce un carga muerta de: m · g · h = 2 400 kg/m3 · 10 m/s2 · 0.5 m = 12 000 kg · m / s2 · 1/m2 = 12 000 N/m2 = 12 kN/m2. Para convertir de toneladas fuerza (1000 kgf) a kN se multiplica por 10 (1 ton = 10 kN, ó 1 kN = 0.1 ton) B.3.3 – CARGAS MUERTAS MINIMASAl calcular las cargas muertas deben utilizarse las masas reales de los materiales. Debe ponerse especial cuidado en determinar masas representativas en este cálculo. Pueden usarse como guía los siguientes valores mínimos:B-9
  • 249. NSR-98 – Capítulo B.3 – Cargas muertas 1.20 kN/m2 (120 kgf/m2) Entrepisos de madera (entresuelo, listón, arriostramientos y cielo raso pañetado)2 (100 kgf/m2) Pisos de baldosín de cemento 1.00 kN/m2 (18 kgf/m2) Placa ondulada de asbesto cemento0.18 kN/m2 (30 kgf/m2) Canaleta 430.30 kN/m2 (22 kgf/m2) Canaleta 900.22 kN/m2(5 kgf/m2) Teja de lámina galvanizada (zinc)0.05 kN/m2(2 kgf/m2) Teja de aluminio 0.02 kN/m2 (80 kgf/m2) Teja de barro (incluido el mortero)0.80 kN/m 2(2.2 kgf/m2) Alistado en cubiertas de concreto por mm de espesor0.022 kN/m2 (15 kgf/m2) Impermeabilización 0.15 kN/m 2 (5 a10 kgf/m2) Cielos rasos livianos pegados a la losa 0.05 a 0.10 kN/m2 (25 kgf/m2) Cielos rasos de yeso, suspendidos0.25 kN/m 0.10 a 0.50 kN/m (10 a 50 kgf/m2) 2 Cielos rasos de madera 0.80 a 1.00 kN/m2 (80 a100 kgf/m2) Cielos rasos de malla y pañetePara otros productos debe utilizarse el peso especificado por el fabricante o a falta de éste, debe evaluarse analítica o experimentalmente. B.3.4 – FACHADAS, MUROS DIVISORIOS Y PARTICIONES B.3.4.1 – FACHADAS – La carga muerta causada por las fachadas de la edificación debe evaluarse como una carga por metro lineal sobre el elemento estructural de soporte al borde de la losa, o como una carga concentrada en el extremo exterior cuando se trate de elementos en voladizo. Pueden emplearse los siguiente valores mínimos, por m2 de área de fachada alzada:Fachadas en ladrillo tolete a la vista y pañetado en el interior ................................. 3.00 kN/m2(300 kgf/m2) Fachadas en ladrillo tolete a la vista, más muro adosado en bloque de perforaciónhorizontal de arcilla de 100 mm de espesor, pañetado en el interior.................. 4.50 kN/m2(450 kgf/m2) Fachadas bloque de perforación horizontal de arcilla de 120 mm de espesor,pañetado en ambas caras ................................................................................ 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2) Ventanas incluye el vidrio y el marco ...................................................................... 0.45 kN/m2 (45 kgf/m2) Lámina de yeso de 16 mm (5/8”) protegida, al exterior, costillas de acero ylámina de yeso de 10 mm al interior ................................................................. 1.00 kN/m2(100 kgf/m2) Lámina de yeso de 16 mm (5/8”) protegida, mas enchape cerámico al exterior,costillas de acero y lámina de yeso de 10 mm al interior ................................... 2.50 kN/m2 (250 kgf/m2) Enchapes en granito; adicional a la fachada, por cada mm de espesor del enchape .............................................................................. 0.017/mm kN/m2 (1.7/mm kgf/m2) Enchapes en mármol; adicional a la fachada, por cada mm de espesor del enchape .............................................................................. 0.015/mm kN/m2 (1.5/mm kgf/m2) Enchapes en piedra arenisca; adicional a la fachada, por cada mm deespesor del enchape ............................................................................... 0.013/mm kN/m2 (1.3/mm kgf/m2) 2 2 Enchape cerámico, adicional a la fachada .............................................................. 1.50 kN/m (150 kgf/m )B.3.4.2- DIVISIONES Y PARTICIONES DE MATERIALES TRADICIONALES - La carga muerta producida por muros divisorios y particiones de materiales tradicionales, cuando éstos no hacen parte del sistema estructural, debe evaluarse para cada piso y se puede utilizar como carga distribuida en las placas. Si se hace dicho análisis, éste debe figurar en la memoria de cálculos y además debe dejarse una nota explicativa en los planos. Cuando no se realice un análisis detallado pueden utilizarse, como mínimo, 3.0 kN/m2 (300 kgf/m2) de área de placa, cuando se trate de muros de ladrillo bloque hueco de arcilla o concreto y 3.5 kN/m2 (350 kgf/m2) de área de placa, cuando se trate de muros de ladrillo macizo, tolete, de arcilla, concreto o silical. Estos valores hacen referencia a alturas libres de entrepiso de 2.20 m, cuando haya una mayor altura libre deben utilizarse valores proporcionales a la mayor altura. Cuando el muro haga parte del sistema estructural su peso debe contabilizarse dentro del peso propio del elemento y se exime de tener que usar los valores mínimos dados.B.3.4.3 – DIVISIONES LIVIANAS - La carga muerta producida por muros divisorios y particiones livianas, debe evaluarse para cada piso y se puede utilizar como carga distribuida en las placas. La determinación de la carga muerta debe incluir los elementos de soporte y el espesor de las láminas de material de acabado en ambos costados de la división. Cuando el diseño se realice para estas divisiones livianas, debe colocarse una nota al respecto tanto en los planos arquitectónicos como en los estructurales. Pueden emplearse los siguiente valores mínimos, pero en B-10
  • 250. NSR-98 – Capítulo B.3 – Cargas muertasningún caso se puede emplear menos de 0.5 kN/m2 (50 kgf/m2) de área de placa. Los valores están definidos para alturas libres de entrepiso de 2.20 m, cuando haya una mayor altura libre deben utilizarse valores proporcionales:Divisiones móviles de media altura (0.40 kN/m2, pero debe utilizarse el mínimo)........... 0.50 kN/m2 (50 kgf/m2) Lámina de yeso de 13 mm (1/2”) en cada costado y costillas de acero o de madera, agregar 0.04 kN/m2 (4 kgf/m2) por cada mm adicional de espesor de la lámina ...... 0.90 kN/m2 (90 kgf/m2) Lámina de madera protegida y costillas de madera, pañetado sobre malla .................. 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2) B.3.5 - EQUIPOS FIJOSDentro de las cargas muertas deben incluirse la masa correspondiente de todos los equipos fijos que estén apoyados sobre elementos estructurales tales como ascensores, bombas hidráulicas, transformadores, equipos de aire acondicionado y ventilación y otros. B.3.6 - ACABADOSLa carga producida por los acabados de los pisos debe evaluarse para los materiales que se van a utilizar en cada uno de los pisos de la edificación. El valor que se utilice en terrazas y azoteas debe tener en cuenta los pendientados que se coloquen. Cuando no se realice un análisis detallado, puede utilizarse 1.5 kN/m2 (150 kg/m2) en pisos y terrazas. B.3.7 - CONSIDERACIONES ESPECIALESLos profesionales que participen en el diseño y la construcción y el propietario de la edificación deben ser conscientes de los valores de la cargas muertas utilizados en el diseño y tomar las precauciones necesarias para verificar en la obra que los pesos de los materiales utilizados no superen los valores usados en el diseño.nB-11
  • 251. NSR-98 – Capítulo B.3 – Cargas muertas B-12
  • 252. NSR-98 – Capítulo B.4 – Cargas vivasCAPITULO B.4 CARGAS VIVAS B.4.1 - DEFINICIONB.4.1.1 - Las cargas vivas son aquellas cargas producidas por el uso y ocupación de la edificación y no deben incluir cargas ambientales tales como viento, sismo, ni la carga muerta.B.4.1.2 - Las cargas vivas en las cubiertas son aquellas causadas por: (a) Materiales, equipos y trabajadores utilizados en el mantenimiento de la cubierta y (b) Durante la vida de la estructura las causadas por objetos móviles y por las personas que tengan acceso a ellas. B.4.2 - CARGAS VIVAS UNIFORMEMENTE REPARTIDASB.4.2.1 - CARGAS VIVAS REQUERIDAS - Las cargas vivas que se utilicen en el diseño de la estructura deben ser las máximas cargas que se espera ocurran en la edificación debido al uso que ésta va a tener. En ningún caso estas cargas vivas pueden ser menores que las cargas vivas mínimas que se dan a continuación:Vivienda ......................................................................................................................... 1.80 kN/m2 (180 kgf/m2) Oficinas .......................................................................................................................... 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2) Escaleras en oficinas y vivienda...................................................................................... 3.00 kN/m2 (300 kgf/m2) Salones de Reunión- Con asientos fijos (anclados al piso)................................................................. 3.00 kN/m2 (300 kgf/m2)- Sin asientos fijos .............................................................................................. 5.00 kN/m2 (500 kgf/m2) Hospitales- Cuartos ............................................................................................................ 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2)- Salas de operaciones....................................................................................... 4.00 kN/m2 (400 kgf/m2) Coliseos y Estadios- Graderías......................................................................................................... 4.00 kN/m2 (400 kgf/m2)- Escaleras ......................................................................................................... 5.00 kN/m2 (500 kgf/m2) Garajes- Automóviles ..................................................................................................... 2.50 kN/m2 (250 kgf/m2)- Vehículos pesados ..................................................................................................................Según uso Hoteles ........................................................................................................................... 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2) Escuelas, Colegios y Universidades................................................................................ 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2) Bibliotecas- Salas de lectura ............................................................................................... 2.00 kN/m2 (200 kgf/m2)- Depósitos de libros........................................................................................... 5.00 kN/m2 (500 kgf/m2) Cubiertas, Azoteas y Terrazas ........................................................................ la misma del resto de la edificación Cubiertas inclinadas de estructuras metálicas y de madera con imposibilidadfísica de verse sometidas a cargas superiores a la acá estipulada:- si la pendiente es mayor del 20% ................................................................... 0.35 kN/m2 (35 kgf/m2)- si la pendiente es menor del 20% ................................................................... 0.50 kN/m2 (50 kgf/m2) Fábricas- Livianas ........................................................................................................... 5.00 kN/m2 (500 kgf/m2)- Pesadas......................................................................................................... 10.00 kN/m2 (1000 kgf/m2) Depósitos- Livianos ........................................................................................................... 5.00 kN/m2 (500 kgf/m2)2 2- Pesados......................................................................................................... 10.00 kN/m (1000 kgf/m ) Almacenes2 2- Detal ................................................................................................................ 3.50 kN/m (350 kgf/m )2 2- Por Mayor ........................................................................................................ 5.00 kN/m (500 kgf/m ) B-13
  • 253. NSR-98 – Capítulo B.4 – Cargas vivasB.4.2.2 - EMPUJE EN PASAMANOS Y ANTEPECHOS - Las barandas y pasamanos de escaleras y balcones, tanto exteriores como interiores, y los antepechos deben diseñarse para que resistan una fuerza horizontal de 0.75 kN (75 kgf) por metro lineal, aplicadas en la parte superior de la baranda, pasamanos o antepecho.B.4.3 - CARGA PARCIAL - Cuando la luz de un elemento esté cargada parcialmente con la carga viva de diseño produciendo un efecto más desfavorable que cuando está cargada en la totalidad de la luz, este efecto debe ser temido en cuenta en el diseño. B.4.4 - IMPACTO - Cuando la estructura quede sometida a carga viva generadora de impacto, la carga viva debe incrementarse, para efectos de diseño, por los siguientes porcentajes: (a) Soportes de Elevadores y Ascensores, ........................................................................... 100%(b) Vigas de puentes grúas con cabina de operación y sus conexiones, ................................ 25%(c) Vigas de puentes grúas operados por control remoto y sus conexiones, ........................... 10%(d) Apoyos de maquinaria liviana, movida mediante motor eléctrico o por un eje, ................... 20%(e) Apoyos de maquinaria de émbolo o movida por motor a pistón, no menos de ................... 50%(f) Tensores que sirvan de apoyo a pisos o balcones suspendidos y escaleras, .................... 33% B.4.5 - REDUCCION DE LA CARGA VIVAB.4.5.1 - REDUCCION DE LA CARGA VIVA POR AREA AFERENTE - Cuando el área de influencia del elemento estructural sea mayor o igual a 35 m2 y la carga viva sea superior a 1.80 kN/m2 (180 kgf/m2) e inferior a 3.00 kN/m2 (300 kgf/m2), la carga viva puede reducirse utilizando la ecuación (B.4-1):   4.6L = L o  0.25 + (B.4-1) Ai Donde:Carga viva reducida, en kN/m2 = LCarga viva sin reducir, en kN/m2 = LoArea de influencia del elemento en m2 = Ai B.4.5.1.1 - La carga viva reducida no puede ser menor del 50% de Lo en elementos que soporten un piso nidel 40% de Lo en otros elementos. B.4.5.1.2 - El área de influencia es igual a cuatro veces el área aferente para una columna, dos veces el áreaaferente para una viga y al área del panel para una losa armada en dos direcciones. Para columnas y vigasequivale al área de los paneles de placa que tocan el elemento y debe tomarse así: vigas centrales Ai = Area de dos panelesvigas de bordeAi = Area de un panelcolumnas centralesAi = Area de cuatro panelescolumnas de borde Ai = Area de dos panelescolumnas de esquina Ai = Area de un panel Para elementos que soporten más de un piso deben sumarse las áreas de influencia de los diferentes pisosB.4.5.2 - REDUCCION POR NUMERO DE PISOS - Alternativamente a lo estipulado en el numeral anterior en edificios de cinco pisos o más la carga viva para efectos del diseño de las columnas y la cimentación puede tomarse como la suma de las cargas vivas de cada piso multiplicadas por el coeficiente r correspondiente a ese piso: para i = n a i = n − 4 (cinco pisos superiores)r = 1.0para i = n − 5 a i = n − 8r = 1.0 + 0.10(i-n+4)para i = n − 9 en adelanter = 0.5Donde: =número de pisos del edificio n =número del piso donde se aplica el coeficiente r i B-14
  • 254. NSR-98 – Capítulo B.4 – Cargas vivas B.4.6 - PUENTES GRUAS - En el diseño de las vigas carrilera de los puentes grúas debe tenerse en cuenta una fuerza horizontal equivalente a por lo menos el 20% de la suma de los pesos de la grúa y la carga levantada. En la suma no entra el peso de las partes estacionarias del puente grúa. Esta fuerza debe suponerse colocada en la parte superior de los rieles, normalmente a los mismos y debe distribuirse entre las vigas teniendo en cuenta la rigidez lateral de la estructura que soporta los rieles. Además debe tenerse en cuenta una fuerza horizontal longitudinal, aplicada al tope del riel, igual al 10% de las cargas máximas de rueda de la grúa.B.4.7 - EFECTOS DINAMICOS - Las estructuras expuestas a excitaciones dinámicas producidas por el público tales como: estadios, coliseos, teatros, gimnasios, pistas de baile, centros de reunión o similares, deben ser diseñadas de tal manera que tengan frecuencias naturales superiores a 5 Hz (períodos naturales menores de 0.2 s) para vibraciones verticales. n B-15
  • 255. NSR-98 – Capítulo B.5 – Empuje de tierra y presión hidrostática CAPITULO B.5EMPUJE DE TIERRA Y PRESION HIDROSTATICA B.5.1 - EMPUJE EN MUROS DE CONTENCION DE SOTANOS B.5.1.1 - En el diseño de los muros de contención de los sótanos y otras estructuras aproximadamente verticales localizadas bajo tierra, debe tenerse en cuenta el empuje lateral del suelo adyacente. Deben tenerse en cuenta las posibles sobrecargas tanto vivas como muertas que pueda haber en la parte superior del suelo adyacente. Cuando parte o toda la estructura de sótano está por debajo del nivel freático, el empuje debe calcularse para el peso del suelo sumergido y la totalidad de la presión hidrostática. Deben consultarse los requisitos del Título H del Reglamento.B.5.1.2 - El coeficiente de empuje de tierra deberá elegirse en función de las condiciones de deformabilidad de la estructura de contención, pudiéndose asignar el coeficiente de empuje activo cuando las estructuras tengan libertad de giro y de traslación; en caso contrario, el coeficiente será el de reposo o uno mayor, hasta el valor del pasivo, a juicio del ingeniero geotecnista y de acuerdo con las condiciones geométricas de la estructura y de los taludes adyacentes, cumpliendo los requisitos adicionales del Título H del Reglamento. B.5.2 - PRESION ASCENDENTE, SUBPRESION, EN LOSAS DE PISO DE SOTANOSEn el diseño de la losa de piso del sótano y otras estructuras aproximadamente horizontales localizadas bajo tierra debe tenerse en cuenta la totalidad de la presión hidrostática ascendente aplicada sobre el área. La cabeza de presión hidrostática debe medirse desde el nivel freático. La misma consideración debe hacerse en el diseño de tanques y piscinas. B.5.3 – SUELOS EXPANSIVOSCuando existan suelos expansivos bajo la cimentación de la edificación, o bajo losas apoyadas sobre el terreno, la cimentación, las losas y los otros elementos de la edificación, deben diseñarse para que sean capaces de tolerar los movimientos que se presenten, y resistir las presiones ascendentes causadas por la expansión del suelo, o bien los suelos expansivos deben retirarse o estabilizarse debajo y en los alrededores de la edificación, de acuerdo con las indicaciones del ingeniero geotecnista. Debe consultarse el Titulo H del Reglamento. B.5.4 – ZONAS INUNDABLESEn aquellas zonas designadas por la autoridad competente como inundables, el sistema estructural de la edificación debe diseñarse y construirse para que sea capaz de resistir los efectos de flotación y de desplazamiento lateral causados por los efectos hidrostáticos, hidrodinámicos, y de impacto de objetos flotantes.n B-16
  • 256. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoCAPITULO B.6FUERZAS DE VIENTO B.6.1 – ALCANCEA continuación se presentan métodos para calcular las fuerzas de viento con que deben diseñarse las edificaciones y sus componentes. No es aplicable a las estructuras de forma o localización especiales, las cuales requieren investigación apropiada, ni a aquellas que puedan verse sometidas a oscilaciones graves inducidas por el viento, ni a estructuras de puentes. Cuando existan datos experimentales, obtenidos en túneles de viento, pueden usarse en lugar de los especificados aquí, siempre y cuando reciban la aprobación de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. B.6.2 – DEFINICIONESLas siguientes definiciones se aplican a este capítulo:Altura - Altura de la edificación por encima del terreno adyacente.Altura por encima del terreno - La dimensión a barlovento, por encima del nivel general del terreno.Ancho - La menor dimensión horizontal de una edificación, por encima del terreno adyacente; o el ancho de un elemento estructural normal a la dirección del viento. Es una dimensión relacionada con la configuración en planta de la edificación.Area de elemento de superficie - El área de una superficie sobre la cual se considera constante el coeficiente de presión.Area frontal efectiva - Area normal a la dirección del viento.Barlovento - Dirección de donde viene el viento.Coeficiente de fuerza - Un coeficiente adimensional tal que multiplicado por la presión dinámica del viento incidente sobre un cuerpo y por una área apropiada, como se define en este capítulo, da la fuerza total de viento sobre este cuerpo.Coeficiente de presión - La razón entre la presión que actúa en un punto de una superficie y la presión dinámica del viento incidente.Frente - Dimensión de la edificación normal a la dirección del viento.Longitud - La mayor dimensión horizontal de un edificio por encima del terreno adyacente; o la longitud entre apoyos, de un miembro estructural individual. Es una dimensión relacionada con la configuración en planta de la edificación.Permeabilidad - Relación entre el área de las aberturas de una pared y el área total de la misma.Presión dinámica del viento - La presión dinámica, en flujo libre, que produce la velocidad del viento de diseño.Profundidad - Dimensión de la edificación medida en la dirección del viento.Topografía - Las características de la superficie terrestre en lo que respecta a la configuración de valles y montañas.Rugosidad del terreno - Las características de la superficie terrestre en lo relacionado con obstrucciones de pequeña escala tales como árboles y edificaciones (a diferencia de la topografía).Sotavento - Dirección hacia donde va el viento.B-17
  • 257. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoB.6.3 – NOMENCLATURALa nomenclatura siguiente comprende las variables utilizadas en el presente capítulo.= elemento de área superficial A = área frontal efectiva Ae = menor dimensión en planta de la edificación B = frente b = coeficiente de fuerza Cf = coeficiente de fuerza normal Cfn = coeficiente de fuerza transversal Cft C′= coeficiente de arrastre por fricciónt = coeficiente de presión Cp = coeficiente de presión externa Cpe = coeficiente de presión interna Cpi = profundidad d = diámetro D = fuerza F = fuerza normal Fn = fuerza transversal Ft = fuerza de fricción F' = altura h = altura sobre el terreno H = ancho del miembro, según se indica en el diagrama pertinente jα = ancho del miembro normal a la dirección del viento j = una constante k = coeficiente de reducción K l = longitud = presión sobre la superficie p = presión externa pe = presión interna pi = presión dinámica del viento q = número de Reynolds Re = coeficiente topográfico S1 = coeficiente de rugosidad, tamaño del edificio y altura sobre el terreno S2 = coeficiente estadístico S3 = coeficiente que tiene en cuenta la densidad del aire S4 = velocidad del viento básico (m/s) V = velocidad del viento de diseño (m/s) Vs = ancho del edificio w = ancho de un vano en edificios de varios vanos w' α = ángulo del viento (con respecto a un eje dado) β = relación de solidez aerodinámica η = coeficiente de resguardo por apantallamiento ν = viscosidad cinemática φ = relación de solidez geométrica B.6.4 - PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LAS FUERZAS DE VIENTO QUE ACTUAN SOBRE LAS ESTRUCTURAS B.6.4.1 - DISPOSICIONES VARIASB.6.4.1.1 - En una estructura es preciso calcular las fuerzas de viento que actúan sobre: (a) La estructura en conjunto. (b) Los elementos estructurales individuales, por ejemplo paredes, techos, y (c) Las unidades individuales de revestimiento y sus elementos de conexión. B-18
  • 258. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoB.6.4.1.2 – Edificaciones en construcción - Es importante considerar la fuerza de viento que actúe sobre una estructura sin terminar, que depende del método y secuencia de construcción y que puede llegar a ser crítica. Es razonable suponer que la velocidad máxima del viento de diseño, Vs, no se presente durante un período de construcción corto, y se puede usar en consecuencia un coeficiente de reducción S3 para calcular el máximo viento probable. Sin embargo, no se permite usar períodos de exposición menores de dos años, con un valor mínimo de S3 = 0.8.B.6.4.1.3 - Las cargas producidas por el viento deben aplicarse en cualquier dirección.B.6.4.1.4 - El sistema estructural de la edificación debe ser capaz de transferir a la cimentación las fuerzas producidas por el viento.B.6.4.1.5 - Los amarres o anclajes del material de cubierta colocado dentro de una distancia 0.2B del borde de los aleros deben diseñarse para una presión negativa (succión), de 1.5 veces la presión dinámica, normal a la superficie.B.6.4.2 - ANALISIS SIMPLE - Si al evaluar los efectos producidos por las fuerzas de viento con el análisis simple descrito a continuación, se encuentra que éstos no son fundamentales en el diseño, se puede adoptar el análisis simple como válido, con la presión de viento calculada mediante la ecuación B.6.4.1 y las tablas B.6.4-1, B.6.4-2 y B.6.4-3. Por el contrario, si las fuerzas de viento en algún sentido resultan determinantes, el diseño deberá regirse por el análisis completo como se establece en B.6.4.3 y subsiguientes.B.6.4.2.1 - Presión producida por el viento - El viento produce una presión:(B.6.4-1) p = Cp q S4 (kN/m²)Los valores de q para diferentes intervalos de altura se obtienen de la tabla B.6.4-1, con base en la velocidad del viento básico para el sitio, definida en B.6.5.2.Tabla B.6.4-1 - Valores de q en kN/m² (1 kN/m2 = 100 kgf/m2) Altura Velocidad (kph)*(m) 607080 90100110120 0 - 100.200.270.35 0.45 0.55 0.67 0.7910 - 200.220.300.40 0.50 0.62 0.75 0.8920 - 400.270.370.48 0.61 0.75 0.91 1.0840 - 800.330.450.59 0.74 0.92 1.11 1.3280 -1500.400.540.71 0.90 1.11 1.34 1.59 > 150 0.500.680.88 1.12 1.38 1.67 1.99(*véase la figura B.6.5-1)Tabla B.6.4-2 - Valores de Cp para superficies verticalesEstructuras prismáticas con h < 2b1.2 Estructuras prismáticas alargadas 1.6 Superficies cilíndricas 0.7 Superficies planas de poca profundidad tales como 1.4 vallasPara los aleros en todos los casos deberá utilizarseCp = -1.5Para pórticos a dos aguas, al considerar el viento soplando paralelamente a la cumbrera se tomará Cp = -0.6Para los edificios con uno o más lados abiertos se deberá añadir -1.0 a los valores negativos de Cp que aparecen en la tabla B.6.4-3 para superficies inclinadas.Para efectos de computar la presión del viento sobre una cubierta curva, ésta debe dividirse como mínimo en cinco segmentos iguales. La presión en cada segmento, positiva o negativa, debe determinarse usando los valores de Cp que para la pendiente respectiva aparecen en la tabla B.6.4-3.B-19
  • 259. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoTabla B.6.4-3 - Valores de Cp para superficies inclinadas Inclinación de la cubiertaBarloventoSotavento (grados) 0 - 10.0 - 0.8- 0.5 10.1 - 20.0- 0.7- 0.5 20.1 - 30.0- 0.4- 0.5 30.1 - 40.0- 0.1- 0.5 40.1 - 50.0+ 0.2- 0.5 50.1 - 60.0+ 0.5- 0.5 60.1 - 70.0+ 0.7- 0.5 70.1 - 80.0+ 0.8- 0.5 > 80Véase la tabla B.6.4-2 Los valores de S4 se determinan de acuerdo con el numeral B.6.6.2.B.6.4.3 - ANALISIS COMPLETO - Para establecer la fuerza de viento, debe procederse así: Paso 1 - Se busca la velocidad del viento básico V en el sitio de la construcción de acuerdo con B.6.5.2. Paso 2 - La velocidad de viento básico se multiplica por los coeficientes S1, S2 y S3, para obtener la velocidaddel viento de diseño, Vs, para la parte en consideración, de acuerdo con la siguiente ecuación: (B.6.4-2)Vs = V S1 S2 S3 Paso 3 - Para los valores de S1, S2 y S3 síganse B.6.5.3 a B.6.5.6. La velocidad del viento de diseño seconvierte a la presión dinámica q, en kN/m2, mediante la ecuación: q = 0.000625 Vs2 S 4 (q en kN/m2 y Vs en m/s) (B.6.4-3a) q = 0.000048 Vs2 S 4 (q en kN/m2 y Vs en kph) (B.6.4-3b) Para determinar los valores de S4 véase B.6.6.2. Paso 4 - La presión dinámica q se multiplica luego por el coeficiente de presión apropiado, Cp, para obtener lapresión p ejercida sobre cualquier punto de la superficie de un edificio. (B.6.4-4)p = Cpq Los valores negativos de Cp indican succión. Puesto que la fuerza resultante sobre un elemento depende dela diferencia de presión entre sus caras opuestas, pueden darse coeficientes de presión diferentes para lassuperficies externas, Cpe, e internas, Cpi. La fuerza de viento resultante sobre un elemento de superficie actúanormalmente a ésta y vale: (B.6.4-5)F = (Cpe - Cpi) q A en donde A es el área de la superficie. Un valor negativo de F indica que la fuerza va dirigida hacia afuera. La fuerza total del viento, que actúa sobreuna superficie, puede obtenerse sumando vectorialmente las cargas que actúan sobre todas las superficies. Alternativamente, para hallar la fuerza total del viento sobre la edificación en conjunto, en vez de usar elprocedimiento del paso 4, puede usarse un coeficiente de fuerza, Cf, cuando éste se conoce. La fuerza totalde viento está dada entonces por: (B.6.4-6)F = Cf q Ae B-20
  • 260. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoen donde Ae es el área frontal efectiva de la estructura. La dirección en la cual actúa la fuerza se indica en las tablas de coeficientes de fuerza.En B.6.7 se dan coeficientes de presión y de fuerza para varias configuraciones de edificios, y en B.6.8, coeficientes de fuerza para estructuras sin revestir. B.6.5 - VELOCIDAD DEL VIENTO DE DISEÑO B.6.5.1 - GENERAL - La velocidad del viento de diseño se calcula mediante la ecuación B.6.4-2.B.6.5.2 - VELOCIDAD DEL VIENTO BASICO - La velocidad del viento básico, V, es la velocidad de ráfaga de 3 segundos, que se estima será excedida en promedio una vez cada 50 años, medida a 10 m de altura del terreno y en campo abierto. Los valores de esta velocidad deben tomarse del mapa de amenaza eólica, figura B.6.5.1.B.6.5.3 - COEFICIENTES DE VELOCIDAD DEL VIENTO - La velocidad del viento básico, debe modificarse mediante los coeficientes S1, S2 y S3 para tener en cuenta los efectos topográficos; de rugosidad, tamaño del edificio y altura sobre el terreno; y la vida útil e importancia del proyecto y la densidad del aire respectivamente.B.6.5.4 - COEFICIENTE DE TOPOGRAFIA, S1 - Deben utilizarse los coeficientes dados a continuación:Tabla B.6.5-1Coeficiente de topografía S1 Topografía Valor de S1 (a) Todos los casos excepto los dados en (b) y (c). 1.0 (b) Laderas y cimas montañosas muy expuestas en donde se sabe que el viento se acelera, y valles1.1 donde debido a su forma se concentra el viento. (c) Valles encerrados protegidos de todo viento.0.9B.6.5.5 - COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DEL TERRENO, DEL TAMAÑO DEL EDIFICIO Y DE ALTURA SOBRE EL TERRENO, S2 - El efecto combinado de estos factores se tiene en cuenta mediante el coeficiente S2, que se obtiene de la tabla B.6.5-2 en función de los siguientes parámetros:B.6.5.5.1 - Rugosidad del terreno - Para los fines de estas normas la rugosidad del terreno se divide en cuatro categorías así:Rugosidad 1 - Grandes extensiones de campo abierto, plano o casi plano, sin abrigo, como bordes costeros, pantanos, aeropuertos, pastizales y labrantíos sin cercas de arbustos o piedra.Rugosidad 2 - Terreno plano u ondulado con obstrucciones de arbustos o cercas alrededor de los campos, con árboles en algunos sitios y una que otra edificación. Como la mayoría de las zonas cultivadas y áreas rurales con excepción de aquellas partes muy boscosas.Rugosidad 3 - Superficies cubiertas con numerosas obstrucciones de gran tamaño. Se supone que el nivel general de los techos y de los obstáculos es de 10 m, pero esta categoría comprende la mayoría de las áreas construidas diferentes de aquellas incluidas en la categoría 4.Rugosidad 4 - Superficies cubiertas por numerosas obstrucciones de gran tamaño con techos construidos a 25 o más metros de altura. Esta categoría cubre únicamente los centros de las ciudades donde los edificios son no solamente altos sino poco espaciados. B-21
  • 261. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de viento -80-79-78 -77-76-75 -74-73-72 -71 -70-69 -68-67 -6613 13 -82 5 143 12 12SAN ANDRES Y PROVIDENCIA RIOHACHASANTA MARTA 2 11 11BARRANQUILLA Región Velocidad 5CARTAGENAdel Viento4VALLEDUPAR 60 km/h 10 1 10 2 80 km/h 3100 km/h SINCELEJO 120 km/h 994MONTERIA 2 1 5130 km/h388CUCUTA BUCARAMANGAARAUCA774 13MEDELLIN66PUERTO CARREÑO 12 QUIBDO TUNJAYOPALMANIZALES55 PEREIRA 3BOGOTA ARMENIAIBAGUE VILLAVICENCIO44PUERTO INIRIDA 2 4 3CALI3 33 NEIVAPOPAYAN SAN JOSE DEL GUAVIARE1 22 FLORENCIAVéase la Nota3 MITU PASTOMOCOA1100-1 -1-2 -2-3 -3-4 -4LETICIA-5 -5-80-79-78 -77-76-75 -74-73-72 -71 -70-69 -68-67 -66Nota: Estas zonas no han sido estudiadas y se recomienda ser conservador al evaluar las fuerzas eólicas que puedanpresentarse en ellas. Mientras no existan datos confiables se calcularán con base en una velocidad mínima de 100 km/hMapa de amenaza eólica: velocidad del viento básicoFigura B.6.5.1B-22
  • 262. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoTabla B.6.5-2Coeficiente de rugosidad, tamaño del edificio y altura sobre el terreno, S2 Rugosidad 1 Rugosidad 2Rugosidad 3Rugosidad 4CAMPOS CON MUCHASZONAS CON GRANDES Y HCAMPOS ABIERTOS SIN CAMPOS ABIERTOSVALLAS; PUEBLOS O FRECUENTES(m) OBSTRUCCIONES CON VALLASAFUERAS DE OBSTRUCCIONES COMO CIUDADES CENTROS DE CIUDADCLASECLASE CLASECLASEA B C A B CA B CAB C3 0.83 0.78 0.730.72 0.670.63 0.640.600.55 0.56 0.520.475 0.88 0.83 0.780.79 0.740.70 0.700.650.60 0.60 0.550.50 10 1.00 0.93 0.900.95 0.880.83 0.780.740.69 0.67 0.620.58 15 1.03 0.99 0.941.00 0.950.91 0.880.830.78 0.74 0.690.64 20 1.06 1.01 0.961.03 0.980.94 0.950.900.85 0.79 0.750.70 30 1.08 1.05 1.001.07 1.030.98 1.010.970.92 0.90 0.850.79 40 1.12 1.08 1.031.10 1.061.01 1.051.010.96 0.97 0.930.89 50 1.14 1.10 1.061.12 1.081.04 1.081.041.00 1.02 0.980.94 60 1.15 1.12 1.081.14 1.101.04 1.101.061.02 1.05 1.020.98 80 1.18 1.15 1.111.17 1.131.09 1.131.101.06 1.10 1.071.03 1001.20 1.17 1.131.19 1.161.12 1.161.121.09 1.13 1.101.07 1201.22 1.19 1.151.21 1.181.14 1.181.151.11 1.15 1.131.10 1401.24 1.20 1.171.22 1.191.16 1.201.171.13 1.17 1.151.12 1601.25 1.22 1.191.24 1.211.18 1.211.181.15 1.19 1.171.14 1801.26 1.23 1.201.25 1.221.19 1.231.201.17 1.20 1.191.16 2001.27 1.24 1.211.26 1.241.21 1.241.211.18 1.22 1.211.18B.6.5.5.2 - Revestimiento y tamaño del edificio - Se establecen tres clases a saber:Clase A - Todas las unidades de revestimiento, vidriería y cubierta y sus aditamentos; lo mismo que los miembros individuales de las estructuras sin revestir.Clase B - Todos los edificios y estructuras cuya máxima dimensión vertical u horizontal, no llega a 50 m.Clase C - Todos los edificios con dimensiones máximas, verticales u horizontales, que sobrepasan los 50 m.Para entrar a la tabla B.6-5-2, se considera la altura de la parte superior de la estructura, o si se prefiere, puede dividirse ésta en varias partes, y calcularse la fuerza en cada una de ellas, aplicándole el coeficiente S2 correspondiente al nivel superior de cada parte. La fuerza se considera aplicada a media altura de la estructura o parte considerada, respectivamente.Al estimar la altura sobre el terreno circundante debe darse debida consideración a cualquier condición especial que presente.B.6.5.6 - COEFICIENTE S3 - Este coeficiente tiene en cuenta el grado de seguridad y de vida útil de la estructura. Según los grupos de uso estipulados en el numeral A.2.5.1, se utilizarán los siguientes valores:Para todas las edificaciones y estructuras de ocupación normal correspondientes al grupo de uso IS3 = 1.00Para las edificaciones y estructuras de ocupación especial pertenecientes al grupo de uso II y las diseñadas para prestar servicios indispensables esenciales o de atención a la comunidad, correspondientes a los grupos de uso III y IVS3 = 1.05Para edificaciones agrícolas y estructuras de almacenamiento que por su ocupación implican bajo riesgo para la vida humana y para construcciones temporales S3 = 0.95 B-23
  • 263. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoB.6.6 - PRESION DINAMICA DEL VIENTOB.6.6.1 - GENERAL - La presión dinámica del viento, q en (kN/m²) por encima de la presión atmosférica, se obtiene a partir de la velocidad del viento de diseño Vs, hallada en B.6.4.3, mediante la fórmula:q = 0.000625 Vs2 S 4 (q en kN/m2 y Vs en m/s)(B.6.6-1)q = 0.000048 Vs2 S 4 (q en kN/m2 y Vs en kph)(B.6.6-2)B.6.6.2 - COEFICIENTE S4 - Este coeficiente considera la variación de la densidad del aire con la altura sobre el nivel del mar (m). Debe tomarse de la tabla B.6.6:Tabla B.6.6Coeficiente S4ALTITUD(m) S4 0 1.005000.94 10000.88 15000.83 20000.78 25000.73 30000.69B.6.7 - COEFICIENTES DE PRESION Y COEFICIENTES DE FUERZA B.6.7.1 - GENERAL - Para determinar la fuerza del viento que actúa sobre una edificación o sobre parte de ella, se multiplica la presión dinámica calculada en B.6.6 por un coeficiente que depende la forma del edificio o estructura y por el área respectiva. Existen dos tipos de coeficientes: los de presión, Cp, y los de fuerza Cf.En las tablas B.6.7-1 a B.6.7-9 se presentan los valores de estos coeficientes para algunas configuraciones. Es posible aplicarlas a otros edificios de forma similar.B.6.7.2 - COEFICIENTES DE PRESION - Los coeficientes de presión se aplican siempre al cálculo de la fuerza de viento que actúa sobre una superficie particular, o sobre parte de la superficie de un edificio. Dicha fuerza se considera perpendicular a la superficie en cuestión y se obtiene multiplicando el área de la superficie por el coeficiente de presión dinámica q. La carga total de viento que actúa sobre un edificio se obtiene luego mediante la suma vectorial de todas las cargas que actúan sobre cada una de las superficies del edificio.B.6.7.2.1 - En las tablas B.6.7-1 a B.6.7-9 se dan los valores promedio de los coeficientes para direcciones críticas del viento en uno o más cuadrantes. Para determinar la carga máxima que actúa sobre el edificio, se debe calcular la carga total para cada una de las direcciones críticas mostradas, en todos los cuadrantes. En las áreas de alta succión local, que se presentan por lo general cerca a los bordes de muros y techos, es preciso utilizar los coeficientes de efectos locales dados en las tablas, aplicados únicamente a tales áreas.B.6.7.2.2 - Para el diseño del revestimiento y sus elementos de conexión a un miembro estructural, deben usarse los valores correspondientes a la clase A, con el coeficiente de presión aplicable específicamente al área particular en que está el revestimiento.B.6.7.2.3 - Para el diseño estructural del elemento que sostiene el revestimiento, deben usarse las clases B o C con el coeficiente de presión aplicable al área donde esté el miembro.B.6.7.2.4 - En el diseño contra altas presiones locales es necesario tener en cuenta los efectos secundarios como por ejemplo, la distribución debida a la rigidez del revestimiento.B.6.7.2.5 - Para el diseño de miembros estructurales principales, deben usarse las clases B o C y los coeficientes normales del área en conjunto.B-24
  • 264. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoB.6.7.2.6 - Al calcular la carga de viento sobre los elementos estructurales individuales y sobre las unidades de revestimiento y sus conexiones, es necesario tener en cuenta la diferencia de presión existente entre las caras opuestas de dichos elementos o unidades. La fuerza resultante debe ser:(B.6.7-1)F = (Cpe - Cpi) q Aen donde: = Coeficiente de presión externa Cpe = Coeficiente de presión interna Cpi = Area superficial del elemento estructural o de la unidad de revestimiento ALos valores de Cpe se obtienen de las tablas B.6.7-1 a B.6.7-9 y los de Cpi siguiendo el método de B.6.9. Un valor negativo de F indica que la fuerza resultante actúa hacia afuera.B.6.7.3 - COEFICIENTES DE FUERZA - En aquellos casos en que se dan los coeficientes de fuerza, la carga total de viento sobre el edificio o estructura como un conjunto debe calcularse así:(B.6.7-2) F = Cf q Aeen donde F es la fuerza que actúa en una dirección específica en las tablas B.6.7-4 y siguientes, y Cf es el coeficiente de fuerza correspondiente para el edificio. Como dicho coeficiente varía según el viento actué sobre una u otra cara del edificio, es necesario calcular la carga total, para todas las direcciones del viento.Si la carga de viento se calcula dividiendo el área en partes, a cada una se le debe aplicar el valor Cf del edificio en conjunto.B.6.7.4 - ARRASTRE POR FRICCION - En algunos edificios de forma especial debe considerarse una fuerza debida al arrastre por fricción, además de las calculadas en B.6.7.2 y B.6.7.3. En edificios rectangulares revestidos sólo es necesaria dicha adición cuando la relación d/h o d/b es mayor de 4.El arrastre por fricción, F', en la dirección del viento, está dado por las siguientes ecuaciones:Para h ≤ b′ ′ (B.6.7-3) F' = Cf qb(d - 4h) + Cf q2h(d - 4h)Para h > bF' = C ′ qb(d - 4b) + C ′ q2h(d - 4b) (B.6.7-4)ff El primer término en cada caso da el arrastre sobre el techo y el segundo el correspondiente a las paredes. Los términos se dan por separado para permitir el uso de valores diferentes de C′ y q sobre las distintas superficies. A f continuación se dan los valores de C′ : fC′ 0.01 Para superficies lisas sin corrugaciones ni nervaduras normales a la dirección del viento. =f C′ 0.02 Para superficies con corrugaciones normales a la dirección del viento. =f′ 0.04 Para superficies con nervaduras normales a la dirección del viento. Cf=Para otras edificaciones en las cuales es necesario considerar el arrastre por fricción, éste se índica en las tablas de coeficientes de presión y de fuerza. B.6.8 - COEFICIENTE DE FUERZA PARA ESTRUCTURAS SIN REVESTIR B.6.8.1 - GENERAL - Estos requisitos se aplican a estructuras que carecen permanentemente de revestimiento y a las que temporalmente se encuentran sin él. Las estructuras que debido a su tamaño y a la velocidad del viento de diseño se encuentran en régimen supercrítico, pueden necesitar cálculos adicionales para garantizar que las cargas máximas no se presentarán con velocidades del viento menores que la máxima cuando el flujo sea subcrítico.B-25
  • 265. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoB.6.8.2 - COEFICIENTE DE FUERZA PARA MIEMBROS INDIVIDUALES - Los coeficientes de las tablas corresponden a miembros de longitud infinita; por consiguiente, para aplicarlos a miembros de longitud finita es necesario multiplicarlos por un coeficiente de reducción K que depende de la relación l /jα , en donde l es la longitud del miembro y jα su ancho en dirección normal a la del viento. Los valores de K están dados en la tabla B.6.8-1.Cuando cualquier miembro llega a una placa o pared en tal forma que quede impedido el flujo libre de aire alrededor de dicho extremo de miembro, es necesario doblar el valor de la relación l /jα , para determinar K. Si ambos extremos del miembro están obstruidos así, dicha relación debe tomarse igual a infinito.B.6.8.2.1 - Miembros de lados planos - Los coeficientes de fuerza de la tabla B.6.8-2 corresponden a dos direcciones ortogonales y a un eje de referencia del miembro estructural. Se denominan Cfn y Cft y dan las fuerzas normal y transversal, respectivamente, al plano de referencia, según se indica en los diagramas. Los coeficientes de fuerza dados, son para viento perpendicular al eje longitudinal del miembro y con ellos se calculan las fuerzas normal y transversal:Fn = C fn q K l j Fuerza normal (B.6.8-1)Ft = C ft q K l j Fuerza transversal(B.6.8-2)Los valores de K se suministran en la tabla B.6.8-1.B.6.8.2.2 - Secciones circulares - Los coeficientes de fuerza, Cf, de sección circular dependen de los valores DVs y se dan en la tabla B.6.8-3. Los valores de la tabla sirven para todas las superficies de rugosidad pareja y altura menor de 1/100 del diámetro, es decir para todos los terminados superficiales normales, y también para miembros de longitud infinita. La fuerza está dada por la siguiente ecuación, donde los valores de K se suministran en la tabla B.6.8-1. F = Cf q K l D (B.6.8-3)B.6.8.2.3 - Alambres y cables - En la tabla B.6.8-4, se dan los coeficientes de fuerza Cf para alambres y cables, en función de los valores DVs.B.6.8.3 - PORTICOS SIMPLES - Como el viento puede venir de cualquier dirección, es necesario considerar la situación de carga más desfavorable. En el caso de un pórtico simple, ésta corresponde a la condición en la cual el viento sopla formando ángulo recto con el pórtico a menos que se demuestre que otro ángulo es el apropiado. La carga de viento sobre un pórtico simple se debe tomar como:(B.6.8-4) F = Cf q Aeen donde:= Area efectiva del pórtico, medida perpendicularmente a la dirección del viento Ae= Presión dinámica del viento q= Coeficiente de fuerza efectiva CfEn la tabla B.6.8-5 se presentan los coeficientes de fuerza para pórticos simples constituidos por (a) miembros de lados planos o (b) miembros de sección circular en donde todas las partes del pórtico tengan valores DVs menores o mayores de 6 m²/s.La relación de solidez φ es igual al área efectiva del pórtico, medida perpendicularmente a la dirección del viento, dividida por el área comprendida entre los bordes exteriores del pórtico medida en la misma dirección del viento.Cuando los pórticos sencillos se componen de miembros de sección circular, es posible que los miembros mayores se encuentren en el régimen de flujo supercrítico (i.e. DVs ≥ 6 m²/s) mientras que los más pequeños no lo estén (i.e. DVs<6 m²/s). También es posible que se fabriquen algunos detalles utilizando secciones planas. En tales casos la fuerza de viento que actúa sobre el pórtico se calcula con un coeficiente de fuerza efectivo igual a:A planaA circ.sub Cfe = ZCfsuper + ( 1 − Z )Cfsub + ( 1 − Z ) (B.6.8-5) Cfplana A sub A sub B-26
  • 266. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de vientoen donde: = Coeficiente de fuerza de las secciones circulares supercríticas, obtenido en la tabla B.6.8-4. Cfsup er= Coeficiente de fuerza de las secciones circulares subcríticas, dado en la tabla B.6.8-4. Cfsub = Coeficiente de fuerza de los miembros con lados planos obtenido en la tabla B.6.8-2. Cfplana = Area efectiva de las secciones circulares subcríticas Acirc.sub = Area efectiva de los miembros con lados planos AplanaA circ.sub + A plana = A sub = área del pórtico en flujo supercrítico/Ae ZB.6.8.4 - ESTRUCTURAS DE PORTICOS MULTIPLES - Estos requisitos se aplican a estructuras con dos o más pórticos paralelos en los cuales el pórtico a barlovento puede apantallar a los pórticos que quedan a sotavento. El pórtico a barlovento y las partes no apantalladas de los pórticos a sotavento se calculan como se indicó en B.6.8.3, pero la carga de viento de las partes de los pórticos que quedan apantalladas se multiplican por un coeficiente de resguardo η , que depende de la relación de solidez del pórtico a barlovento, del tipo de miembro que lo constituye y de la relación de espaciamiento de los pórticos. En la tabla B.6.8-6 se dan los valores de dicho coeficiente.B.6.8.4.1 - Cuando hay más de dos pórticos con igual geometría y espaciamiento, se considera que la carga de viento que actúa sobre el tercer pórtico y los pórticos subsecuentes, es igual a la que actúa sobre el segundo.Las cargas en los diferentes pórticos se deben sumar para obtener la fuerza total sobre la estructura.B.6.8.4.2 - Se define la relación de espaciamiento como la distancia, centro a centro, entre los pórticos, cerchas o vigas, dividida por la mínima dimensión global del pórtico, cercha o viga, medida en la dirección perpendicular a la del viento. En el caso de estructuras con pórticos triangulares, o con pórticos rectangulares pero colocados diagonalmente con respecto al viento, dicha relación se calcula utilizando la distancia media entre pórticos en la dirección del viento.B.6.8.4.3 - La relación de solidez aerodinámica que aparece en la tabla B.6.8-6, permite que todas las secciones transversales de miembros sencillos se puedan incluir.Relación de solidez aerodinámica β = relación de solidez φ multiplicada por una constante.Esta constante es:1.6 Para miembros con lados planos.1.2 Para secciones circulares en el rango subcrítico y para miembros con lados planos en conjunto con tales secciones circulares.0.5 Para secciones circulares en el rango supercrítico y para miembros con lados planos en conjunto con tales secciones circulares.B.6.8.5 - TORRES DE CELOSIA - Las torres de celosía de secciones cuadradas y de secciones triangulares equiláteras constituyen casos especiales para los cuales puede ser conveniente utilizar un coeficiente global de fuerza en el cálculo de la carga de viento. La carga de viento debe calcularse, por conveniencia, para la condición en la cual el viento sople contra cualquier cara.La carga de viento F que actúa en la dirección del viento es: (B.6.8-6) F = Cf q Aeen donde:= Area efectiva de la cara (véase B.6.8.3) Ae= Presión dinámica del viento (véase B.6.6) q= Coeficiente global de fuerza (véanse las tablas B.6.8-7 a B.6.8-9) Cf B-27
  • 267. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas de viento B.6.8.5.1 - En la tabla B.6.8-7 se encuentran los valores del coeficiente global de fuerza para torres demiembros con lados planos. En torres cuadradas de celosía la carga máxima se presenta cuando el vientosopla según la diagonal y se puede tomar como 1.2 veces la carga que produce el viento al actuar sobre unacara. En torres triangulares de celosía se puede suponer que una carga de viento es constante para cualquierincidencia del viento con respecto a la cara. B.6.8.5.2 - Puesto que en muy pocos casos los miembros de una torre de celosía, compuesta de elementosde sección transversal circular, están en el mismo régimen de flujo, bien sea sub o supercrítico, los cálculosde la fuerza del viento deben llevarse a cabo como se explicó en B.6.8.3, para el caso de los pórticos simples,teniendo en cuenta los coeficientes de resguardo dados en B.6.8.4. Cuando se pueda demostrar que todoslos miembros de la torre están en el mismo régimen de flujo, se permite usar los coeficientes de fuerza Cfdados en la tabla B.6.8-8 y B.6.8-9. Estas tablas están basadas en mediciones experimentales y tienen unvalor inferior al de las tablas B.6.8-5 y B.6.8-6. B.6.9 - COEFICIENTES DE PRESION INTERNAA continuación se indican los valores de Cpi que se aplican a un edificio con una planta interior razonablemente abierta y que multiplican los mismos valores de q del edificio en que se presentan. Si el interior está dividido por particiones relativamente impermeables, la diferencia de presión entre las paredes del edificio a sotavento y barlovento, debe repetirse entre tales particiones, e impone cargas a las mismas. (1) Las dos caras opuestas igualmente permeables; las otras caras impermeables. Cpi (a) Viento normal a la cara permeable+0.2(b) Viento normal a la cara impermeable-0.3 (2) Las cuatro caras igualmente permeables-0.3 (3) Con igual permeabilidad en todas las caras, con excepción de una abertura dominante en una u otra cara,de tamaño y posición indicados a continuación: (a) Sobre la cara de barlovento, con la permeabilidad de la cara a barlovento igual a las siguientesproporciones de la permeabilidad distribuida total de todas las caras sometidas a succión. Proporción Cpi1.0 +0.11.5 +0.32.0 +0.5 ≥ 3.0+0.6Cpi(b) Sobre la cara a sotavento (cualquier abertura dominante) -0.3 (c) Sobre una cara paralela al viento: - Cualquier abertura dominante que no este en un área de alto coeficiente local Cpe -0.4 - En un área de alto coeficiente local Cpe si el área de la abertura es igual a la siguiente proporción de laotra permeabilidad total distribuida de todas las caras externas sometidas a succión. Proporción Cpi≤ 0.25-0.4 0.50 -0.5 0.75 -0.6 1.00 -0.7 1.50 -0.8≥ 3.00-0.9 B-28
  • 268. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento La permeabilidad distribuida debe establecerse en cada caso con tanta precisión como sea posible. Comoguía se puede decir que la permeabilidad típica de una casa o grupo de oficinas con todas las ventanascerradas está en el rango entre 0.01 % y 0.05 % del área de la fachada, dependiendo del grado desellamiento.Tabla B.6.7-1Coeficientes de presión Cpe para las paredes de los edificios rectangulares revestidosRelación de Relación deAngulo Cpe para superficieCp dimensiones dimensiones AlzadaPlanta Viento Local α (alzada)(planta) A B CD (grados)0 +0.7-0.2-0.5 -0.5w l3 C α1<≤ BlA-0.8 w2hD 90 -0.5-0.5+0.7 -0.2w 0.25 w h1 ≤0 +0.7 -0.25-0.6 -0.6w 3l Cw2 < <4-1.0 α 2w Bl hA 90 -0.5-0.5+0.7 -0.1 0.25 w Dw w0 +0.7 -0.25-0.6 -0.6 l3 C α1<≤ BlA-1.1 w2hD 90 -0.6-0.6+0.7 -0.25w 0.25 w w1h3<≤0 +0.7-0.3-0.7 -0.7C 3l2w2 < <4-1.1 α hBl 2w A 90 -0.5-0.5+0.7 -0.1D 0.25 www0 +0.8 -0.25-0.8 -0.8 l3 C α 1< ≤ BlA-1.2 w2hD 90 -0.8-0.8+0.8 -0.25w0.25 ww3h< <6 3l 0 +0.7-0.4-0.7 -0.7C < <42w -1.2 α 2whBlA 90 -0.5-0.5+0.8 -0.1D0.25 wwNOTA: h es la altura hasta el alero o parapeto, l la mayor dimensión horizontal del edificio y w su menor dimensión horizontal. B-29
  • 269. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-2Coeficientes de presión Cpe para cubiertas a dos aguas de edificios rectangulares revestidosRelación de AnguloAngulo deAngulo deCoeficientes localesviento α viento α dimensiones de α = 0°α = 90°en alzadacubierta(grados)EFGHEGFH 0-0.8 -0.4-0.8 -0.4-2.0-2.0 -2.0-- 5-0.9 -0.4-0.8 -0.4-1.4-1.2 -1.2 -1.0 h1 10-1.2 -0.4-0.8 -0.6-1.4-1.4_____ -1.2≤20-0.4 -0.4-0.7 -0.6-1.0 _____-1.2 w2300-0.4-0.7 -0.6-0.8-1.145+0.3 -0.5-0.7 -0.6 _____-1.160+0.7 -0.6-0.7 -0.6-1.1 0-0.8 -0.6-1.0 -0..6 -2.0 -2.0-2.0-- 5-0.9 -0.6-0.9 -0.6-2.0 -2.0-1.5 -1.0 1h310-1.1 -0.6-0.8 -0.6-2.0 -2.0-1.5 -1.2 < ≤20-0.7 -0.5-0.8 -0.6-1.5 -1.5-1.5 -1.0 2w230-0.2 -0.5-0.8 -0.8-1.0 ________ -1.045+0.2 -0.5-0.8 -0.8________60+0.6 -0.5-0.8 -0.8 0-0.7 -0.6-0.9 -0.7-2.0 -2.0-2.0-- 5-0.7 -0.6-0.8 -0.8-2.0 -2.0-1.5 -1.0 3h 10-0.7 -0.6-0.8 -0.8-2.0 -2.0-1.5 -1.2 < <620-0.8 -0.6-0.8 -0.8-1.5 -1.5-1.5 -1.2 2w30-1.0 -0.5-0.8 -0.7-1.5 ________ ____40-0.2 -0.5-0.8 -0.7-1.050+0.2 -0.5-0.8 -0.7____60+0.5 -0.5-0.8 -0.7 Notas:PLANTA1. h es la altura hasta el alero o y yantepecho y w es la menor dimensiónhorizontal del edificioy 2. El coeficiente de presión para el G Elado inferior de cualquier alero envoladizo se tomará igual al de la paredadyacente.FH∗ cuando no se dan coeficientelocales, se aplican los globales α l wy = h o 0.15wel que sea menorB-30
  • 270. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del vientoTabla B.6.7-3Coeficientes de presión Cpe para cubiertas a una sola agua, < de edificios rectangulares revestidos con h/w< 2 Viento αNOTA: Las áreas H y L se refieren a todo el cuadrante y = h o 0.15w el que sea menorAngulo del viento, αInclinación de Cpe la cubiertalocal 0° 45° 90°135°180° & & gradosHL H LH L HL H1 H2 L1 L2 He LeH& L* H& L** 5-1.0 -0.5 -1.0 -0.9 -1.0 -0.5 -0.9 -1.0 -0.5 -1.0 -2.0 -1.5 -2.0 -1.5 -2.0 -2.0 10 -1.0 -0.5 -1.0 -0.8 -1.0 -0.5 -0.8 -1.0 -0.4 -1.0 -2.0 -1.5 -2.0 -1.5 -2.0 -2.0 15 -0.9 -0.5 -1.0 -0.7 -1.0 -0.5 -0.6 -1.0 -0.3 -1.0 -1.8 -0.9 -1.8 -1.4 -2.0 -2.0 20 -0.8 -0.5 -1.0 -0.6 -0.9 -0.5 -0.5 -1.0 -0.2 -1.0 -1.8 -0.8 -1.8 -1.4 -2.0 -2.0 25 -0.7 -0.5 -1.0 -0.6 -0.8 -0.5 -0.3 -0.9 -0.1 -0.9 -1.8 -0.7 -0.9 -0.9 -2.0 -2.0 30 -0.5 -0.5 -1.0 -0.6 -0.8 -0.5 -0.1 -0.6 0 -0.6 -1.8 -0.5 -0.5 -0.5 -2.0 -2.0Notas:h es la altura hasta el alero del lado más bajo; l es la mayor dimensión horizontal del edificio y w es la menor dimensión horizontal del mismo.* Se aplica a una longitud w/2 medida desde el extremo a barlovento** Se aplica al resto B-31
  • 271. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-4 Coeficientes de fuerza Cf para edificios rectangulares revestidos, con techos planos (actuando en la dirección del viento)lw Configuración Cf para una relación altura/frente bd en planta12 46 hasta ½ ≥41.2 1.3 1.41.51.6 ≥4 ≤¼0.7 0.7 0.75 0.75 0.7531.1 1.2 1.25 1.35 1.43 1/3 0.70.75 0.75 0.75 0.821.01.05 1.11.15 1.22½0.75 0.75 0.80.85 0.9 1½0.951.0 1.05 1.11.15 1½ 2/3 0.80.85 0.90.95 1.0 lw Configuración Cf para una relación altura/frente bd en planta1 24610 20 hasta½1 1 0.9 0.95 1.0 1.05 1.11.21.4 Nota: b es la dimensión del edificio en dirección normal al viento; d es la dimensión del edificio en dirección del viento, l es la mayor dimensión horizontal del edificio y w es la menor dimensión del edificio.B-32
  • 272. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-5 Coeficientes de presión Cpe para techos a dos aguas de edificiosde varias luces iguales, con h ≤ w Angulo Angulo Primera luz Otras lucesCoeficienteviento Primera luz interior interioresUltima luzlocal αdel techoabcd m nx z 50-0.9-0.6 -0.4 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3-0.3 10 -1.1-0.6 -0.4 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3-0.4 20 -0.7-0.6 -0.4 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3-0.5 -2.0-1.5 30 -0.2-0.6 -0.4 -0.3 -0.2 -0.3 -0.2-0.5 45 +0.3-0.6 -0.6 -0.4 -0.2 -0.4 -0.2-0.5Angulo del techoAngulo delDistancia viento h1 h2 h3 -0.8 -0.6 -0.2hasta 45° 90° Arrastre por fricciónCuando el ángulo del viento es α = 0°, los valores anteriores tienen en cuenta las fuerzas horizontales de arrastre por fricción.Cuando el ángulo de viento es 90° se debe tener en cuenta el arrastre por fricción según se indica en B.6.7.4.B-33
  • 273. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-6≤Coeficientes de presión Cpe para cubiertas en diente de sierra, de edificios de varias luces iguales con h≤ w´Angulo Primera luzPrimera luz Otras lucesUltima luzCoeficientevientointerior interioreslocal αa b cdmn x z (grados)0 +0.6-0.7-0.7 -0.4-0.3-0.2-0.1-0.3 -2.0 -1.5 180 -0.5-0.3-0.3 -0.3-0.4-0.6-0.6-0.1AnguloDistancia delh1 h2h3 viento-0.8-0.6-0.2 90° iguales pero invertidas270°Arrastre por fricciónCuando el ángulo del viento es α = 0°, los valores anteriores tienen en cuenta las fuerzas horizontales de arrastre por fricción.Cuando el ángulo de viento es 90° se debe tener en cuenta el arrastre por fricción según se indica en B.6.7.4. B-34
  • 274. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del vientoTabla B.6.7-7≤ < Coeficientes de presión Cp para cubiertas inclinadas aisladas (edificios sin revestir), con ½≤ h/w´< 1Angulo deVertiente aVertiente aCorte transversalcubiertaBarlovento SotaventoGrados 5-0.8 ó +1.2-1.0Cp10-0.6 ó +1.4-1.015-0.4 ó +1.6-1.020-0.2 ó +1.8-0.725 0 ó +2.0-0.230 0 ó +2.0 0 5 -1.2 ó +0.8+1.0 10 -1.4 ó +0.6+1.0 15 -1.6 ó +0.4+1.0 20 -1.8 ó +0.2+0.7 25 -2.0 ó 0 +0.2 Cp 30 -2.0 ó 00 °°Viento 0°Viento 180°0-1.0 ó +1.0-1.0 ó +1.05 -1.0 ó +1.05 -1.05 ó +1.0Cp 10 +1.1-1.1 15 +1.15-1.15 20 +1.2-1.2 25 +1.25-1.25 viento 0° viento180° 30 +1.3-1.3 Los coeficientes tienen en cuenta el efecto combinado del viento sobre ambas superficies, superior e inferior, de la cubierta. Cuando se dan dos valores, la cubierta debe diseñarse para que resista ambas condiciones de carga. Además de las fuerzas de succión habrá cargas horizontales aplicadas a la cubierta por la presión que ejerce el viento sobre cualquier franja de cerramiento, y por la fricción del viento sobre la superficie del techo.Para cualquier dirección del viento sólo tiene que considerarse una de ellas, la que resulte más onerosa. Las cargas sobre franjas de cerramiento se calcularán sobre el área de la superficie que enfrenta el viento, usando un coeficiente de fuerza igual a 1.3El arrastre por fricción se calculará con los coeficientes dados en B.6.7.4. Para los paneles individuales de revestimiento se tomará Cp igual a ± 2.0En cubiertas de una sola vertiente se considera que el baricentro se encuentra a 0.25 de la luz, medida desde el borde a barlovento. En cubiertas de doble vertiente se considera que el centro de presión se halla en el punto medio de cada vertiente.Alternativamente a la Tabla B.6.7-7, pueden emplearse los coeficientes de la tabla B.6.7-7aB-35
  • 275. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-7a Coeficientes de presión Cp para cubiertas inclinadas aisladas (edificios sin revestir)αGlobalA BC D -20° +0.7 ó –1.5+0.8 ó –1.5 +1.6 ó –2.4+0.6 ó –2.4 +1.7 ó –1.2 -15° +0.5 ó –1.5+0.6 ó –1.5 +1.5 ó –2.7+0.7 ó –2.6 +1.4 ó –1.2 -10° +0.4 ó –1.4+0.6 ó –1.4 +1.4 ó –2.5+0.8 ó –2.5 +1.1 ó –1.2-5° +0.3 ó –1.4+0.5 ó –1.4 +1.5 ó –2.3+0.8 ó –2.4 +0.8 ó –1.2 +5°+0.3 ó –1.2+0.6 ó –1.2 +1.8 ó –2.0+1.3 ó –1.8 +0.4 ó –1.5 +10° +0.4 ó –1.2+0.7 ó –1.2 +1.8 ó –1.8+1.4 ó –1.6 +0.4 ó –1.6 +15° +0.4 ó –1.2+0.9 ó –1.2 +1.9 ó –1.6+1.4 ó –1.3 +0.4 ó –1.7 +20° +0.6 ó –1.2+1.1 ó –1.2 +1.9 ó –1.5+1.5 ó –1.2 +0.4 ó –1.7 +25° +0.7 ó –1.2+1.2 ó –1.2 +1.9 ó –1.4+1.6 ó –1.1 +0.5 ó –1.6 +30° +0.9 ó –1.2+1.3 ó –1.2 +1.9 ó –1.3+1.6 ó –1.1 +0.7 ó –1.6BB α positivo CA CCA C Lα negativoBB L/10 W/10 W/10WNotas: 1 – Los coeficientes locales se aplican a las áreas localizadas de la cubierta, para el diseño de los elemento de revestimiento y sus elementos portantes. 2 – Los coeficientes globales se emplean para el diseño de los elementos que resisten la cubierta, la resultante se supone aplicada en el centro de la vertiente. 3 – Los coeficientes aplican para el caso de edificios sin revestir, pero según el grado de obstrucciones que haya dentro del edificio, el valor de Cp puede pasar de positivo a negativo, por lo cual deben contemplarse las situaciones correspondientes a el caso de máximo y mínimo, y a su vez, estas combinaciones en una vertiente y cero en la otra. B-36
  • 276. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-8 Coeficientes de fuerza Cf de edificios revestidos sección uniforme, ejercida en la dirección del viento Configuración en planta Cf para una relación altura/frente Vs b ∞ m²/shasta1 2 5 10 20½<6 Todas lassuperficies 0.70.7 0.70.80.91.0 1.2 Aspera o con≥6 proyecciones ≥6 lisa 0.50.5 0.50.50.50.6 0..6 <10elipse0.50.5 0.50.50.60.6 0.7 ≥10 0.20.2 0.20.20.20.2 0.2 b/d = 1/2 <8elipse0.80.8 0.91.01.11.3 1.7 ≥80.80.8 0.91.01.11.3 1.5b/d = 2<40.60.6 0.60.70.80.8 1.0b/d = 1 ≥40.40.4 0.40.40.50.5 0.5 r/b = 1/3<10 0.70.8 0.80.91.01.0 1.3b/d = 1≥10 0.50.5 0.50.50.60.6 0.6 r/b = 1/6 <30.30.3 0.30.30.30.3 0.4 b/d = ½ ≥30.20.2 0.20.20.30.3 0.3 r/b = 1/2 todos los b/d = ½valores 0.50.5 0.50.50.60.6 0.7 r/b = 1/6todos losb/d = 2valores 0.90.9 1.01.1 2 1.5 1.9r/b = 1/12 <60.70.8 0.80.91.01.2 1.6b/d = 2 ≥60.50.5 0.50.50.50.6 0.6 r/b = 1/4 B-37
  • 277. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-8 (continuación) Coeficientes de fuerza Cf de edificios revestidos sección uniforme, ejercida en la dirección del viento Configuración en plantaCf para una relación altura/frenteVs b ∞m²/shasta1 2 5 10 20 ½ <10 0.8 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.5r/a = 1/3≥10 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6todos r/a = 1/12 los0.9 0.9 0.9 1.1 1.2 1.3 1.6valorestodos los0.9 0.9 0.9 1.1 1.2 1.3 1.6 r/a = 1/48valores <11 0.7 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 r/b = 1/4≥11 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 todos los0.8 0.8 0.8 1.0 1.1 1.2 1.4 r/b = 1/12valores todos los0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 r/b = 1/48valores<8 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 r/b = 1/4 ≥8 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 todos<< los1.2 1.2 1.2 1.4 1.6 1.7 2.11/48< r/b< 1/12valores < 120.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 Polígono de≥ 1212 lados0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.9 1.1todos Octágonolos1.0 1.0 1.1 1.2 1.2 1.3 1.4valores Las estructuras que por su tamaño y la velocidad del viento de diseño están en régimen de flujo supercrítico pueden necesitar cálculos adicionales para garantizar que las cargas máximas no se presentan a velocidades del viento por debajo de la máxima cuando el flujo va a ser subcrítico. Los coeficientes son aplicables a edificios sin proyecciones, a menos que se indique lo contrario. En esta tabla se utiliza el producto Vs b, como indicación del régimen de flujo de aire. B-38
  • 278. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.7-9Distribución de presión alrededor de estructuras cilíndricasD viento θ PosiciónCoeficiente de presión Cpeen laperiferia θ Superficie áspera o con Superficie lisa proyecciones h/D ≤ 2.5 h/D ≤ 2.5grados h/D = 10 h/D=10 0 +1.0+1.0+1.0+1.010 +0.9+0.9+0.9+0.920 +0.7+0.7+0.7+0.730 +0.4+0.4+0.35+0.3540 0 0 0 050-0.5-0.4-0.7-0.560 -0.95-0.8-1.2 -1.0570 -1.25-1.1-1.4 -1.2580-1.2 -1.05 -1.45-1.390-1.0 -0.85-1.4-1.2 100-0.8 -0.65-1.1 -0.85 120-0.5 -0.35-0.6-0.4 140-0.4-0.3 -0.35 -0.25 160-0.4-0.3 -0.35 -0.25 180-0.4-0.3 -0.35 -0.25Para calcular las fuerzas de viento que tratan de deformar una estructura cilíndrica se pueden usar los valores Cpe dados en la tabla B.6.7-9. Dichos valores sólo se aplican en régimen > supercrítico y por tanto esta limitado su uso a casos en que D> 0.3 m. Pueden emplearse para vientos que soplan normales al eje de los cilindros con un eje normal al terreno, (silos y chimeneas) y para cilindros que tengan su eje paralelo al terreno (ej. tanques horizontales), siempre y cuando el espacio libre entre el tanque y el terreno no sea inferior a D.h, es la altura del cilindro si éste está en posición vertical, o su longitud si está colocado horizontalmente. Cuando el aire fluye libremente por ambos extremos, h se toma igual a la mitad de la longitud al calcular h/D. Se pueden interpolar, si se necesitan, valores intermedios de h/D comprendidos entre 2.5 y 1.0.Al calcular la carga que actúa sobre la periferia del cilindro, es necesario tener en cuenta el valor de Cpi.En cilindros con extremos abiertos y relación h/D≥ 0.3, se pueden tomar Cpi = − 0.8 .≥En cilindros con extremos abiertos y relación h/D< 0.3, se puede tomar Cpi = − 0.5 .< B-39
  • 279. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.8-1Valores del coeficiente de reducción K para miembros de longitud y esbeltez finitas αH/B o H/D2510204050 100Cilindro circular, flujo subcrítico0.58 0.62 0.680.740.820.870.98 1.0Cilindro circular, flujo supercrítico0.80 0.80 0.820.900.980.99 1.0 1.0Elemento plano perpendicular al viento0.62 0.66 0.690.810.870.900.95 1.0 Tabla B.6.8-2Coeficientes de fuerza Cfn y Cft para miembros estructurales individuales, con lados planos, de longitudinfinitaα CfnCft CfnCft CfnCft CfnCftCfnCftCfn Cft grados0+1.9+0.95 +1.8+1.8 +1.75 +0.1+1.6 0+2.00 +2.05 0 45+1.8+0.8+2.1+1.8 +0.85 +0.85 +1.5-0.1+1.2+0.9+1.85+0.6 90+2.0+1.7-1.9-1.0 +0.1+1.75 -0.95+0.7 -1.6+2.15 0+0.6135-1.8 -0.1 -2.0+0.3 -0.75 +0.75-0.5+1.05-1.1+2.4 -1.6+0.4180-2.0+0.1-1.4-1.4 -1.75-0.1-1.50-1.7+2.1 -1.8 0 αCfnCftCfn Cft CfnCftCfnCft CfnCft CfnCftgrados 0+1.40+2.05 0+1.60+2.0 0+2.10 +2.0045+1.2 +1.6+1.95+0.6+1.5 +1.5+1.8+0.1+1.4+0.7 +1.55+1.5590 0 +2.2+0.5 +0.9 0 +1.9 0+0.1 0+0.750+2.0Nota: En esta tabla se da el coeficiente de fuerza Cf en relación con la dimensión j y no como en otros casos, en relación con el área frontal efectiva Ae.B-40
  • 280. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.8-3 Coeficientes de fuerza Cf para miembros estructurales individuales, de sección circular y longitud infinitaRégimen de flujoCoeficiente de fuerzaCf DVs < 6 m²/sflujo subcrítico1.2 Re < 4.1 x 1056 ≤ D Vs < 12 m²/s0.6 4.1 x 105 ≤ Re < 8.2 x 10512 ≤ D Vs < 33 m²/s flujo supercrítico0.7 8.2 x 105 ≤ Re < 22.6 x 105DVs ≥ 33 m²/s0.8 Re ≥ 22.6 x 105 Re es el número de Reynolds, Re = D Vs/ ν, siendo D el diámetro del elemento, Vs la velocidad del viento de diseño, y νν la viscosidad cinemática del aire, la cual es 1.46 x 10-5 m2/s a 15°C y presión atmosférica estándar. Tabla B.6.8-4Coeficientes de fuerza Cf para alambres y cables (l /D > 100)l Régimen deAlambres de alambre cables de cables de flujosuperficie lisagalvanizado otrenzado fino trenzadopintadogruesoDVs < 0.6 m²/s__ 1.2 1.3 DVs ≥ 0.6 m²/s_ _0.9 1.1 DVs < 0.6 m²/s 1.21.2 __ DVs ≥ 0.6 m²/s 0.50.7 __Tabla B.6.8-5 Coeficientes de fuerza efectiva Cf para pórticos simples Secciones circularesRelación de solidezMiembros de ladosFlujo subcrítico DVs Flujo supercrítico φ < 6 m²/sDVs ≥ 6 m²/splanos0.1 1.91.20.70.2 1.81.20.80.3 1.71.20.80.4 1.71.10.80.5 1.61.10.8 0.75 1.61.51.41.0 2.02.02.0 B-41
  • 281. NSR-98 – Capítulo B.6 – Fuerzas del viento Tabla B.6.8-6Coeficientes de resguardo η valor de η para una relación de solidez aerodinámica de Relación de ≥ 0.8espaciamiento0.10.20.30.4 0.5 0.6 0.7hasta 1.01.0 0.960.900.800.68 0.54 0.44 0.37 2.0 1.0 0.970.910.820.71 0.58 0.49 0.43 3.0 1.0 0.970.920.840.74 0.63 0.54 0.48 4.0 1.0 0.980.930.860.77 0.67 0.59 0.54 5.0 1.0 0.980.940.880.80 0.71 0.64 0.606.0 y más1.0 0.990.950.900.83 0.75 0.69 0.66 Tabla B.6.8-7 Coeficiente global de fuerza Cf para torres compuestas de elementos de lados planos Relación de solidez φ Torres cuadradasTorres triangularesequiláteras 0.1 3.83.1 0.2 3.32.7 0.3 2.82.3 0.4 2.31.9 0.5 2.11.5Tabla B.6.8-8 Coeficiente global de fuerza Cf para torres armadas con elementos de sección circular Flujo subcrítico DVs< 6 m²/sFlujo supercrítico DVs≥ 6 m²/s Relaciónde solidez Torre cuadradaTriangular Torre cuadrada Triangularequiláteraequilátera φen unaen(1)en unaen (1) caradiagonal caradiagonal0.052.4 2.51.8 1.1 1.2 0.8 0.12.2 2.31.7 1.2 1.3 0.8 0.21.9 2.11.6 1.3 1.6 1.1 0.31.7 1.91.5 1.4 1.6 1.1 0.41.6 1.91.5 1.4 1.6 1.1 0.51.4 1.91.4 1.4 1.6 1.2(1) viento en cualquier dirección Tabla B.6.8-9Coeficiente global de fuerza Cf para torres de sección triangular equilátera, armada con perfiles de sección circularFlujo subcrítico Flujo supercrítico DVs< 6 m²/s DVs≥ 6 m²/s Relación Todas las direcciones Todas las direcciones del vientodel viento 0.051.8 0.8 0.101.7 0.8 0.201.6 1.1 0.201.5 1.1 0.401.5 1.1 0.501.4 1.2nB-42
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    NSR 98 Tomo1

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    Es la Norma que regula la construcción son 4 tomos.
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    • 1. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente• Ley 400 de 1997 • Decreto 33 de 1998 INTERMEDIASANTA MARTARIOHACHA BARRANQUILLACARTAGENAVALLEDUPAR BAJASINCELEJOMONTERIA CUCUTAARAUCAINTERMEDIA BUCARAMANGAALTAALTAPUERTO CARREÑO MEDELLINQUIBDOTUNJAYOPALMANIZALESPEREIRABOGOTA BAJAARMENIAIBAGUE Tomo 1 VILLAVICENCIOAPUERTO INIRIDA IDCALI EM NEIVA RSAN JOSE DEL GUAVIARE E POPAYAN TIN ALTA FLORENCIAMOCOA MITUPASTO BAJAZonas deAmenaza SísmicaLETICIA Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 2. Asociación Colombiana de Ingeniería SísmicaCarrera 20 N° 84-14 (Oficina 502) Santa Fe de Bogotá, D.C. COLOMBIATeléfonos: 530 0826 Fax: 530 0827 Ni este libro ni parte de él puede ser reproducido o transmitido de alguna forma o por algúnmedio electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia o grabación, o por cualquier otro sistema de memoria o archivo, sin el permiso escrito del editor.Reservados todos los derechos por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS Registro ISBN 958-96394-0-2 - Obra CompletaRegistro ISBN 958-96394-1-0 - Tomo 1
  • 3. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistenteTomo 1Contenido • Prefacio• Ley 400 de 1997• Título A – Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente• Título B - Cargas Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 4. NSR-98 Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo ResistentePrefacio Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica
  • 5. PREFACIOINTRODUCCIONRecientemente el país se ha visto sometido a una serie de movimientos sísmicos que además de producir, lamentablemente, víctimas humanas y daños en edificaciones, revivió la necesidad de revisar toda la problemática de la construcción sismo resistente y de las obligaciones y responsabilidades que al respecto tienen el Estado, los profesionales de la ingeniería, la arquitectura y la construcción; sin dejar de lado a las instituciones financieras y a las compañías de seguros.Las normas sismo resistentes presentan requisitos mínimos que, en alguna medida, garantizan que se cumpla el fin primordial de salvaguardar las vidas humanas ante la ocurrencia de un sismo fuerte. No obstante, la defensa de la propiedad es un resultado indirecto de la aplicación de los normas, pues al defender las vidas humanas, se obtiene una protección de la propiedad, como un subproducto de la defensa de la vida. Ninguna norma explícitamente exige la verificación de la protección de la propiedad, aunque recientemente hay tendencias en esa dirección en algunos países [Ref. 23 y 30].No sobra recordar que tan solo con dos excepciones, las víctimas humanas que se presentan durante los sismos, en su gran mayoría están asociadas con problemas en las construcciones. Las excepciones corresponden a víctimas producidas ya sea por avalanchas disparadas por el evento sísmico, o bien por la ola marina producida por un sismo que ocurre costa afuera, lo que se denomina Tsunami. El hecho de que las construcciones producen las víctimas debe tenerse en mente con el fin de justificar la imperiosa necesidad de disponer de normas de diseño sismo resistente.Teniendo en cuenta que el 86% por ciento de la población colombiana se encuentra en zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, con el auspicio del Fondo Nacional de Calamidades, la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, desde comienzos de la década de 1990, y con la participación de un muy amplio número de asociaciones gremiales, profesionales de la construcción y funcionarios de las entidades del Estado relacionadas con el tema; logró concluir las labores de actualización de la reglamentación de diseño y construcción sismo resistente con la expedición por parte del Congreso de la República de la Ley 400 del 19 de agosto de 1997 y por parte del Gobierno Nacional del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998, las cuales en conjunto corresponden a las nuevas normas colombianas de diseño y construcción sismo resistente, NSR-98. Estas normas actualizan y reemplazan la primera normativa sismo resistente del país, la cual había sido aprobada por medio del Decreto 1400 del 7 de Junio de 1984 - Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes [Ref. 57].La Ley 400 de 1997 permitirá, en el futuro, expedir actualizaciones de las normas sismo resistentes colombianas por medio de Decretos Reglamentarios. Gracias al apoyo de la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de desastres, a través del Fondo Nacional de Calamidades y la activa participación de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, se redactó lo que conforman los aspectos técnicos de la normativa sismo resistente que actualiza el Decreto 1400/84. La nueva versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas se denomina NSR-98 y fue expedida por medio del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998.Dado que la normativa sismo resistente corresponde a un documento tecnológico, ésta debe actualizarse con alguna periodicidad; para plasmar los avances en las técnicas de diseño y las experiencias que se haya tenido con sismos recientes. Para dar una idea al respecto, el Uniform Building Code [Ref. 47], eli
  • 6. Prefacio cual rige en el oeste de los Estados Unidos, incluyendo el Estado de California, es actualizado cada tres años.En la presente introducción se describe la problemática sísmica colombiana, el desarrollo de las normas colombianas de diseño y construcción sismo resistente, incluyendo las variaciones contenidas en la actualización, y se discuten algunas de las estrategias que pueden adoptarse por parte de la industria de la construcción, para minimizar la vulnerabilidad de nuestras construcciones ante la ocurrencia de eventos sísmicos. TECTONICA Y SISMICIDAD COLOMBIANASCausas de los terremotosLa corteza terrestre es relativamente delgada. Se extiende hasta profundidades de 70 km en los océanos y 150 km bajo los continentes y además está en un estado permanente de cambio. Es muy válida la analogía de que al comparar la tierra con un huevo duro, la corteza tendría un espesor semejante a la cáscara y ésta estaría fracturada en una serie de fragmentos que en la tierra se conocen con el nombre de placas tectónicas.Hay fuerzas bajo la corteza terrestre que hacen que estas placas tectónicas se muevan a velocidades pequeñas del orden de centímetros por año. La causa de estas fuerzas no está muy entendida, pero la explicación prevaleciente en la actualidad es que son causadas por flujos lentos de lava derretida. Estos flujos son producidos por convección térmica y por los efectos dinámicos de la rotación de la tierra. En algunas regiones las placas se están separando en la medida que sale a la superficie nuevo material de corteza desde el interior de la tierra, estos lugares en general están localizados en el fondo de los océanos y tienen el nombre de crestas marinas. Un sitio donde ocurre esto está localizado en el centro del Océano Atlántico. En otros lugares las placas se deslizan una al lado de la otra, como ocurre en la Falla de San Andrés en California. En otros sitios, llamados zonas de subducción, las placas se empujan una contra otra haciendo que una de las dos se introduzca por debajo. Esto último ocurre a todo lo largo de la costa sobre el Océano Pacífico de Centro y Sur América.El movimiento relativo entre placas tectónicas colindantes, independientemente de su dirección, acumula energía hasta un momento en el cual causa una fractura en la roca, liberando abruptamente esta energía acumulada, la cual se manifiesta con la generación de ondas sísmicas. La gran mayoría de los sismos en el mundo ocurre en las fronteras entre placas. Estos sismos se conocen con el nombre de sismos tectónicos. Un porcentaje pequeño de los sismos que ocurren en el mundo se localizan en el interior de las placas tectónicas y reciben el nombre de sismos intraplaca. Además en algunas regiones del mundo donde hay volcanes, las erupciones generalmente son acompañadas por sismos que se conocen con el nombre de sismos volcánicos. Además de los anteriores algunas actividades humanas generan sismos, como es el caso de los asociados con el llenado de grandes embalses, o causados por explosiones importantes.Emplazamiento sismo tectónico de ColombiaColombia está localizada dentro de una de las zonas sísmicamente más activas de la tierra, la cual se denomina Anillo Circumpacífico y corresponde a los bordes del Océano Pacífico. El emplazamiento tectónico de Colombia es complejo pues en su territorio convergen la placa de Nazca, la placa Suramericana y la placa Caribe. El límite entre las placas Suramericana y Caribe está aún indefinido. La geología estructural del país ha sido estudiada con diferentes grados de detalle. En general los sistemas principales de fallamiento han sido identificados gracias a estudios mineros y de exploración petrolera.ii
  • 7. Prefacio Además se han realizado exploraciones geológicas detalladas para los grandes proyectos hidroeléctricos y existen numerosos trabajos sobre tectónica colombiana realizados por el INGEOMINAS y otras instituciones. -82-80 -78 -76 -74 -72-70 -68-6614MAR CARIBE E-ESTEN SUR CARIB COMPRESIO E STSAN ANDRES ISLA OE E-BRICA12CURSUIZA ON SANTA MARTARIOHACHA SIEPROCA M JA COBARRANQUILLA ARC RI VALLEDUPAROD PEEDBUCABECARTAGENA IBA ARA10MAN SINCELEJO GA- NO COSTAMONTERIA BO ROMERAL PANAMA VENEZUELA MAR RRA U ROSINAR PA TA CIMITA CA LIV8 E-CUCUTAT BOANTOIB NUR BUCARAMANGA MURA ARAUCA-S PACIFICOUPANAMA IT N NORMALINDOORPINDES BAHIA SOLANORO REZ-ATRPUERTO CARREÑOMEDELLININA TO S SUA NA ERST6ATO LIDE SUBDUCCION PU LE SA PAQUIBDO TUNJAYOPAL OCEANOMANIZALESBOGOTA PACIFICOPEREIRAOF TO SATAARMENIAIBAGUE RAPNI ENFGARBE MI NA LVILLAVICENCIO UE DE ORARA4 ZO AG PUERTO INIRIDAME L NA FL IB TAROZO N A EN A N RICALI LELA CIOOA AA D UC BI DE ECERG AIAMLLOYNEIVAM CADI SAN JOSE DEL ELPR R MB GUAVIARED CO-SAPOPAYAN AL NT 2 NIN RO FLORENCIAF JUMITUMOCOA PASTO0 BRASIL ECUADORfalla-2dirección delbuzamientoPERU -4 LETICIAFigura 1 - Principales sistemas de fallamiento en ColombiaEl fallamiento predominante en el país tiene dirección norte sur [Ref. 63], coincidiendo con la dirección de las tres cordilleras. El principal accidente sismotectónico es la zona de subducción en el Océano Pacífico. Es causada por el doblamiento de la placa de Nazca cuando subduce bajo la placa Suramericana. Además de la zona de subducción existen en el territorio nacional un gran número de fallas geológicasiii
  • 8. Prefacio sísmicamente activas. En la Figura 1 se muestran los principales macro sistemas de fallamiento en el país. Esta figura fue tomada del Estudio de Amenaza Sísmica de Colombia [Ref. 18] por medio del cual se produjeron los mapas de amenaza sísmica para la actualización de las Normas Sismo Resistentes Colombianas, NSR-98.-82-80-78 -76 -74-72-70 -68-66 ----------- FALLAS ---------------1 - ARCO DE DABEIBA2 - BAHIA SOLANO 143 - BENIOFF-INTERMEDIA4 - BENIOFF-PROFUNDA5 - BOCONO MAR CARIBE 6 - BOLIVAR7 - BUCARAMANGA-STA MARTA-NORTE8 - BUCARAMANGA-STA MARTA-SUR9 - CAUCA11 10 - CIMITARRASAN ANDRES ISLA 11 - COMPRESION SUR CARIBE-ESTE 12 - COMPRESION SUR CARIBE-OESTE 12 13 - CUIZA 14 - ESPIRITU-SANTO13 15 - FALLAS DEL MAGDALENA SANTA MARTA 16 - FRONTAL CORDILLERA ORIENTAL RIOHACHA 17 - GARRAPATAS 2218 - IBAGUE BARRANQUILLA19 - JUNIN-SAMBIAMBI 20 - MURINDO-ATRATOVALLEDUPAR CARTAGENA 21 - NORMAL PANAMA PACIFICO 22 - OCA 122410 23 - PALESTINA 24 - PERIJA 25 - PUERTO RONDON 26 - ROMERAL 27 - ROMERAL-NORTESINCELEJO28 - SALINAS 29 - SINU 5 MONTERIA30 - SUAREZ 31 - SUBDUCCION PANAMA1032 - URIBANTE-CAPARO27132 8297 CUCUTA 6 VENEZUELA14 BUCARAMANGA ARAUCA2125MEDELLIN 8 6 30 QUIBDO PUERTO CARREÑO2328TUNJA YOPALMANIZALES 20BOGOTAPEREIRA OCEANO17IBAGUE ARMENIA PACIFICO VILLAVICENCIO 4 18PUERTO INIRIDACALINEIVA POPAYANSAN JOSE DEL2 15 GUAVIARE 2FLORENCIAMITU PASTO3y4MOCOA26 311909ECUADORBRASIL16 -2PERU-4LETICIA Figura 2 - Localización epicentral de los sismos con Ms ≥ 4 (1566-1995)Historia sísmica de ColombiaEl primer evento sísmico en el país, del cual se tiene registro escrito [Ref. 62], ocurrió en 1566 causando daños graves en las recientemente fundadas ciudades de Popayán y Cali. Existen registros de iv
  • 9. Prefacio numerosos sismos históricos desde la colonia y hasta 1922, en que se instaló el primer sismógrafo en el país, traído por la Compañía de Jesús. Dentro de los sismos históricos, pero registrados por instrumentos en el exterior es importante destacar el terremoto del 31 de enero de 1906 al frente de Tumaco, cuya magnitud se estima de 8.9 en la escala de Richter y que es considerado uno de los sismos más fuertes de la humanidad en tiempos modernos. A partir de 1922 se dispuso de información instrumental, sobre lo que se denominan sismos instrumentales. Desde 1957 hasta 1992 estuvieron en funcionamiento siete estaciones sismológicas permanentes en el país, las cuales fueron operadas por el Instituto Geofísico de la Universidad Javeriana de Santa Fe de Bogotá.A partir de 1993 se puso en marcha, adicionalmente, la Red Sismológica Nacional, operada por la Subdirección de Geofísica del INGEOMINAS, existiendo además el Observatorio Sismológico del Sur Occidente - OSSO, operado por la Universidad del Valle en Cali. La Red Sismológica Nacional en su fase inicial consta de 20 estaciones sismológicas remotas y se espera llegar a 30 estaciones en un futuro cercano, con lo cual se cubrirá gran parte del territorio nacional; su procesamiento es en tiempo real y se realiza en Santa Fe de Bogotá. Actualmente se tienen instalados aproximadamente 150 acelerógrafos autónomos digitales de movimiento fuerte, los cuales se incrementarán para cubrir la mayoría del territorio nacional. En la realización del estudio de amenaza sísmica [Ref. 18] que produjo los mapas de amenaza sísmica del NSR-98 se dispuso de un catálogo de 11088 eventos sísmicos, tanto históricos como instrumentales. En la Figura 2 se muestra la distribución en el territorio nacional de los eventos contenidos en este catálogo.Mapas de amenaza sísmica de las nuevas normas sismo resistentes - NSR-98En la Figura 3 (Figura A.2-1 de la NSR-98) se muestra el mapa de zonificación sísmica de Colombia [Ref. 18] y en la Figura 4 (Figura A.2-2 de la NSR-98) el mapa de valores de Aa, el cual corresponde a las aceleraciones horizontales del sismo de diseño del Reglamento como porcentaje de la aceleración de la gravedad. En la obtención de estos mapas se empleó la metodología de evaluación de amenaza sísmica indicada en la [Ref. 32]. Estas aceleraciones tienen una probabilidad de ser excedidas del 10% en un lapso de 50 años, correspondiente a la vida media útil de una edificación, y sirven para definir los movimientos sísmicos de diseño que exige el Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes.De acuerdo con los estudios realizados para la determinación del grado de amenaza sísmica de las diferentes regiones del país se encontró que alrededor de 12 millones de colombianos de 475 municipios se encuentran en zonas de amenaza sísmica alta, es decir el 35% de la población; aproximadamente 17 millones de habitantes de 435 municipios localizados en zonas de amenaza sísmica intermedia, equivalentes al 51% de la población del país; y aproximadamente 5 millones de habitantes en 151 municipios localizados en zonas de amenaza sísmica baja, es decir el 14% del total de la población según la última información suministrada por el DANE. En otras palabras, el 86% de los colombianos se encuentran bajo un nivel de riesgo sísmico apreciable, que no solamente depende del grado de amenaza sísmica sino también del grado de vulnerabilidad que en general tienen las edificaciones en cada sitio.Actividad sísmica recienteAlgo imposible de predecir en 1984, cuando se expidió la primera normativa sismo resistente a nivel nacional, fue la baja actividad sísmica que tuvo el país durante los primeros años de este período, por lo menos en lo que respecta a sismos que produjeran daños en centros urbanos. Hasta el 17 y 18 de Octubre de 1992, con la ocurrencia de los sismos del Atrato Medio (Murindó), se reinició la actividad sísmica del país. Estos eventos con magnitudes Richter de 6.4 y 7.2 afectaron la zona limítrofe entre Chocó y Antióquia, se sintieron en todo el centro del país y produjeron daños, principalmente a elementos no estructurales en la ciudad de Medellín. En la Figura 5 [Ref. 55] se presenta el mapa de isosistas de este último evento, el cual indica los valores de la intensidad de Mercalli asignada av
  • 10. Prefacio diferentes lugares dentro del territorio nacional. Debe recordarse que la Intensidad de Mercalli se asigna subjetivamente de acuerdo con los efectos del sismo en cada lugar en particular, mientras que la Magnitud de Richter corresponde al valor de una medida instrumental, única para el sismo. El 6 de Junio de 1994 ocurrió el sismo de Páez, afectando principalmente a los departamentos de Cauca y Huila. En este evento además de las víctimas causadas por la avalancha que se generó en las vertientes del río Páez, se presentaron daños en la ciudad de Cali; allí nuevamente los daños se concentraron en elementos no estructurales. vi
  • 11. Prefacio -80-79 -78 -77-76 -75-74-73 -72 -71-70 -69 -68 -67-66 13 13-82 14SAN ANDRES Y 12 12PROVIDENCIAINTERMEDIABAJA SANTA MARTARIOHACHA 11 11BARRANQUILLACARTAGENA VALLEDUPAR 10 10 BAJA SINCELEJO 9 9 MONTERIA 8 8 CUCUTAARAUCA7 7BUCARAMANGA INTERMEDIA ALTAPUERTO CARREÑOALTAMEDELLIN6 6 QUIBDO TUNJA YOPAL MANIZALES5 5 PEREIRA BOGOTABAJAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIO4 4APUERTO INIRIDAID CALI EM3 3 NEIVA RE SAN JOSE DEL GUAVIARE TPOPAYANNI2 2 ALTA FLORENCIA MOCOAMITU PASTO1 1BAJA0 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 LETICIA-5 -5-80-79 -78 -77-76 -75-74-73 -72 -71-70 -69 -68 -67-66Figura 3 - Mapa de zonificación sísmica de Colombiavii
  • 12. Prefacio-80 -79-78-77 -76-75-74-73 -72 -71-70 -69-68-67 -66 13 13-823 14RegiónAa 12 12SAN ANDRES Y 1PROVIDENCIA0.05RIOHACHASANTA MARTA 2 0.075 4 11 11BARRANQUILLA 3 0.104 CARTAGENA VALLEDUPAR0.15 5 10 10 30.20 60.25SINCELEJO 79 90.308MONTERIA0.359 0.408 8CUCUTA 8 5ARAUCA 47 7 BUCARAMANGA676 49MEDELLIN56 6 PUERTO CARREÑO QUIBDO6 TUNJA 5 YOPAL 7 MANIZALES5 5 2 PEREIRA1 BOGOTAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIO4 45PUERTO INIRIDA7 CALI3 33 3 6 NEIVA POPAYANSAN JOSE DEL GUAVIARE 2 298FLORENCIA MITU 7 PASTOMOCOA1 1 2 0 0 1 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4LETICIA -5 -5-80 -79-78-77 -76-75-74-73 -72 -71-70 -69-68-67 -66 Figura 4 - Mapa de Aa (aceleración pico efectiva horizontal de diseño expresada como fracción de la aceleración de la gravedad, g = 9.8 m/s²)viii
  • 13. PrefacioRIOHACHASTA. MARTABARRANQUILLAVALLEDUPARCARTAGENASINCELEJOVIIIMONTERIA CUCUTA BUCARAMANGA VII VI IXV IV X MEDELLIN III QUIBDOTUNJA YOPALMANIZALESPEREIRA BOGOTAARMENIA IBAGUEVILLAVICENCIOCALI NEIVASAN JOSE DEL GUAVIAREPOPAYAN Figura 5 - Mapa de isosistas del sismo del 18 de Octubre de 1992 [Ref. 55]El año 1995 se inició con gran actividad sísmica, el 19 de Enero ocurrió un sismo en Tauramena, Casanare, el cual se sintió en todo el centro del país, produciendo víctimas y daños en Boyacá, Casanare e inclusive en la ciudad de Santa Fe de Bogotá. El 8 de Febrero se presentó otro sismo en los límites de los departamentos de Valle del Cauca y Chocó. Este sismo produjo víctimas y daños graves especialmente en la ciudad de Pereira. Hubo colapso de edificios y gran cantidad de daños, estructurales y no estructurales. Posteriormente se presentaron sismos en San Andrés Isla y en Pasto; causando daños, en algunos casos víctimas y preocupación en la población. DESARROLLO DE LAS NORMAS SISMO RESISTENTES COLOMBIANASResponsabilidad publica y privadaEl Artículo 2° de la Constitución Nacional expedida en 1991, que en lo fundamental reprodujo el artículo 16 de la anterior, señala que son fines esenciales del Estado quot;... garantizar la efectividad de los principios, derechos y deberes consagrados en la Constituciónquot; y agrega que las autoridades de la República están instituidas para proteger a todas las personas residentes en Colombia, quot;en su vida, honra y bienes y para asegurar el cumplimiento de los deberes sociales del Estado y de los particularesquot;.Por su parte el Artículo 26° de la Constitución Nacional indica que si bien toda persona es libre de escoger profesión u oficio, la ley podrá exigir títulos de idoneidad y las autoridades competentes inspeccionarán y vigilarán el ejercicio de las profesiones.ix
  • 14. Prefacio Siendo evidente que la protección de la vida, honra y bienes de los ciudadanos corresponde a la razón de ser de las autoridades, a nadie escapa la importancia que representa para los propósitos antes mencionados la seguridad y prevención de hechos con el alcance de desastres que puedan vulnerar aquellos bienes jurídicamente tutelados.Así como el Estado realiza ingentes esfuerzos en la prevención de la delincuencia en todas sus formas, porque constituye el cumplimiento de uno de sus deberes principales, en la actualidad no puede, sin dejar de lado sus deberes, permitir que los desastres originados por causa naturales o tecnológicas puedan pasar desprevenidamente por las manos estatales y ampararse al argumento estéril del quot;hecho de la naturalezaquot;, el quot;acto de Diosquot;, o en términos legales, la fuerza mayor o el caso fortuito. En suma, si el Estado adelanta su gestión a través del concurso de las autoridades quienes la desarrollan en los términos, condiciones y para los fines que la Constitución Nacional ha señalado, no cabe la menor duda que su actividad en este tipo de circunstancias no puede limitarse a ser simplemente el ente reparador de tragedias y calamidades y servir de coordinador en la atención de emergencias.En el caso concreto de desastres cuyo origen se remonta a hechos de la naturaleza, y más precisamente en tragedias originadas por terremotos, la labor del Estado tendiente a aminorar sus efectos debe ser desplegada en unión con los particulares que ejercen para su propio provecho las labores de construcción y por consiguiente, para el cumplimiento de los fines del Estado y en desarrollo de lo previsto en el artículo 26 de la Constitución Nacional, este debe propender porque la labor por ellos realizada sea a priori a todas luces eficaz.Por otra parte, las nuevas experiencias señalan que el campo de acción del Estado no puede simplificarse en ser el simple observador y escudarse en la defensa estéril de alegar que se trataba de hechos de fuerza mayor. Esta definición, que no ha sufrido variación desde la Ley 95 de 1890, si ha tenido modificaciones y precisiones originadas en el desarrollo de nuevas tecnologías y avances en las técnicas de construcción.Dice el Artículo 1° de la Ley 95 de 1890 que se entiende por fuerza mayor o caso fortuito quot;el imprevisto que no es posible resistir, como un naufragio, un terremoto, el apresamiento de enemigos, los autos de autoridad ejercidos por un funcionario público, etc.quot; Naturalmente dicho eximente de responsabilidad resulta aplicable, tanto a la inejecución de obligaciones contractuales cualquiera que sea su naturaleza como a la exoneración de responsabilidad en virtud de hechos generadores de daños conocida como responsabilidad civil extracontractual o aquiliana. Una y otra modalidad, a su turno, resultan relevantes para el caso en comentario, pues o bien la responsabilidad de un constructor se genera en razón de un contrato o ya en virtud de la responsabilidad que puedan originarse frente a terceros con quienes no existe vínculo contractual.Sin embargo, la sola frase enunciativa que desde el siglo pasado trae la ley no es un principio absoluto. En efecto ha dicho con la propiedad atribuible a la Corte Suprema de Justicia de los años treinta que quot;ningún acontecimiento en sí mismo constituye fuerza mayor o caso fortuito con respecto a una determinada obligación contractual. La cuestión de la fuerza mayor no es una cuestión de clasificación mecánica de los acontecimientos. Cuando tal fenómeno jurídico se trata, no sólo hay que examinar la naturaleza misma del hecho, sino indagar si también este reúne, con respecto a la obligación inejecutada los siguientes caracteres:(a) No ser imputable al deudor; (b) No haber concurrido con la culpa de éste, sin la cual no se habría producido el perjuicio inherente al incumplimiento contractual; (c) Ser irresistible, en el sentido que no haya podido ser impedido y que haya colocado al deudor -- dominado por el acontecimiento -- en la imposibilidad absoluta (no simplemente en la dificultad ni en la imposibilidad relativa) de ejecutar la obligación; (d) Haber sido imprevisible, es decir, que no haya sido lo suficientemente probable para que el deudor haya debido razonablemente precaverse contra él, aunque por lo demás haya habido con x
  • 15. Prefacio respecto al acontecimiento de que se trate, como lo hay con respecto a toda clase de acontecimientos, una posibilidad vaga de realizaciónquot; (Corte Suprema de Justicia Sala de Casación Civil - Sentencia de julio 5, 1935).Este desarrollo conceptual de la fuerza mayor y del caso fortuito constituye un campo abonado para el desarrollo de tal eximente de responsabilidad. Lo que antiguamente constituía un postulado absoluto de eximente de culpabilidad, hoy ya no lo es. El momento exacto de ocurrencia de un terremoto como elemento catastrófico no es susceptible de predecirse con exactitud. Pero en la actualidad existen mecanismos de prevención de las consecuencias de tales hechos que un siglo atrás resultaban inimaginables. No acudir a ellos, ya sea profesionalmente, por parte de los constructores al mando de personas idóneas, que deben estar obligados a dar cumplimiento a sus obligaciones contractuales con la diligencia y cuidado que los hombres emplean ordinariamente en sus negocios propios (artículo 63 del Código Civil) y no con el ánimo de exiguas ganancias, genera un acontecimiento evidente y claro de culpabilidad. Tampoco puede generarse un eximente de culpabilidad si el Estado no adopta a través de la ley, los decretos y otras disposiciones las medidas necesarias para evitar tan nefastos efectos. En otras palabras, no acudir a las mínimas precauciones que permite la tecnología constituye un evento claro de imprevisión de lo previsible, pues lo evidente es que en la actualidad, con el avance tecnológico, la estadística y las formas de predecir las consecuencias de hechos de la naturaleza, el concepto de fuerza mayor deja de ser un principio absoluto para convertirse en un elemento simplemente relativo que se encuentra en función del desarrollo de la ciencia. En nuestro caso, el riesgo sísmico, es decir las potenciales consecuencias económicas y sociales que pueden causar los terremotos, depende no sólo de los indicios de que se presenten sismos intensos en un sitio, es decir de la probabilidad de ocurrencia obtenida del estudio del mecanismo generador y de los eventos del pasado, lo que es calculable, sino también de la vulnerabilidad o condiciones de resistencia, fragilidad de las construcciones expuestas al fenómeno, lo que también es posible de estimar o definir con el estado actual del conocimiento.En conclusión, si existe el deber constitucional del estado de proteger la vida, honra y bienes de todas las personas y en desarrollo de este deber y a su facultad de vigilar el ejercicio idóneo de las profesiones, normatiza y reglamenta las condiciones en que deben adelantarse proyectos de construcción, teniendo en cuenta los criterios técnicos obtenidos por los adelantos de la ciencia y la tecnología; dada la participación activa del estado frente a las relaciones entre éste y sus conciudadanos, y las de éstos entre si; surge la obligatoriedad de los particulares y delos entes públicos de respetar y cumplir con el ordenamiento legal establecido, que impone la observancia de una serie de lineamientos y parámetros técnicos que aseguren, dentro de márgenes de riesgo aceptable, que el desarrollo de la actividad constructora protegerá en esa medida las condiciones normales de vida de terceros.En ese orden de ideas, en una sociedad como la nuestra, en la que el desarrollo técnico-científico por un lado, y los avances en materia de postulación jurídica de las autoridades respecto a los factores generadores de responsabilidad, por el otro, han venido modificando las condiciones en que debe actuar el estado y la manera como se deben desenvolver sus miembros al pretender ejercer actividades como la construcción; la responsabilidad que pueda deducirse en razón a situaciones de desastre por la ocurrencia de eventos sísmicos, se ha visto circunscrita a factores que deben ser analizados específicamente para lindar los eventos en que pueda producirse condena o absolución.Finalmente con el objetivo de presentar un criterio que brinde luces en esta materia, se puede plantear que entre otras razones de importancia por la que hoy se cuenta con la norma legal que reglamenta las construcciones sismo resistentes en el país, acorde con los avances técnicos y científicos en el tema a nivel mundial, radica en que ella brinda la posibilidad al estado y a los particulares de precaver hacia un futuro los niveles de responsabilidad en que se pueda incurrir de presentarse un terremoto. En el caso en que sus características y consecuencias estén dentro de los márgenes previstos por la norma y para el cual el cumplimiento de la misma garantice que se cubre razonablemente la posible magnitud de sus efectos y no haya sido atendida por los profesionales de la construcción involucrados, generándose con su actuar omisivoxi
  • 16. Prefacio graves perjuicios para el conglomerado social; el infractor de la norma no podrá esgrimir a su favor causal alguna de inculpabilidad. De igual forma cuando la ocurrencia del evento sea en términos probabilísticos muy remota y sus efectos desborden los niveles para los cuales la norma ha regulado las condiciones adecuadas de construcción; cabrían las argumentaciones del caso fortuito, una vez examinada la naturaleza misma del hecho y sus características excepcionales.De acuerdo con lo anterior, cabe preguntarse cuántas personas no habrían sobrevivido y cuantas pérdidas socioeconómicas no se habrían evitado o reducido de haberse adoptado las condiciones mínimas de seguridad sísmica en las construcciones levantadas en ciudades afectadas por terremotos en el pasado? Por lo mismo, cuántas personas hoy conviven con la alta amenaza sísmica de muchas regiones del mundo sin estar expuestas injustificadamente a un riesgo mayor del que en forma quot;razonablequot; se logra, ante este tipo de acontecimientos, con las normas de seguridad sísmica vigentes.Pero si lo anterior constituye un elemento esencial de la responsabilidad del constructor ya sea particular o público, no es menos cierto que tales parámetros deben ser fijados legalmente y en forma tal que el Estado pretenda en buena medida hacer efectivos sus fines primordiales, consagrados constitucionalmente y a que se hizo referencia anteriormente.Diseño Sismo ResistenteLa Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) ha llevado el liderazgo nacional en este campo. Desde su fundación se preocupó por el desarrollo de una norma nacional de diseño sismo resistente. El primer paso fue la traducción de los Requisitos [Ref. 64] de la Structural Engineers Association of California, SEAOC, en el año 1976 [Ref. 65]. Esta traducción tuvo como objetivo demostrar que las fuerzas sísmicas que prescribe el documento de SEAOC están asociadas a unos requisitos de diseño estructural, especialmente en lo concerniente a detalles de refuerzo. De esta manera se pretendió hacer evidente en el medio nacional la necesidad de utilizar detalles de refuerzo mucho mas estrictos que los que traía el cuerpo del Código del ACI 318 de ese entonces [Ref. 1] sin su Apéndice A. Esta traducción, realizada por AIS, se difundió ampliamente en el medio nacional y los 2500 ejemplares que se editaron se agotaron rápidamente.A finales del año 1978 llegó al país un ejemplar del documento ATC-3 [Ref. 21]. Este documento reunía en su momento el estado del arte en el área de diseño sismo resistente. Fue desarrollado por la misma SEAOC, a través de su filial el Applied Technology Council (ATC), bajo auspicios de la National Science Foundation y el National Bureau of Standards. El estudio del documento hizo evidente que era posible lograr una adaptación al país pues la formulación del riesgo sísmico era transportable a otros lugares diferentes a California, lo que no ocurre con el SEAOC, y ya en este momento existía un grupo de personas trabajando en esta área a nivel nacional.No obstante la posibilidad de adaptación del documento al país, se consideró que era más prudente difundirlo y estudiarlo ampliamente dentro del medio tecnológico nacional antes de proceder a realizar un intento de redacción de norma con base en él. Por esta razón se emprendió, por parte de AIS, la difícil labor de traducir el documento ATC-3 y su Comentario, traducción [Ref. 22] que se presentó al medio nacional a mediados de 1979, coincidiendo con la ocurrencia de los sismos del 23 de Noviembre de 1979 en la zona del antiguo departamento de Caldas y de Diciembre 12 del mismo año en Tumaco [Ref. 41]. Su difusión en el medio nacional fue muy amplia, dado el interés en el tema que trajo la ocurrencia de los dos sismos mencionados, e igualmente fue el estudio del documento que realizaron los ingenieros colombianos.Por la misma época se adelantaron una serie de contactos con algunos de los investigadores que habían desarrollado el ATC-3, contactos que se concretaron en una ayuda directa de estos ingenieros en la xii
  • 17. Prefacio adaptación del ATC-3 al medio nacional. Debe destacarse aquí la enorme colaboración que brindaron la Universidad de Illinois (Champaign-Urbana) y la Universidad de los Andes (Bogotá) para que se pudieran llevar a cabo las reuniones necesarias para desarrollar los estudios de la adaptación, la cual se concretó en una propuesta de norma de diseño sismo resistente para el medio colombiano. Esta propuesta, después de ser estudiada, debatida y discutida por parte de los miembros de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) se convirtió en la Norma AIS 100-81, quot;Requisitos Sísmicos para Edificiosquot; [Ref. 9]. Esta Norma fue utilizada de una manera voluntaria por una gran cantidad de ingenieros a nivel nacional.La ocurrencia del sismo de Popayán el 31 de Marzo de 1983 hizo evidente la necesidad de ampliar el alcance de la Norma AIS 100-81 para que incluyera edificaciones de uno y dos pisos, dentro de las cuales se había presentado enorme daño en Popayán y además la mampostería estructural, dado el enorme auge que había tenido este sistema constructivo en los años inmediatamente anteriores. Por la misma época la AIS, con el auspicio del Departamento Nacional de Planeación, venía desarrollando el Estudio General del Riesgo Sísmico de Colombia [Ref. 40], el cual definió los mapas de riesgo sísmico que se incluyeron dentro de esta nueva norma, la cual se denominó quot;Requisitos Sísmicos para Edificaciones, Norma AIS 100-83quot; [Ref. 10]. El cambio de Edificios a Edificaciones estuvo dictado por su mayor amplitud.Decreto 1400 de 1984A raíz de la ocurrencia del sismo de Popayán el Congreso de la República expidió la Ley 11 de 1983, por medio de la cual se determinaban las pautas bajo las cuales debía llevarse a cabo la reconstrucción de esta ciudad y las otras zonas afectadas por el sismo. Dentro de uno de los artículos de ésta Ley se autorizaba al Gobierno Nacional para emitir una reglamentación de construcción “antisísmica” y además lo facultaba para hacerla extensiva al resto del país. Esta fue la base jurídica de las primeras normas sísmicas colombianas [Ref. 43 y 57].El Gobierno Nacional encomendó al Ministerio de Obras Públicas y Transporte el desarrollo de esta reglamentación de construcción sismo resistente. El Ministerio con la asesoría de la Sociedad Colombiana de Ingenieros, cuerpo consultivo del Gobierno, decidió encomendar a la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, la elaboración de la parte técnica del Código, en la cual utilizaría como base la Norma AIS 100-83 [Ref. 10], la Norma ICONTEC 2000 [Ref. 48] y el Código de Estructuras Metálicas de FEDESTRUCTURAS [Ref. 35].La Asociación creó una Unidad de Estudio para llevar a cabo la labor de empalme de las normas mencionadas y la definición y redacción de otros temas necesarios para que el documento fuera lo más completo posible. Posteriormente la AIS en conjunto con la Sociedad Colombiana de Ingenieros y otras instituciones como la Asociación de Ingenieros Estructurales de Antioquia, realizó una revisión exhaustiva del documento, el cual se llevó a discusión pública, discusión en la cual participaron numerosos ingenieros, la Cámara Colombiana de la Construcción, CAMACOL, y otras Instituciones y Universidades.Dentro de las labores que llevó a cabo esta Unidad de Estudio está la actualización de la Norma ICONTEC 2000 al Código ACI 318-83, pues se había utilizado originalmente la versión de 1977 del Código ACI 318-77 [Ref. 1], la redacción de un Título dedicado a cargas (Título B), diferentes de las solicitaciones sísmica, para lo cual se utilizó como base el documento ANSI A.58 [Ref. 19], y la redacción de unos requisitos simplificados para la construcción de edificaciones de uno y dos pisos (Título E). La definición de las sanciones (Título G) la realizó el Ministerio de Obras Públicas y Transporte.xiii
  • 18. Prefacio Con base en la discusión pública y en la aceptación dada por la Sociedad Colombiana de Ingenieros, el Ministro de Obras Públicas y Transporte recomendó al Presidente de la República la expedición de un Decreto, autorizado por la facultades extraordinarias que le confería la Ley 11 de 1983, por medio del cual se adoptaba para uso obligatorio en todo el territorio nacional el Código. Este es el Decreto 1400 de Junio 7 de 1984, quot;Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentesquot; [Ref. 57].Vale la pena transcribir a continuación un aparte del documento quot;Confronting Natural Disastersquot; [Ref. 6] producido por el National Research Council, la Academia Nacional de Ciencias y la Academia Nacional de Ingeniería de los Estados Unidos, el cual dice:quot;...... las tecnologías desarrolladas para ser utilizadas en un país, con frecuencia se emplean en otro país sin una adaptación. El Applied Technology Council (ATC) desarrolló un conjunto de recomendaciones para la construcción de edificaciones sismo resistentes en los Estados Unidos. Entre quienes las utilizaron primero, aun antes que los Estados Unidos, se encuentra Colombia. Las prácticas de construcción y los materiales colombianos son diferentes, y la naturaleza tectónica de los sismos colombianos se diferencia de la de California, para donde habían sido desarrolladas las recomendaciones del ATC. Afortunadamente, los contactos entre ingenieros colombianos y los ingenieros estadinenses que desarrollaron el ATC son fuertes. Debido a esto los ingenieros colombianos pudieron llevar a cabo una adaptación de las recomendaciones, con asesoría de los autores norteamericanos, a sus propias necesidades. No todos aquellos que han utilizado estas recomendaciones han tenido la misma ventaja.quot;El Decreto 1400 de 1984 trató de subsanar aquellos aspectos que los sismos [Ref. 41] del 23 de Noviembre de 1979 en el antiguo Caldas, del 12 de Diciembre de 1979 en Tumaco y del 31 de Marzo de 1983 en Popayán [Ref. 42 y 50], habían demostrado que eran deficientes dentro de la práctica de construcción nacional. Las deficiencias más notables [Ref. 43] se pueden resumir en:• Daño grave y colapso concentrado especialmente en edificios de cinco piso o menos. No sobra recordar que hasta finales de la década de 1970 existía la creencia errada generalizada dentro de los ingenieros nacionales que los edificios de baja altura no requerían diseño sismo resistente.• Excesiva flexibilidad ante solicitaciones horizontales de las construcciones nacionales. El gran daño a los muros divisorios y fachadas que se presentó en los sismos mencionados se debió a que muchos de los edificios afectados no habían sido diseñados para fuerzas sísmicas, o cuando se había utilizado algún norma sismo resistente como el SEAOC [Ref. 64 y 65], no se cumplieron los requisitos de deriva (deflexión horizontal relativa entre pisos consecutivos ∆ , véase la Figura 6).• Gran cantidad de fallas de columnas debidas a la falta de estribos de confinamiento y a que estos elementos no se habían diseñado para los esfuerzos cortantes que les impone el sismo. Nuevamente en este aspecto existía un prejuicio por parte de los ingenieros colombianos fundamentado en la creencia de que los estribos mínimos para columnas que requería el Código 318 de ACI [Ref. 1] de ese entonces, sin su Capítulo 21, eran suficiente para proveer el confinamiento y la resistencia a esfuerzos cortantes necesaria.• Daños graves y colapso de algunas edificaciones de mampostería reforzada. La ausencia de norma respecto al tratamiento de este sistema estructural y las deficientes prácticas constructivas representadas especialmente en hormigueros en las celdas de inyección y en la ausencia de refuerzo horizontal para resistencia a los esfuerzos cortantes.• Gran cantidad de daño, especialmente en el sismo de Popayán, en edificaciones de mampostería no reforzada. Aunque este aspecto ha sido conocido a nivel mundial desde hace muchos años, hubo necesidad de una catástrofe como la de Popayán para recordar que no debe utilizarse mamposteríaxiv
  • 19. Prefacio no reforzada en zonas sísmicas. Desafortunadamente la práctica usual en los años 40 hasta los años 60 de colocar columnas de confinamiento en las estructuras de mampostería, fue abandonada a comienzos de la década de 1970.∆5f5 ∆4 h5f4∆3 h4f3 ∆2h3f2 ∆1 h2f1 h1Figura 6 – Definición de la derivaEn la redacción de la norma sismo resistente de 1984 [Ref. 43] se tuvo especial cuidado de incorporar y resaltar los requisitos tendientes a subsanar las deficiencias anotadas. Pero además se tuvo en cuenta el hecho de que era irreal e imposible pretender solucionar todos los aspectos concernientes con la construcción sismo resistente en el país con tan solo un documento, más aún dentro de un país que se había distinguido por carecer de norma sismo resistentes, cuando sus vecinos las tenían desde muchos años antes.La Unidad de Estudio que tuvo a su cargo la redacción del Decreto 1400 de 1984 dentro de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica por encargo del Ministerio de Obras Públicas y Transporte, asignó una jerarquía a los problemas identificados por medio de los sismos ocurridos en el territorio nacional con anterioridad a 1984. La clasificación se realizó con base en que fueran aspectos prioritarios que afectaran vidas humanas. Al mismo tiempo se ponderó la efectividad de los requisitos estudiados y su impacto económico en el costo final de las edificaciones [Ref. 45]. Lo anterior condujo a una asignación de prioridades que permitió redactar un documento realista, que no generó rechazo; dejándose para futuras actualizaciones algunos aspectos cuya peligrosidad se consideró menor, o cuya efectividad se estimó que era dudosa, o para los cuales la relación beneficio costo los permitía catalogar como aspectos marginales, en comparación con la realidad del momento. Mirado en retrospectiva, al cabo de más de trece años, puede decirse que las decisiones tomadas en ese entonces fueron acertadas.Dentro de los aspectos que se discutieron, pero fueron postergados para ediciones posteriores se destacan:• Cambio en los sistemas estructurales - Es indudable que Colombia es uno de los países donde se utiliza de una manera más intensa el sistema estructural de pórtico de concreto reforzado. El pórtico tiene una serie de ventajas desde el punto de vista arquitectónico y de facilidad constructiva. Por el otro xv
  • 20. Prefacio lado, el pórtico tiene inconvenientes importantes debido a su excesiva flexibilidad ante solicitaciones horizontales [Ref. 45, 46 y 67], lo cual conduce a una desprotección de los acabados muy frágiles que se utilizan a nivel nacional, como ha sido probado una y otra vez con los sismos ocurridos en el país [Ref. 41, 42 y 50]. Este aspecto ha sido resuelto a nivel mundial con el uso de muros estructurales, con el fin de limitar la flexibilidad de la estructura. El uso del Norma como un vehículo para propugnar un cambio en los sistemas estructurales prevalecientes fue uno de los aspectos que se postergaron para futuras ediciones de la normativa sísmica.• Limitación a las irregularidades - Las edificaciones en las cuales se disponen estructuras regulares, sin cambios abruptos de resistencia o de rigidez, tienen tendencia a comportarse mejor ante la ocurrencia de un sismos que aquellas que tienen estructuras irregulares [Ref. 53]. A pesar de que el Decreto 1400 de 1984 traía advertencias al respecto, no contenía requisitos formales para limitar las irregularidades e inclusive carecía de requisitos respecto a la torsión accidental de toda la edificación, aspecto que es regulado en prácticamente todas las normas sísmicas mundiales.• Elementos no estructurales - El documento preliminar del Decreto 1400 de 1984 contenía un capítulo de elementos no estructurales tales como fachadas, muros divisorios, instalaciones interiores, etc. Este capítulo fue suprimido antes de la producción de la versión final que se adoptó por medio del Decreto 1400 de 1984. Las razones para su supresión están muy ligadas al hecho de que no había a nivel nacional una conciencia de que las prácticas constructivas de elementos estructurales no eran las más adecuadas y en general la prioridad en el Decreto 1400 de 1984 era la regulación de las estructuras, debido a la gran cantidad de daños estructurales que se habían observado en los sismos anteriores a 1984, llegando inclusive a producirse colapsos de edificios, como ocurrió en Popayán.• Otros materiales estructurales - El Decreto 1400 de 1984 contiene requisitos para estructuras de concreto reforzado, acero estructural y mampostería estructural. Acerca de otros materiales estructurales, tales como la madera, el aluminio, etc., no existían en ese momento en el país precedentes de su uso generalizado. Esta situación ha cambiado radicalmente desde 1984.Aplicación de la normativaEl Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes (Decreto 1400/84) cumplió 13 años de expedido en Junio de 1997. Para ser la primera vez que se tenía un documento de uso obligatorio de esta naturaleza en el país, puede afirmarse que la aceptación y cumplimiento del documento ha sido buena. No obstante su aceptación y conciencia acerca de la responsabilidad de cumplirlo varía dentro de los diferentes grupos que lo utilizan o se ven influenciados por él. Las diferentes actitudes se pueden resumir de la siguiente manera:• Ingenieros estructurales - Tal vez el grupo más informado acerca de la implicaciones de todos los aspectos relacionados con el Norma. Indudablemente se vieron afectados por algunas exigencias del Decreto 1400 de 1984, pero trece años después han aprendido a convivir con ellas. En general las normas que se empleaban para el diseño de materiales como el concreto reforzado son las mismas sobre las cuales se basó el Decreto 1400/84. Las opiniones manifestadas por este grupo con respecto a los requisitos sísmicos de las Normas Sismo Resistentes Colombianas varían enormemente según la persona ejerza en una zona de amenaza sísmica baja, intermedia o alta.En general en las zonas de amenaza sísmica baja el Decreto 1400/84 no introdujo variaciones importantes con respecto a la práctica previa a su expedición. Puede afirmarse que fue el grupo menos afectado por la expedición de las Normas Sismo Resistentes Colombianas en su práctica día a xvi
  • 21. Prefacio día. Inclusive en algún momento hubo críticas respecto a que con anterioridad al Decreto 1400/84 se empleaban en algunos casos requisitos más estrictos que los que exige el Decreto 1400/84.El grupo de los ingenieros que trabajan en zonas de amenaza sísmica intermedia realiza una parte importante de los diseños estructurales del país, dado que Bogotá y Medellín están localizados en zonas de amenaza sísmica intermedia. En general se adaptaron a los requisitos del Decreto 1400/84 sin que sintieran que se presentaba un cambio radical con respecto a las prácticas anteriores. La necesidad de dar una rigidez adecuada ante fuerzas horizontales a la estructura es un punto en el cual el Decreto 1400/84 produjo un cambio en la forma de ejecutar los diseños. La aparición de muros estructurales en edificios que anteriormente no los tenían, usualmente a través de convertir el núcleo de ascensores en un muro estructural, es reflejo de la preocupación al respecto y una respuesta a la importancia que le asignan al Norma.Los ingenieros que trabajan en zonas de amenaza sísmica alta, probablemente fueron los más afectados por la aparición del Decreto 1400/84. No solo tuvieron que adaptarse a requisitos que en alguna medida demandaban un mayor costo de las estructuras, en comparación a lo que era costumbre antes del Decreto 1400/84, sino que tuvieron que afrontar problemas casi insolubles al tratar de cumplir los requisitos de deriva con soluciones estructurales que conscientemente sabían no eran las más acertadas para el efecto, pero que sus clientes no estaban dispuestos a variar. La aparición de muros estructurales ha sido más marcada que en el resto del país, pero aún manifiestan dificultad al tratar de cumplir con lo que el Decreto 1400/84 exige.• Arquitectos - En general se vieron afectados por un cambio inusitado en las dimensiones de columnas y los espesores de las vigas en las losa. No hay una mayor conciencia respecto al problema sísmico y de la necesidad de permitir estructuras más rígidas ante fuerzas horizontales. No hay mayor conciencia de que los acabados que disponen en sus diseños puedan verse afectados por el mayor o menor grado con que se limite la deriva, ni que están influyendo en el comportamiento futuro de la edificación, cuando ésta se vea afectada por un sismo. Esta falta de información se ve reflejada en la normativa urbana de la ciudades colombianas, en general manejada por los arquitectos, donde no entra en juego ninguna consideración de orden sísmico; aún obligando a prácticas inconvenientes desde el punto de vista de comportamiento sísmico, como es la excesiva irregularidad de la edificación forzada por normas urbanas caprichosas que insisten en retrocesos excesivos y discontinuidades importantes de la estructura. Es, con seguridad, el grupo que requiere mayor concientización sobre los problemas asociados con los efectos de los sismos en las edificaciones y donde debe buscarse el mayor respaldo y soporte, para poder lograr edificaciones seguras y de buen comportamiento ante los eventos sísmicos• Constructores - Aunque manifestaron reservas respecto a la necesidad, alcance y requisitos del Norma en un comienzo, puede decirse que en general esta preocupación inicial se desvaneció y es actualmente un sector preocupado y sensitivo al tema. No hay una gran conciencia respecto a que la práctica mundial en la disposición y uso de acabados en edificaciones localizadas en zonas sísmicas ha cambiado radicalmente en los últimos años y que a la luz de estos cambios la práctica colombiana deja mucho que desear.• Sector oficial de prevención de desastres - Hay conciencia sobre el problema. Ha habido insistencia acerca de una necesidad de hacer más restrictivos los requisitos del Norma, especialmente en edificaciones del sector hospitalario donde la operatividad de la instalación inmediatamente después de un sismo es prioritaria [Ref. 59]. Han insistido en la introducción en la norma de prescripciones acerca de elementos no estructurales y de la obligatoriedad de que sean diseñados explícitamente para las fuerzas y deformaciones a que puedan verse sometidos durante un sismo. xvii
  • 22. Prefacio • Aseguradoras - Siempre han manifestado preocupación sobre el tema. La introducción del seguro obligatorio contra terremoto con posterioridad a la ocurrencia del sismo de Popayán es reflejo de las implicaciones económicas que tuvo para este sector la ocurrencia de un sismo. Recientemente se vieron afectados por los sismos ocurridos en el territorio nacional. A raíz de estos sismos se han presentado gran cantidad de reclamos a las pólizas expedidas por ellos. Estos reclamos afectaron, en muchos casos, más de una unidad de vivienda dentro de la edificación. Infortunadamente los aspectos actuariales con que se maneja el tema en el sector es totalmente dependiente de los datos proporcionados por las reaseguradoras internacionales.Con excepción de unos tímidos ejemplos, no se ha realizado en el país un estudio serio sobre la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones colombianas y más grave aún no es claro que haya ninguna intención de afectar el valor de las primas de seguro contra terremoto en función de la bondad de ciertos tipos de sistema constructivo.El uso del seguro como un elemento coercitivo para impedir el uso de prácticas constructivas que no son buenas, es un recurso utilizado ampliamente a nivel mundial, que aún no ha sido empleado, en todo su potencial, a nivel nacional. La reciente liberación de las restricciones tarifarias de las pólizas de seguros conducirá probablemente a cambios en el sector, de los cuales seguramente el más importante es la realización de investigaciones sobre la realidad nacional al respecto, los cuales muy seguramente se pagarán con creces en el momento de negociar las primas de reaseguro.La actitud de este grupo respecto a una variación en los requisitos de deriva de la norma es muy positiva, pues obviamente reduce el riesgo. Pero el aspecto más importante al respecto, es que se produzcan estudios que permitan evaluar el valor de las primas que se pagan en el país de una manera racional, y que si el país se embarca en un cambio de los sistemas estructurales actuales con el fin de reducir la flexibilidad de las estructuras, haya una reducción correspondiente en el valor de las primas que refleje el eventual sobrecosto en que se incurre en la construcción.• Investigadores - Vienen dando voces de alerta sobre el problema. Ha habido gran número de seminarios, foros y eventos donde se manifestó la necesidad de reevaluar los requisitos de la Norma de 1984 respecto a las derivas límites. Tal vez ha faltado una mayor difusión de estos aspectos y la realización de más investigaciones que soporten los criterios que han expresado.• Sector de normalización sísmica - La responsabilidad de los cambios a las Normas Sismo Resistentes para producir la NSR-98 fue de este grupo. Afortunadamente comprende diferentes sectores representativos de quienes se ven afectados por los cambios. El hecho de que haya un gran número de ingenieros estructurales dentro de el grupo simplemente trasladó la diversidad de criterios que ese sector presenta a las deliberaciones al respecto.• Usuarios - Aunque es probablemente el grupo que tiene menor conocimiento sobre el tema, no quiere ésto decir que no tenga muy claros cuales deben ser los resultados. Hay gran falta de información acerca de que implica el diseño sismo resistente y es evidente que desconocen que el objetivo del Decreto 1400 de 1984 era la defensa de la vida y que la defensa de la propiedad es totalmente secundaria. En este aspecto entra en juego, de una manera importante, que el diseño es “sismo resistente”, pero las expectativas de los usuarios son “anti-sísmicas”. El usuario no espera ningún tipo de daño a su propiedad a raíz de la ocurrencia de un sismo y existe gran dificultad que acepte que éste ocurra, más aún cuando se le ha insistido que el diseño es “anti-sísmico”. La desprotección de los acabados es un punto neurálgico que debe tomarse muy en cuenta en los cambios en las prácticas constructivas que se adopten en el futuro, y estos cambios deben gravitar alrededor de las expectativas de comportamiento de los usuarios. xviii
  • 23. Prefacio Es evidente que existe una diversidad de factores y criterios respecto a las razones, objetivos, procedimientos y consecuencias de la utilización del Norma. No obstante, la experiencia que se ha tenido con los sismos ocurridos en el territorio nacional con posterioridad a la expedición del Decreto 1400 de 1984, sumado al hecho de que las normas internacionales sobre las cuales se sustentó su redacción han tenido variación en los trece años que lleva, reforzó la necesidad de actualizarlo.Comportamiento de las edificaciones en los sismos recientesDentro del comportamiento de las edificaciones construidas en las zonas que se vieron afectadas por los sismos ocurridos recientemente en territorio nacional se destacan los siguientes aspectos:• Los daños estructurales graves que se presentaron ocurrieron todos en edificaciones construidas antes de la vigencia del Decreto 1400/84. Así mismo, los edificios que sufrieron colapso en la ciudad de Pereira fueron construidos antes de 1984.• La gran mayoría de los daños reportados corresponden a daños en las fachadas y los muros interiores de las edificaciones, o sea en elementos no estructurales. Estos daños se presentaron tanto en edificaciones construidas antes como después de la vigencia del Norma. Así mismo la gran mayoría de las víctimas fueron causadas por la caída de elementos no estructurales principalmente de las fachadas de las edificaciones.• En las edificaciones de las instalaciones de Cusiana, localizada a 12.5 km del epicentro del sismo de Tauramena del 19 de Enero de 1995, cuyos elementos no estructurales se construyeron tomando las precauciones que exige el Uniform Building Code de California [Ref. 47], no se presentó ningún daño, ni estructural ni en acabados.En general podría afirmarse que el Norma cumplió su cometido principal de evitar colapso y daño estructural grave de las edificaciones. No obstante, fue notoria la desprotección de los elementos no estructurales, tal como se han construido tradicionalmente en el país, y su potencial peligrosidad para la vida humana.Por otro lado esta es, tal vez, la primera vez que se obtiene una cantidad apreciable de registros acelerográficos de los movimientos sísmicos, gracias a la instrumentación de la Red Nacional de Acelerógrafos, que opera el Ingeominas. Los valores de aceleración horizontal registrados fueron en general bajos, en comparación con los valores requeridos por la Norma. Por ejemplo el valor máximo de aceleración horizontal registrado en Villavicencio (120 km del epicentro) para el sismo de Tauramena del 19 de Enero de 1995, fue 0.027g (2.7% de la aceleración de la gravedad), mientras que el Norma exige 0.30g (Véase la Figura 4), o sea diez veces más. Lo mismo ocurre para la ciudad de Bogotá (140 km del epicentro) con el mismo sismo, el registro en roca fue de 0.017g (1.7% de la aceleración de la gravedad), mientras que el NSR-98 exige utilizar 0.20g en los diseños, del orden de diez veces más. Con el sismo de Calima-Darién del 8 de Febrero de 1995 se presenta una situación similar: el registro máximo se obtuvo en Trujillo, Valle, (40 km del epicentro) y fue de 0.048g (4.8% de la aceleración de la gravedad), y el NSR- 98 exige allí 0.25g, cinco veces más. La ciudad de Pereira está localizada aproximadamente a 120 km del epicentro, por lo tanto las aceleraciones debieron ser menores que el valor registrado en Trujillo.Lo anterior simplemente indica que los sismos que se presentaron a comienzos de 1995 corresponden a eventos que distan bastante del sismo de diseño que prevee la Norma, al menos para los lugares donde se obtuvieron los registros. La atenuación de la energía de las ondas sísmicas hace que ésta se reduzca apreciablemente en la medida que la distancia que tengan que viajar las ondas sea mayor. No obstante se presentaron daños importantes incluso en edificaciones nuevas, particularmente en elementos no xix
  • 24. Prefacio estructurales con sismos cuyas aceleraciones en varios casos pueden ser del orden de diez o más veces menos que las determinadas por el Norma para el diseño. EXPEDICION DE UNA NUEVA NORMATIVA SISMO RESISTENTEConveniencia de la normaDe todas las formas de acuerdo social, la ley constituye el mecanismo más equilibrado para regular las relaciones de los asociados. A través de ella el Estado debe procurar evitar las nefastas consecuencias de tragedias y desastres de la magnitud de las recientemente observadas o las inolvidables escenas del pasado, en materia de pérdidas humanas. Ello debe constituir un propósito nacional, gremial y estatal tendiente a proteger a todas las personas residentes en Colombia.El establecimiento legislativo de las condiciones de seguridad permite por una parte determinar las mínimas reglas a las cuales deben someterse las personas encargadas de llevar a cabo la construcción de inmuebles y por otra permite al Estado ejercer la función señalada en el Artículo 2 de la Constitución Nacional por medio del cual se impone a las autoridades de la República propender por la protección de todas las personas residentes en Colombia en su vida, honra y bienes.Por lo anteriormente dicho, resulta evidente que la doble función y la cooperación sector privado-Estado en la lucha contra las consecuencias lamentables de los desastres naturales se hace imperiosa y de allí la importancia de la presente actualización de la Norma.Necesidad de acudir al Congreso de ColombiaEl artículo 76 ordinal 12 de la anterior Constitución Nacional permitía al Congreso de la República revestir de manera temporal al Gobierno de precisas facultades para que adoptara la condición transitoria de legislador en una materia precisa y expidiera decretos con fuerza de ley que tuvieran la condición y la misma categoría de la ley. Fue así como, al amparo de las facultades otorgadas por la Ley 11 de 1983 se adoptó el Decreto 1400/84, Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, decreto que tiene la misma categoría de la Ley.La experiencia demostró la impostergable necesidad de actualizar la Norma, de adoptar nuevos esquemas de seguridad y de acomodarlo a las nuevas tendencias de la técnica y la ciencia. Para tal propósito se hizo necesario derogar la ley existente razón por la cual y en virtud de la prohibición constitucional de otorgar facultades extraordinarias para expedir Normas y al fijarse esta facultad como propia del Congreso de la República fue necesario acudir al trámite ordinario para la adopción de una nueva ley, la cual fue aprobada como Ley 400 del 19 de Agosto de 1997.A través de la Ley 400 se acoge de manera definitiva y con carácter permanente el alcance de la legislación relativa la normativa sismo resistente, facultando al Gobierno para que a través del ejercicio de la potestad reglamentaria actualice las normas en aquellos aspectos técnicamente aconsejables y que de tiempo en tiempo se requieran para una mejor implementación de las nuevas técnicas y avances tecnológicos.Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo ResistentesLa naturaleza eminentemente técnica del tema objeto de normalización, hace que el desarrollo de las ciencias específicamente en las áreas de sistemas de información, comunicaciones, los diseños y la construcción, así como las características, idiosincrasia, posibilidades y recursos del grupo humano para xx
  • 25. Prefacio quien se legisla, influyan de manera determinante en la obsolescencia o permanencia de lo allí reglamentado, haciendo que dichas normas puedan tomarse en manera alguna como verdades absolutas e inmutables.Esto implica que una Norma Sismo Resistente debe ser un organismo vivo que se desarrolle y se nutra del avance de la tecnología y de las demás acciones propias de una comunidad y de un gobierno, razón de más, que justifica la existencia de un grupo interdisciplinario conformado por especialistas que constituyan la Comisión Asesora Permanente.Una comisión similar funcionó a partir de 1984, cuando fue creada mediante Decreto 2170, adscrita al Ministerio de Obras Públicas y Transporte, conformada por este Ministro o su delegado, un representante de la Sociedad Colombiana de Ingenieros y un representante de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, cumpliendo funciones de atención de consultas tanto oficiales como particulares, dirección y supervigilancia de las investigaciones relacionadas con el Norma, envío de comisiones de estudio a las zonas donde han ocurrido temblores en el territorio nacional y publicación de sus informes, organización y realización de seminarios y cursos de actualización y definición del Norma, dirección de investigaciones sobre las causas de fallas estructurales y definición sobre si se aplicó o no el Norma, dirección y asesoría en la elaboración de estudios de microzonificación sísmica de ciudades dentro del país, entre otras.Sobre estas labores existen informes y resultados concretos de los que se desprenden claramente la importancia de su existencia, la efectividad de su funcionamiento, en contraposición a la escasa carga económica y administrativa que ello implicó al ente del cual dependía.La Ley 400 de 1997 crea una Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. La Ley establece su composición de la siguiente manera: un representante de la Presidencia de la República, un representante del Ministerio de Desarrollo Económico, un representante del Ministerio de Transporte, el Representante Legal del Instituto de Investigaciones en Geociencia, Minería y Química - INGEOMINAS -, o su delegado, el Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS - o su delegado, quien actuará como Secretario de la Comisión, el Presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros - SCI -, o su delegado, el Presidente de la Sociedad Colombiana de Arquitectos - SCA -, o su delegado, el Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural - ACIES -, o su delegado, un representante de las Organizaciones Gremiales relacionadas con la industria de la construcción, el Presidente de la Cámara Colombiana de la Construcción - CAMACOL -, o su delegado, y un delegado del Comité Consultivo Nacional, según la Ley 361 de 1997.Procedimiento empleado en la actualización de la normativa sismo resistenteDesde el año 1992, la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica ha venido trabajando formalmente en la actualización de las Normas Sismo Resistentes, gracias al auxilio concedido para este fin por el Fondo Nacional de Calamidades. Este proceso ha sido realizado por el Comité AIS 100 de la Asociación, el cual cuenta con numerosos profesionales expertos en el tema, dentro de sus miembros. El Comité AIS 100 está divido en ocho subcomités que tratan los diferentes temas cubiertos por la norma. El documento que recientemente discutió y aprobó el Comité AIS 100 se denomina Norma AIS 100-97 [Ref. 13] y es análogo a la Norma AIS 100-83 [Ref. 10], que sirvió de base al Decreto 1400/84. La norma AIS 100-97 corresponde al contenido técnico del Reglamento NSR-98. La parte procedimental, de sanciones y jurídica, en general, está contenida en la Ley 400 aprobada por el Congreso de la República el 19 de Agosto de 1997.El procedimiento de actualización del Reglamento se realizó de la siguiente manera: xxi
  • 26. Prefacio (a) Dentro de cada uno de los subcomités se produjo un documento preliminar del nuevo documento por parte de dos o tres miembros del subcomité. Este documento se envió a votación dentro del subcomité, con la obligación de que toda observación que se recibió de los miembros debió ser atendida. Con base en las observaciones recibidas se produjo un nuevo documento, que se llevó a votación nuevamente. Este proceso se repitió, cuantas veces fue necesario, hasta que hubo unanimidad dentro del subcomité respecto a que el documento propuesto era adecuado.(b) Una vez se obtuvo unanimidad dentro del subcomité, el documento se envió a votación dentro de todos los miembros del Comité AIS 100. Una vez se recibieron las observaciones pertinentes, éstas se discutieron dentro del subcomité que produjo el documento, tratando de conciliar las divergencias de criterio con quienes realizaron las observaciones. Este proceso se repitió cuantas veces fue necesario hasta el punto en que no hubo divergencias de criterio respecto a los requisitos contenidos dentro del documento o hubo aprobación por mayoría manifestada por medio de una votación afirmativa de más de las dos terceras partes del Comité en pleno.Una vez el documento fue aprobado por el Comité AIS 100, se llevó a discusión pública, enviándolo (c) a un amplio grupo de profesionales, instituciones y universidades. Las observaciones recibidas se atendieron y discutieron directamente con las personas que las enviaron.El documento AIS 100-97 corresponde a la séptima versión que se sometió al proceso descrito en los pasos (a) y (b), y atiende las observaciones que se recibieron de la votación realizada en Octubre de 1997, tal como la describe el paso (c). Más adelante se presenta un listado de las instituciones, entidades y profesionales con las cuales se discutió el documento.Esquema legal resultanteLa nueva normativa sismo resistente está estructurada jurídicamente de la siguiente manera:1.Ley 400 de 1997 - El marco jurídico de la normativa sismo resistente gravita alrededor de la Ley 400 de 1997, por medio de la cual se adoptaron normas sobre construcción sismo resistente. La ley contiene:• El objeto y alcance de la normativa.• Define las responsabilidades de los diseñadores y constructores.• Obliga a la revisión de los diseños que se presentan para obtener las licencias de construcción.• Define cuando debe llevarse a cabo una supervisión técnica de la construcción.• Define las calidades y requisitos de experiencia que deben cumplir los diseñadores, los revisores de los diseños, los supervisores técnicos y los directores de construcción.• Crea la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, y le fija sus funciones.• Delega en el Gobierno Nacional una potestad reglamentaria que le permite en el futuro expedir Decretos Reglamentarios de carácter técnico y científico, de acuerdo con un temario que fija la misma ley, dándole a estos Reglamentos la denominación NSR, seguida por los dos últimos dígitos del año de expedición.• Fija el temario que deben seguir los decretos reglamentarios, dividiéndose en Reglamento en Títulos que van desde la A hasta la K.• Establece las responsabilidades y sanciones en que incurren los profesionales diseñadores, los constructores, los funcionarios oficiales y las alcaldías, al incumplir la Ley.• Además crea incentivos para quienes actualicen las construcciones existentes a las nuevas normas, obliga a realizar análisis de vulnerabilidad para las edificaciones indispensablesxxii
  • 27. Prefacio existentes en un lapso de 3 años, y a repararlas en caso de que sean deficientes, con un plazo máximo de 6 años. • Por último, deroga los Decretos 1400 y 2170 de 1984. • La Ley 400 de 1997 entra en vigencia el 19 de Febrero de 1998.2. El Decreto 33 de 1998 – Reglamento NSR-98 – Por medio del Decreto 33 del 9 de Enero de 1998, elGobierno Nacional expidió el Reglamento NSR-98, cuyo contenido se describe más adelante. EsteDecreto se expidió con base en la Potestad Reglamentaria que da la Ley 400 de 1997. El contenidodel Reglamento se ajusta a lo establecido en la Ley 400 de 1997. Este Reglamento podrá seractualizado y modificado en el futuro, cuando se estime conveniente, por medio de la expediciónde nuevos Decretos Reglamentarios por parte del Gobierno Nacional y previo visto bueno de laComisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes.3. Conceptos y Resoluciones de la Comisión Permanente – La Ley 400 de 1997 al crear la ComisiónAsesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, adscrita al Ministerio deDesarrollo Económico, le fijo diversas funciones, dentro de las cuales se cuentan:• Atender y absolver las consultas que le formulen las entidades oficiales y los particulares.• Dirigir y supervigilar las investigaciones que sc lleven a cabo sobre aspectos relacionados con la Ley 400-97 y su desarrollo.• Enviar las comisiones de estudio que considere necesarias a las zonas del país que se vean afectadas por sismos o movimientos telúricos y publicar los resultados de tales estudios.• Coordinar y realizar seminarios y cursos de actualización sobre las normas de construcción sismo resistentes.• Orientar y asesorar la elaboración de estudios de microzonificación sísmica y fijar los alcances de los mismos.• Coordinar las investigaciones sobre las causas de fallas de estructuras y emitir conceptos sobre la aplicación de las normas de construcciones sismo resistentes.• Servir de Organo Consultivo del Gobierno Nacional para efectos de sugerir las actualizaciones en los aspectos técnicos que demande el desarrollo de las normas sobre Construcciones Sismo Resistentes.• Fijar dentro del alcance de la Ley 400-97, los procedimiento por medio de los cuales, periódicamente, se acrediten la experiencia, cualidades y conocimientos que deben tener los profesionales que realicen los diseños, su revisión, la construcción y su supervisión técnica, además mantener un registro de aquellos profesionales que hayan acreditado las cualidades y conocimientos correspondientes.• Nombrar delegados ad-honorem ante instituciones nacionales y extranjeras que traten temas afines con el alcance y propósito de la Ley 400-97 y sus desarrollos.• Las demás que le fije la Ley• Las que le asigne el Gobierno Nacional, según su competencia.• Además puede establecer detalladamente el alcance y procedimiento de ejecución de las labores profesionales de diseño estructural, estudios geotécnicos, diseño de elementos no estructurales, revisión de los diseños y estudios, dirección de la construcción, y supervisión técnica de la misma.• Puede fijar los procedimientos por medio de los cuales se establezca la idoneidad, experiencia profesional y conocimiento de las normas sobre construcciones sismo resistentes, que deben tener los profesionales y el personal auxiliar que desarrolle las mencionadas labores, con la periodicidad que estime conveniente.• Además, puede establecer los procedimientos para fijar los honorarios mínimos que se utilicen para retribuir las labores profesionales relacionadas con la Ley 400-97, cuando no se trate de servidores públicos. xxiii
  • 28. PrefacioQUE HAY NUEVO EN LA NSR-98La nueva versión de las Normas Sismo Resistentes Colombianas Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes - NSR-98, está estructurada de una manera similar al Decreto 1400/84. El temario está dividido en Títulos, cada uno de los cuales agrupan una temática particular. Los seis Títulos del Decreto 1400/84 se actualizaron y hay cinco Títulos totalmente nuevos. Además dentro de algunos de los Títulos del Decreto 1400/84 se introdujeron Capítulos nuevos.El temario del NSR-98 es el siguiente: TITUL CONTENIDOOBSERVACIONES ORequisitos generales de diseño y construcciónAActualizadosismo resistenteB Cargas ActualizadoC Concreto estructural ActualizadoD Mampostería estructuralActualizadoE Casas de uno y dos pisos ActualizadoF Estructuras metálicasActualizadoG Estructuras de maderaNuevoH Estudios geotécnicos NuevoI Supervisión técnicaNuevoRequisitos de protección contra el fuego enJ NuevoedificacionesK Otros requisitos complementariosNuevoA continuación se describe la proveniencia de la normativa y algunos de los cambios más importantes:GeneralesHay algunos cambios que afectan todo el reglamento en conjunto, los cuales son una variación con respecto al Decreto 1400/84. Los más importantes son los siguientes:Se suprimieron las palabras Sección, Artículo y Parágrafo en los encabezamientos de las diferentes secciones. Dada la forma jurídica de adopción del Reglamento estos encabezamientos no eran necesarios. Este cambio da mayor facilidad de lectura y consulta al Reglamento.El sistema métrico tradicional conocido como sistema mks ha sido abandonado prácticamente todo todos los países del mundo que lo empleaban. El sistema métrico SI o Sistema Internacional de Medidas, fue establecido en la 11a Conferencia Mundial de Pesos y Medidas, en 1960, se convirtió de uso obligatorio en el país por medio del Decreto 1731 de 1967, y es el sistema de unidades empleado hoy en día a nivel mundial. Aunque el sistema SI está basado en el sistema métrico original, la mayor diferencia radica en que el kg (kilogramo) es una unidad de masa en el sistema SI, mientras que era una unidad de fuerza en el sistema mks, donde se le debe denominar kgf (kilogramo fuerza). La totalidad del Reglamento NSR-98 se presenta en el sistema SI, con la excepción de los capítulos F.4, F.5, F.6 y F.7 de estructuras metálicas. A aquellas ecuaciones que producen resultados inconsistentes entre los dos sistemas de unidades se marcan con un asterisco en su número, i.e. (C.10-20*). Además se han colocado explicaciones en ciertas secciones para facilitar la transición al sistema SI de los ingenieros colombianos.xxiv
  • 29. Prefacio Todas las normas técnicas mencionadas en el Reglamento corresponden a normas técnicas colombianas, NTC, expedidas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, con muy contadas excepciones. En este aspecto hay que resaltar la labor realizada por este Instituto para homologar normas nacionales en muchos casos en que solo existía una norma de la ASTM o de otro instituto de normalización.Otra modificación de importancia con respecto al Decreto 1400/84 radica en que se ha definido el comportamiento sísmico de los sistemas y elementos estructurales de acuerdo con su capacidad de disipación de energía en el rango inelástico; aspecto fundamental en la obtención de una respuesta apropiada de la estructura al verse sometida a los efectos de un sismo. El Reglamento NSR-98 contempla tres niveles de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico: especial (DES), moderada (DMO) y mínima (DMI). Para cada uno de los materiales estructurales se prescriben los requisitos de detallado del elemento en función de estas tres capacidades. El empleo de elementos y sistemas estructurales en las diferentes zonas de amenaza sísmica se restringe de acuerdo con esta capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, así: CAPACIDAD DE ZONA DE AMENAZA SISMICA DISIPACIONBAJAINTERMEDIAALTAENERGIA MINIMApermitido nono (DMI) MODERADApermitidopermitidono(DMO)ESPECIALpermitidopermitidopermitido (DES)En algunos casos en los cuales es imposible realizar una distinción que permita dar requisitos diferenciales al material, el Reglamento permite variaciones con respecto a lo indicado en la tabla anterior. Este es el caso de la mampostería de muros confinados.Además dentro de todo el documento se procuró mejorar la redacción y la terminología empleadas.Titulo A - Requisitos generales de diseño sismo resistenteEl ATC-3 [Ref. 21 y 22] sobre el cual se basó la normativa sismo resistente colombiana, no fue adoptado como norma en los Estados Unidos inmediatamente. No obstante, fue actualizado a través del programa National Earthquake Hazard Reduction Program, NEHRP, en varias ocasiones, la última de las cuales ocurrió en 1994 [Ref. 39]. Tan solo la versión de 1997 del Uniform Building Code, UBC-97 [Ref. 47], se acoge a este tipo de reglamentación, diez y nueve años más tarde. Es indudable que los numerosos sismos catastróficos que han ocurrido a nivel mundial desde que apareció el ATC-3 en 1978, han influido en los cambios que se le han introducido, y en la normativa sísmica de diversos países.Dentro de estos sismos se destacan, a nivel mundial: Año Mes DíaLocalizaciónMagnitud Muertos1980Nov 23 Sur de ItaliaMs = 7.2 3 0001985Mar3 Valparaíso, ChileMs = 7.8 1771985Sep 19 Michoacán, MéxicoMs = 7.9 9 5001986Oct 10 San Salvador, El SalvadorMs = 5.4 1 0001987Mar6 Ecuador, frontera con Colombia Ms = 7.0 1 0001988Dic7 Spitak, ArmeniaMs = 7.025 0001989Oct 17 Loma Prieta, California, USA Ms = 7.0631990Jul 16 Luzón, Filipinas Ms = 7.8 1 7001992Jun 28 Landers, California, USA Ms = 7.51 xxv
  • 30. Prefacio1994Ene17 Northridge, California, USA Ms = 6.8 601995Ene17 Kobe, Japón Ms = 7.25 000 Los sismos anteriores tuvieron gran influencia en la normalización sísmica mundial, así:El Sismo de Chile de 1985 resalto la importancia del uso de muros estructurales en el comportamiento de las estructuras [Ref. 23, 45, 46 y 67], con el fin de darles mayor rigidez ante fuerza horizontales, como las que impone el sismo.México ha adoptado recientemente un nuevo código [Ref. 34] que tiende a corregir una gran parte de los problemas detectados en el sismo de Septiembre de 1985. Este nuevo código corrige la muy mala experiencia que se tuvo con el sistema estructural donde las vigas del pórtico son reemplazadas por nervaduras en dos direcciones [Ref. 56], lo que se conoce en Colombia como reticular celulado, sistema que se utilizó mucho en Colombia hace algunos años y que ha cobrado, desafortunadamente, vigencia nuevamente. Otro aspecto en el cual la experiencia mexicana es importante hace referencia a la irregularidad de las estructuras y su eventual mal comportamiento. El nuevo Código Mexicano prohibe la construcción de edificios cuya excentricidad entre centro de masa y centro de rigidez sea mayor del 20% de la dimensión en planta del edificio.Pero tal vez la mayor experiencia derivada del sismo de México de 1985 radica en los niveles de amplificación de las ondas sísmicas causados por los estratos de suelo blando subyacentes. Este punto ha obligado a revisiones importantes en la gran mayoría de las normas sísmicas actuales [Ref. 23, 25, 34, 39, 47, y 70]. Este aspecto nuevamente fue resaltado por el temblor de Loma Prieta, California, de 1989 [Ref. 25, 39, y 70]. Por otro lado, los temblores de Northridge, California, y Kobe Japón, especialmente el primero, resaltaron la enorme vulnerabilidad sísmica de las estructuras de acero con uniones soldadas.Para efectos de la actualización de los requisitos de sismo resistencia del Reglamento NSR-98, se consultaron las normativas de diversos países, dentro de las que se cuentan: • Estados Unidos – el ANSI/ASCE 7-95 [Ref. 20], el NEHRP-94 [Ref. 39], el UBC-97 [Ref. 47], y el SEAOC-96 [Ref. 66] • Eurocódigos - el Eurocode 8 [Ref. 29] • Francia – el AFPS-90 [Ref. 7]. • Japón – AIJ-90 [Ref. 8] • México – el Reglamento del Distrito Federal de 1993 [Ref. 34] • Nueva Zelandia – El NZS-4203 [Ref. 58] • Otros – En la [Ref. 61]En general el enfoque de la normativa colombiana de 1984 seguía siendo vigente, y a lo largo del tiempo se había manifestado su bondad en la medida que las diferentes normativas a nivel mundial tendieron hacia el mismo tipo de formulación, con algunas excepciones como es natural.Con base en todo lo anterior se definieron, por parte del Comité AIS 100, una serie de prioridades que guiarían el proceso de actualización del documento para producir la versión AIS 100-97, la cual corresponde al NSR-98. Se actualizaron y aclararon muchos de los requisitos contenidos en el Decreto 1400/84, dentro de los cuales se destacan:Se aclaró y amplió el procedimiento de diseño (Capítulo A.1). En el Apéndice I, se presenta de una manera gráfica este procedimiento de diseño.Se incluyeron unos nuevos mapas de amenaza sísmica [Ref. 18], los cuales se presentaron en la Figuras 3 y 4. (Capítulo A.2) xxvi
  • 31. PrefacioSe realizaron modificaciones en la forma como se determinan los movimientos sísmicos de diseño, especialmente en sitios donde hay suelos blandos (Capítulo A.2). Se introdujo un nuevo tipo de perfil de suelo (S4) y se permite un procedimiento alterno que se presenta en el Apéndice H-1. Además se dan requisitos para la realización de estudios de microzonificación y se insiste en la necesidad de realizarlos. El sismo de México abre los ojos, nuevamente, acerca de la necesidad de microzonificar las ciudades colombianas, con el fin de poder tomar medidas apropiadas en diseño que atiendan la amplificación de las ondas sísmicas por los estratos de suelo blando. En este momento existen estudios de microzonificación de las ciudades de Popayán [Ref. 51], y Santa Fe de Bogotá [Ref. 52], y se están adelantando los de Medellín, Manizales y Pereira. La ciudad de Cali ha realizado algunos trabajos preliminares al respecto.Se incluyó un nuevo Grupo de Uso IV, el cual cubre edificaciones indispensables, cuya operación no puede ser traslada rápidamente a un lugar alterno (Capítulos A.2 y A.12).El espectro de diseño se modificó (Capítulo A.2) y se permiten definiciones alternas de los movimientos sísmicos de diseño. El nuevo espectro de diseño se muestra en la Figura 7, y en la Figura 8 se compara con el del Decreto 1400/84.S a = 2.5 A a I Sa (g)Nota:Este espectro está definido paraun coeficiente de amortiguamientoigual al 5 por ciento del crítico1.2 A a S I Sa =T Aa I Sa = Para análisis dinámico, solo 2 modos diferentes al fundamental en cada dirección principal en planta Sa = A a I T0 = 0.3 s TLT (s)TCTL = 2.4 STC = 0.48 SFigura 7 - Espectro Elástico de Diseño del Reglamento NSR-98 xxvii
  • 32. Prefacio3.0 2.5 S = 1.0 I = 1.0 2.0Sa /Aa 1.5Decreto 1400/841.0 0.5 NSR-980.0 0.0 0.5 1.01.52.0 2.53.0 3.5 4.0 Período, T (s) Figura 8 - Espectros del Reglamento NSR-98 y del Decreto 1400/84Se aclaró y amplió la gama de sistemas estructurales permitidos, siendo estos el sistema de muros de carga, el sistema combinado (nuevo), el sistema de pórtico y el sistema dual (Capítulo A.3).Se prescriben claramente las posibilidades de combinar sistemas estructurales tanto en planta como en altura y se restringe el empleo de aquellos que han manifestado comportamiento inconveniente [Ref. 53]. Se definen los diferentes grados de irregularidad de la estructura de la edificación y se les asigna un valor, para cada tipo de irregularidad, a los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía, φa y φp, debidos a irregularidades en altura y en planta respectivamente. Estos coeficientes afectan el valor del coeficiente básico de modificación de respuesta R0, para obtener el coeficiente de modificación de respuesta R, por medio de R = φa φp R0. (Capítulo A.3). Los valores de R0 se aumentaron con respecto a los valores correspondientes en el Decreto 1400/84. Este aumento se justificó con base en la aceptación y buen cumplimiento de la norma de 1984, y se llevaron en el Reglamento NSR-98 a valores muy cercanos a los propuestos en el ATC-3 original. Este aspecto conduce a una disminución de los costos provenientes del diseño sísmico en la gran mayoría de las edificaciones.Se aclaran los efectos de torsión de toda la estructura y se introduce un efecto de torsión accidental, el cual no existía en el Decreto 1400/84. (Capítulo A.3)Las fuerzas sísmicas Fs se definen empleando el espectro directamente (Capítulo A.3). Con ellas se calculan las derivas (Capítulo A.6), y solo en el momento de diseñar los elementos de la estructura, se emplean unas fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E (E=Fs/R), las cuales se combinan con las otras solicitaciones empleando las ecuaciones de combinación de cargas del Título B. Véase el Apéndice I de este Prefacio.El método de la fuerza horizontal equivalente (Capítulo A.4) no sufre mayor modificación, pero se actualizan las ecuaciones para calcular el período aproximado de la estructura Ta.El Capítulo A.5 se denomina en el NSR-98 quot;Método del análisis dinámicoquot;, debido a que se permiten otros tipos de análisis dinámico diferentes al análisis modal que prescribía el Decreto 1400/84. Elxxviii
  • 33. Prefacio Capítulo está más a tono con los programas de computador que se emplean en la actualidad, e inclusive permite análisis dinámico inelástico.Los procedimientos de cálculo de las derivas se aclaran y complementan (Capítulo A.6). La deriva se debe calcular para las fuerzas sísmicas Fs sin haberlas dividido por R y en su cálculo se deben incluir los efectos torsionales y P-Delta. Se restringieron las derivas permitidas al verse la edificación afectada por el sismo de diseño, el antiguo valor límite para la deriva de 0.015hp del Decreto 1400/84 es ahora 0.010hp para todos los sistemas estructurales, exceptuando la mampostería, la cual tiene ahora un límite igual a 0.005hp. Se realizaron amplios estudios del impacto de costos de esta modificación, los cuales se presentan en las [Ref. 45 y 46].Se incluye un Capítulo A.7 totalmente nuevo sobre interacción suelo-estructura, y se incluye un procedimiento recomendado no obligatorio en el Apéndice A-2 para calcular estos efectos.Se incluyó un Capítulo A.8 sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, tales como escaleras, rampas, cerchas, correas, viguetas y otros.Así mismo, se incluyó un Capítulo A.9 nuevo sobre elementos no estructurales tales como fachadas, muros divisorios, acabados, instalaciones interiores, etc. Más adelante se discuten los criterios contenidos dentro de este Capítulo. El objetivo primordial es la defensa de la vida y el funcionamiento de las edificaciones indispensables posteriormente a la ocurrencia de un sismo.En el Capítulo A.10 se fijan procedimientos para la aplicación del nuevo Reglamento NSR-98 a edificaciones construidas antes de su vigencia y para el análisis de vulnerabilidad sísmica de estructura existentes. Este Capítulo está basado en el documento quot;Adición, Modificación y Remodelación del Sistema Estructural de Edificaciones Existentes Antes de la Vigencia del Decreto 1400/84quot;, [Ref. 11 y 44] el cual se denominó Norma AIS 150-86. Allí se definieron los parámetro bajo los cuales se deben tratar las adiciones, modificaciones y remodelaciones de edificaciones existentes antes de la vigencia del Decreto 1400/84, con el fin de que la edificación resultante tenga resistencia comparable a la de una edificación construida de acuerdo con los requisitos del Decreto 1400/84. Los requisitos de la Norma AIS 150-86 se han adaptado a los nuevos requisitos del Reglamento NSR-98.Se exige la colocación de instrumentos sísmicos para edificaciones cuyo tamaño o altura lo ameritan, indicando el tipo de instrumento y su localización (Capítulo A.11).En el Capítulo A.12 se exige para las edificaciones indispensables, una verificación para unos movimientos sísmicos que describen el umbral de daño de la edificación.En el Capítulo A.13 se presentan las definiciones de los principales términos empleados en el Título A y de los términos matemáticos que se utilizan en él.Se han incluido tres Apéndices nuevos. El Apéndice A-1 corresponde a recomendaciones sísmicas de algunas estructuras que no están cubiertas por el alcance del Reglamento, tales como tanques elevados, silos y chimeneas y otras estructuras industriales, avisos y monumentos. Este Apéndice no tiene carácter obligatorio y se incluye simplemente como una guía para los diseñadores de estos elementos. El Apéndice A-2 contiene recomendaciones para la evaluación de los efectos de interacción suelo- estructura. El Apéndice A-3 contiene los valores de la aceleración pico efectiva de diseño Aa y del umbral de daño, Ad, así como la localización dentro de las zonas de amenaza sísmica de todos los municipios colombianos.xxix
  • 34. Prefacio Titulo B - CargasEl documento ANSI A.58 [Ref. 19], el cual sirvió como base para la redacción del Título B del Decreto 1400/84, propugnaba la utilización del método de resistencia en el diseño de todos los materiales estructurales. No obstante, el método de esfuerzos de trabajo se utiliza todavía en el diseño de algunos de ellos. Este documento ha evolucionado dentro del medio norteamericano al documento ANSI/ASCE 7-95 [Ref. 20] el cual contiene un tratamiento unificado de los métodos de diseño y de las cargas a emplearse, lo cual es muy útil cuando se usan elementos de diferente material estructural dentro de la misma estructura. Los requisitos del Capítulo B.2 se han adaptado a esta tendencia. En general con la excepción de la madera, en el NSR-98 todos los materiales se diseñan por el método del estado límite de resistencia. En los otros materiales diferentes a la madera se presentan como alternativa la posibilidad de realizar el diseño por el método de esfuerzos de trabajo, de tal manera que el diseñador pueda seleccionar la metodología más conveniente.Todo el Título B se convirtió al sistema métrico de unidades internacional SI, colocando en lugares apropiados dentro del texto recomendaciones acerca del empleo de este sistema y de la distinción muy clara que debe tener el diseñador entre masa y peso. En todos los casos de cargas muertas (Capítulo B.3) y cargas vivas (Capítulo B.3) se han colocado las equivalencias en el antiguo sistema métrico mks.En el caso de las cargas muertas mínimas (Capítulo B.3) se han colocado valores para los tipos de fachadas, muros divisorios y particiones empleados tradicionalmente en el país. Se han contemplado valores mínimos para divisiones construidas con paneles de yeso (dry wall), cuyo uso se ha popularizado recientemente.Se aclaró el uso de cargas vivas en cubiertas, aspecto que era confuso en el Decreto 1400/84, pues no se indicaba que los valores dados eran para cubiertas livianas. Ahora estos valores relativamente bajos, de 0.35 kN/m2 (35 kgf/m2) son exclusivamente para cubiertas inclinadas sobre estructuras metálicas o de madera, con pendientes mayores del 20% y de 0.50 kN/m2 (50 kgf/m2) para pendientes menores del 20%.El procedimiento para evaluar las cargas de viento se modernizó y se incorporó un mapa de amenaza eólica. Cuando se elaboró el Decreto 1400/84, no existía a nivel nacional un estudio general y amplio sobre la amenaza eólica en el país, por esta razón se fijó una velocidad del viento de 100 km/h para todo el territorio nacional. Con posterioridad a la aparición del Decreto 1400/84, Interconexión Eléctrica patrocinó un estudio sobre el riesgo eólico del país [Ref. 27] por medio del cual se obtuvo un mapa de velocidades de diseño para viento en todo el país.Utilizando estos resultados del estudio mencionado y con base en una traducción de la Norma inglesa de determinación de cargas de viento que se había elaborado dentro del trabajo de preparación del borrador del Decreto 1400/84, Fedestructuras, con colaboración de un grupo de instituciones e ingenieros desarrolló un documento para la determinación de cargas de viento en el territorio nacional. Este documento [Ref. 36] constituye la base de los requisitos del Capítulo B.6 del Reglamento NSR-98.Titulo C - Concreto EstructuralCon anterioridad a la expedición del Decreto 1400/84, en el país se venían utilizado en el diseño de estructuras de concreto reforzado los requisitos del Código ACI 318 [Ref. 1], desarrollado por el Instituto Americano del Concreto (ACI). En 1978 el Instituto Colombiano de Productores de Cemento, ICPC, realizó una traducción autorizada por el ACI de la versión de 1977 de este documento, la cual fue ampliamente difundida en el país, y sirvió de base para la redacción de la norma ICONTEC 2000 [Ref.xxx
  • 35. Prefacio 48]. En el Decreto 1400/84 el Título C se basó en la norma ICONTEC 2000, actualizada a la versión de 1983 del Código ACI 318.Con posterioridad a la expedición del Decreto 1400/84, el ACI ha actualizado su documento en 1989 [Ref. 3], posteriormente en 1995 [Ref. 4] y en el momento está trabajando en lo que será la versión del año 2001. El Comité AIS 100 ha venido modificando apropiadamente el borrador de su documento, en la medida que han desarrollado las actualizaciones del Código ACI 318; pues se cuenta con la fortuna de que uno de los miembros del comité AIS 100 lo es también del comité ACI 318. Esto ha permitido mantener un contacto más estrecho con este comité, llevando a su seno las observaciones que la aplicación del documento al medio nacional ha traído, y por otro lado conocer muy de cerca las modificaciones que se le van a introducir en cada nueva versión y su aplicabilidad a nuestro medio.Los requisitos que trae el NSR-98 corresponden de una manera general al documento que publicó el ACI a finales del año 1995 [Ref. 4] y algunos apartes a la nueva norma europea [Ref. 28]. En muchos de los requisitos se desvía de lo que exigen estos documentos, pues la práctica nacional así lo requiere.La desviación más importante consiste en que los requisitos del Reglamento NSR-98 se dividen de acuerdo con la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico de los elementos construidos con concreto estructural y no de acuerdo con la zona de amenaza sísmica como ocurría en el Decreto 1400/84, lo cual generaba confusión.El Capítulo C.3 de materiales se actualizó en su totalidad. Se contemplan definiciones de los diámetros del refuerzo tanto en octavos de pulgada como en mm. Se exige una aceptación del acero de refuerzo similar a la que se exige para el concreto. Se permiten barras con recubrimiento epóxico para protección contra la corrosión.Los requisitos de durabilidad del Capítulo C.4 se actualizaron en su totalidad, así como los de calidad del concreto del Capítulo C.5.En el Capítulo C.7 se ajustaron los recubrimientos mínimos a lo que ha traído el Código ACI 318 desde hace varias ediciones, y que es diferente a lo que contenía la norma ICONTEC 2000. Así mismo se incluyen requisitos nuevos de integridad estructural.El Capítulo C.8 difiere ampliamente del correspondiente en ACI 318-95. Los requisitos de análisis estructural se fijan de una manera más acorde con la práctica moderna al respecto. Se incluyen recomendaciones acerca de las inercias efectivas cuando se desea emplear secciones fisuradas en el análisis. Los valores de los módulos de elasticidad corresponden a valores medidos experimentalmente en diferentes ciudades del país, de acuerdo con una serie de investigaciones realizadas en la Universidad Javeriana de Santa Fe de Bogotá. Se permiten diferentes tipos de análisis estructural, inclusive procedimientos que emplean modelos de celosía.En el Capítulo C.9 se presentan valores de los espesores mínimos de elementos cuando no hay necesidad de calcular las deflexiones, para dos casos diferentes. Uno de ellos corresponde al uso de particiones livianas, que conduce a los mismos valores que exige el ACI 318, y el otro caso corresponde a los muros divisorios tradicionales en el país, construidos con bloque de arcilla de perforación horizontal, los cuales son más pesados y susceptibles a las deflexiones y que han venido presentado problemas por esta razón.En el Capítulo C.10 se variaron las ecuaciones de cuantía mínima y se aclararon los requisitos de esbeltez (efectos P-Delta). Los requisitos para transmisión de cargas de columna a través de los sistemas de entrepiso se adaptaron a recientes investigaciones. xxxi
  • 36. PrefacioLos requisitos de diseño a torsión del Capítulo C.11 son totalmente nuevos. Están basados en modelos de celosía y son aplicables ahora también a vigas huecas o vigas cajón. Este capítulo se ha conservado en esfuerzos y no fuerzas, como estaba en el Decreto 1400/84. Se incluyó una sección para verificaciones de cortante en los apoyos de vigas que son sostenidas por otras vigas.El Capítulo C.12 de desarrollo y empalmes del refuerzo está de acuerdo con los requisitos nuevos del ACI 318-95.El Capítulo C.13, al igual que el Decreto 1400/84 cubre losas en una y en dos direcciones, a diferencia del ACI 318 que solo cubre allí losas en dos direcciones. Este Capítulo difiere ampliamente de los contenido en ACI 318 y se ajusta de una mejor manera a la práctica nacional. Se permite el diseño de losas por el método de las líneas de fluencia. Se incluyeron los procedimientos de análisis del Método 3 del ACI 318-63 para losas soportadas por vigas rígidas o muros.El Capítulo C.15 de fundaciones contiene ahora requisitos para pilotes y caissons, y vigas de amarre de fundaciones, además de los tradicionales para zapatas.El Capítulo C.16 de concreto prefabricado es totalmente nuevo y sigue los requisitos del Código ACI 318-95.En concreto preesforzado aparece un límite nuevo para los esfuerzos admisible en cargas de servicio. Los valores recomendados para los coeficientes de fricción en ductos de postensado se ajustaron a valores medidos en el medio nacional.El Capítulo C.19 de pruebas de carga es totalmente nuevo. Se insiste en la solución analítica del problema y se deja la prueba de carga como un recurso final.Se incluyó un capítulo totalmente nuevo para tanques y compartimentos estancos. Este Capítulo C.20 se basa en las recomendaciones de la norma ACI 350-89 [Ref. 2].El Capítulo C.21 comprende los requisitos para las diferentes grados de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, con aplicación en el diseño sismo resistente. Estos requisitos se derivan históricamente en el ACI 318 de lo presentado en la [Ref. 24]. En la NSR-98 los requisitos se presentan en paralelo para los tres grados de disipación prescritos por el Reglamento. Todos los requisitos se aclararon y modernizaron. Los requisitos para el grado moderado de disipación de energía, difieren de los contenidos en ACI 318, tal como ocurría en el Decreto 1400/84.Se incluyen dos Capítulos totalmente nuevos, el C.22 de concreto simple y el C.23 de anclaje al concreto. Además aparecen cuatro Apéndices nuevos: el C-A para el diseño a flexión por el método de esfuerzos admisibles, el C-B con un procedimiento alterno de diseño a flexión y flexo-compresión donde el control no se lleva por consideraciones de cuantías balanceadas, sino por medio de la deformación unitaria en el acero de refuerzo, el C-C con los valores de los coeficientes de reducción de resistencia φ, para ser empleados en estructuras mixtas, y por último el C-D con las conversión de ecuaciones no homogéneas entre el sistema de unidades SI y el métrico tradicional mks.Titulo D - Mampostería EstructuralEste título se remozó en su totalidad con base en la experiencia que se ha tenido a nivel nacional con un sistema estructural que era relativamente novedoso en 1984. Se incorporaron los resultados de amplias investigaciones experimentales nacionales en mampostería confinada. Se incluyó un sistema dexxxii
  • 37. Prefacio mampostería de cavidad reforzada (Capítulo D.6), utilizado con muy buena experiencia en otras regiones sísmicas del mundo. Los requisitos de procedimientos constructivos y de control de calidad se ampliaron y actualizaron.Los requisitos de diseño se plantean por el método del estado límite de resistencia [Ref. 33 y 47], aunque se permite el diseño por el método de los esfuerzos admisibles, que se incluye en el Apéndice D-1.La parte de materiales para mampostería se homologó con las nuevas normas NTC para unidades de mampostería expedidas por el ICONTEC. Los procedimientos de definición de la resistencia de la mampostería durante la etapa de diseño se aclararon, al igual que su verificación posterior en obra (Capítulo D.3). Además se empleó toda la información experimental nacional sobre resistencias de muretes, provenientes de los resultados de la supervisión técnica de estructuras de mampostería, que se ha efectuado desde 1984.Se incluyó un Capítulo D.4 de requisitos constructivos totalmente nuevo. Se indica allí la conveniencia de colocar el acero de refuerzo horizontal para efectos de fuerza cortante y tracción diagonal dentro de elementos tipo viga embebidos dentro del muro. No se permite el uso del refuerzo de junta colocado en las pegas como parte del refuerzo para esfuerzos cortantes.Los requisitos de análisis y diseño, siguen apropiadamente los del Código UBC-97 [Ref. 47] y de la norma ACI 530 [Ref. 54], en lo que respecta a mampostería construida con unidades de perforación vertical. Los procedimientos de diseño se dividen en efectos en la dirección perpendicular al plano del muro, y en efectos en la dirección paralela al plano del muro.Se mantienen las mismas limitaciones que contenía el Decreto 1400/84 para la mampostería no reforzada, restringiéndola a los lugares dentro de las zonas de amenaza sísmica baja donde Aa es menor o igual a 0.05.Los procedimientos de diseño para mampostería confinada (Capítulo D.10) son totalmente nuevos y se basan en la investigación realizada en la Universidad de los Andes, auspiciada por varias instituciones, dentro de las cuales se cuentan la OEA, Colciencias, el antiguo Ministerio de Obras Públicas, y la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, a través del Fondo Nacional de Calamidades. [Ref. 5 y 69].El empleo de muros diafragma (Capítulo D.11) se limita a la remodelación del sistema estructural de edificaciones existentes.Se incluye un Apéndice D-A con las conversión de ecuaciones no homogéneas entre el sistema de unidades SI y el métrico tradicional mks. Titulo E - Casas de uno y dos pisosEste es un Título único a nivel mundial [Ref. 5], pues corresponde a unos requisitos empíricos que permiten construir casas de uno y hasta dos pisos, sin la necesidad del concurso de un ingeniero estructural. Los requisitos se aclararon y se incorporó la experiencia que se ha tenido en su aplicación en los trece años de vigencia del Decreto 1400/84. Los requisitos se hicieron totalmente compatibles con los del Capítulo D.10 de mampostería confinada.Titulo F - Estructuras metálicas xxxiii
  • 38. Prefacio El auge que ha cobrado recientemente la construcción de estructuras metálicas en el país, se tuvo muy en mente al actualizar este Título. Se incluyó el procedimiento de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD), metodología que apareció en el medio norteamericano, para estructuras metálicas, con posterioridad a la expedición del Decreto 1400/84. Se incluyeron requisitos para elementos formados en frío (lámina delgada) y para elementos de aluminio.El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC) ha venido desarrollando desde 1923 un juego de especificaciones para el diseño y construcción de estructuras de acero [Ref. 14]. En 1977 la Asociación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, FEDESTRUCTURAS, publicó el quot;Código Colombiano de Construcciones Metálicasquot; [Ref. 35] el cual corresponde a una adaptación de las especificaciones del AISC al medio colombiano. Posteriormente este documento fue revisado en dos ocasiones y en 1984 fue adoptado por el ICONTEC como la Norma 2001 quot;Código Colombiano de Construcciones Metálicasquot; [Ref. 49]. Estos documentos fueron la base de los requisitos que contenía el Decreto 1400/84. Además Fedestructuras adelantó una traducción y adaptación al medio nacional [Ref. 37] del Código de la AWS para soldaduras, la cual subsana este vacío a nivel nacional.En el campo del acero estructural el Instituto Americano de Construcción en Acero - AISC produjo en 1986 un documento cuya versión más reciente se presenta en la [Ref. 15], en el cual se dan los requisitos para el método de diseño con factores de carga y de resistencia, lo que se conoce en inglés como LRFD. Los requisitos del Capítulo F.2 corresponde a este último documento. Los requisitos tradicionales de diseño por el método de esfuerzos admisibles se han conservado, actualizados, en el Capítulo F.4. Los requisitos para las diferentes capacidades de disipación de energía en el rango inelástico de las estructuras de acero están en el Capítulo F.3 para el método de diseño por factores de carga y resistencia, y en el Capítulo F.5 para el método de diseño por esfuerzos admisibles.El nuevo Capítulo F.6 cubre los requisitos para el diseño y construcción de estructuras conformadas por elementos de acero formados en frío, lo que se conoce también como lámina delgada de acero. Este sistema estructural se utiliza en todo el país y no estaba cubierto por el Decreto 1400/84. Los requisitos están basados en las [Ref. 16 y 17] del Instituto Americano del Hierro y el Acero – AISI.El Capítulo F.7 y sus Apéndices cubre el diseño de estructuras de aluminio. Los requisitos allí presentados están basado en la norma inglesa BS 8118 [Ref. 26]. Este tema es totalmente nuevo en el Reglamento.Desafortunadamente solo fue posible presentar los requisitos de los Capítulos F.1 a F.3 en el sistema de unidades SI. Los Capítulos F.4 a F.7 permanecen en el sistema de unidades mks. Este aspecto será subsanado en una próxima actualización del Reglamento.Titulo G - Estructuras de maderaEste Título, totalmente nuevo, fue redactado por un Subcomité que estuvo dirigido por la Sociedad Colombiana de Arquitectos. En el se dan los requisitos para el diseño y la construcción de estructuras de madera.La Junta del Acuerdo de Cartagena del Pacto Andino, trabajó en el desarrollo de una base tecnológica adecuada que permita la explotación y utilización de los productos de los bosques tropicales andinos. Como resultado de este esfuerzo se publicó el quot;Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andinoquot; [Ref. 60]. Los requisitos que se presentan en el Título G están basados en este documento.Titulo H - Estudios geotécnicos xxxiv
  • 39. Prefacio Este Título también es totalmente nuevo. Allí se dan los lineamientos a seguir en la exploración del subsuelo y en la elaboración de las recomendaciones de diseño de las fundaciones y obras de contención. Los requisitos dados allí corresponden al primer intento de dar una normativa al respecto en el medio nacional, exceptuando algunos tímidos intentos realizados por la Sociedad Colombiana de Ingenieros, hace ya algún tiempo.Titulo I - Supervisión técnicaEste nuevo Título generó una amplia discusión a nivel nacional durante las votaciones, la cual enriqueció el documento. El Título I contiene requisitos para determinar el alcance mínimo de la supervisión técnica y la idoneidad requerida de los profesionales que la lleven a cabo. El documento definitivo contiene un Apéndice, no obligatorio, donde se dan recomendaciones para desempeñar la supervisión. No sobra advertir que la obligatoriedad de la supervisión técnica existió por trece años en el Decreto 1400/84 y que simplemente se ha trasladado el requisito al NSR-98. Se aclaró su alcance y se definieron de una mejor manera las funciones del supervisor. El área mínima de las edificaciones en las cuales obligatoriamente debe llevarse a cabo una supervisión técnica, fue variado de los 2000 m2 exigidos por el Decreto 1400/84 a 3000 m2 de área construida por la Ley 400 de 1997.Titulo J - Requisitos de protección contra el fuego en edificacionesLa protección contra el fuego es un requisito importante en algunos tipos de estructuras, aunque ningún sistema ni material estructural está excento de ser afectado por él. Se dan requisitos mínimos de protección en función del tipo de ocupación de la edificación. Provienen de los requisitos de diferentes normas internacionales.Titulo K – Otros requisitos complementariosContiene otros requisitos, de carácter técnico, adicionales a los contenidos en los Títulos A a J, necesarios para cumplir el propósito de protección a la vida en edificaciones cubiertas por el alcance de las Normas Sismo Resistentes. Contiene, entre otros, una clasificación de las edificaciones en función del tipo de ocupación, requisitos especiales para escaleras y medios de evacuación localizados en zonas comunes de la edificación, requisitos especiales para teatros, auditorios y estadios, requisitos para vidrios, entre otros. Los requisitos dados en este Título se derivan parcialmente del estudio de la [Ref. 68]. EL RETO PARA LOS INGENIEROS, ARQUITECTOS Y CONSTRUCTORESLa realidad de la situaciónCon base en lo expuesto anteriormente es posible hacer una semblanza acerca de la situación actual de seguridad sísmica en las edificaciones colombianas y con base en ella proponer una estrategia que permita mejorar aquellos aspectos que lo requieran. La situación actual la podemos resumir de la siguiente manera:1. El territorio colombiano está expuesto a la ocurrencia de sismos dañinos, como lo han recordado lossismos ocurridos recientemente. Dado que las víctimas en los sismos las producen las edificaciones,es necesario diseñar y construir las edificaciones de una manera tal que se tenga certeza de quetendrán un buen comportamiento ante la ocurrencia de un sismo. Los siguientes sismosxxxv
  • 40. Prefaciocolombianos recientes han afectado principalmente los elementos no estructurales y acabadosdentro de las edificaciones de las ciudades donde se sintieron con alguna intensidad.Año Mes Día LocalizaciónMagnitudProf. (km)Muertos 1992Oct 18 Murindó, o del Atrato medio Ms = 7.2 1530 1994Jun6 Páez, límite Cauca HuilaMs = 6.4< 20500-1000 1995Ene 19 Tauramena, Casanare mb = 6.5 1510 1995Feb8 Calima, Valle mb = 6.4 90 52. En general la aplicación de las Normas Sismo Resistentes Colombianas ha sido efectiva en los treceaños que llevan de promulgadas. Esto no quiere decir que se deban olvidar aspectos como elcuidado en el diseño y construcción de las edificaciones, así como la vigilancia de estas funciones.3. Las Normas Sismo Resistentes defienden primordialmente la vida humana ante la ocurrencia de lossismos y la defensa de la propiedad no deja de ser un subproducto de la defensa de la vida. Existeun abismo entre las expectativas que tienen los usuarios o propietarios de finca raíz y los objetivosde las Normas Sismo Resistentes en lo que respecta a la defensa de la propiedad. En general elusuario espera que la edificación no tenga ningún daño con la ocurrencia de un sismo, y aunque lasNormas defienden respecto a la posibilidad de daño estructural grave y de colapso de la edificación,en general se pueden presentar daños graves a los elementos no estructurales de la edificación,especialmente en los muros divisorios y fachadas, en caso de sismos severos.4. Existe un peligro grave para la vida humana a raíz del desprendimiento de elementos de fachada,los cuales al caer pueden afectar a los transeúntes. Este punto fue resaltado por los últimos sismosque han afectado el territorio nacional.5. Los sistemas estructurales puntuales aporticados han sido substituidos, a nivel mundial, porsistemas más rígidos lateralmente, construidos con base en muros estructurales. En el país no hayconsciencia acerca de la excesiva flexibilidad de los sistemas actualmente utilizados. Hay necesidadde estudiar nuevas alternativas estructurales en el país, que tiendan a resolver el problema .Lo anterior indica que la estrategia a seguir en la reducción del daño a los elementos no estructurales consiste en atacar dos frentes simultáneamente: un cambio en la práctica de construcción de elementos tales como muros divisorios y fachadas, y una reducción en la flexibilidad de las estructuras ante efectos horizontales, dándole mayor rigidez a la estructura. A continuación se indica en que consisten estos cambios de filosofía constructivaUn cambio en los tipos de acabadosLa influencia de los elementos no estructurales, tales como muros divisorios y particiones, en la respuesta ante fuerzas horizontales de una edificación es reconocida a nivel mundial como un aspecto de gran importancia [Ref. 38]. El hecho de que se consideren como elementos no estructurales no implica que no afecten la respuesta de la estructura. Uno de los casos más conocidos y difundidos es la falla de las columnas por lo que se conoce con el nombre de efecto de quot;columna cortaquot; o quot;columna cautivaquot;, donde un muro no estructural limita la capacidad de deformación de una columna, haciendo que ésta pase de un modo prevaleciente de falla a flexión a uno de falla por esfuerzos cortantes. Hay innumerables casos de fallas de columnas en sismos ocurridos en el medio colombiano causadas por este aspecto.Pero las consecuencias de no tomar en cuenta el comportamiento de los elementos no estructurales no puede limitarse a los aspectos en que éstos modifican la respuesta de la estructura. Hay numerosos casos en los cuales la respuesta de los elementos no estructurales conducen a situaciones de peligro paraxxxvi
  • 41. Prefacio las vidas humanas, sin que estén directamente relacionados con su influencia en la estructura. Un caso particularmente peligroso es el desprendimiento de elementos de fachada durante un sismo, lo cual pone en grave peligro a los transeúntes al nivel de la calzada.El enfoque mundial con respecto a este tipo de problema [Ref. 38] está fundamentado en dos aspectos que deben tomarse en cuenta en el diseño de la edificación, y en este caso la palabra diseño hace referencia al diseño global y no solamente al diseño estructural:(a) Separarlos de la estructura - En este tipo de diseño los elementos no estructurales se aíslan lateralmente de la estructura dejando una separación suficiente para que la estructura al deformarse como consecuencia del sismo no los toque. Los elementos no estructurales se apoyan en su parte inferior sobre la estructura, por lo tanto deben ser capaces de resistir por si mismos las fuerzas inerciales que les impone el sismo y sus anclajes a la estructura deben ser capaces de resistir y transferir a la estructura estas fuerzas inducidas por el sismo.(b) Disponer elementos que admitan las deformaciones de la estructura - En este tipo de diseño se disponen elementos no estructurales que tocan la estructura y que por lo tanto deben ser lo suficientemente flexibles para poder resistir las deformaciones que la estructura les impone sin sufrir daño mayor que el que admite el grado de desempeño prefijado para los elementos no estructurales de la edificación. En este tipo de diseño debe haber una coordinación con el ingeniero estructural, con el fin de que éste tome en cuenta el potencial efecto nocivo sobre la estructura que pueda tener la interacción entre elementos estructurales y no estructurales.La bondad de estas prácticas se hace cada día más evidente y es notorio que, en aquellos lugares donde no se toman en cuenta estas precauciones, se presentan más víctimas y mayor número de daños comparativamente con los lugares donde se toman las precauciones mencionadas.En el caso colombiano el Decreto 1400/84 hacía referencia de una manera muy tangencial al problema y no contenía ningún tipo de requisitos, fuera de un simple llamado de atención sobre el tema. La razón de esto estriba en la manera como se manejan las decisiones respecto a los elementos no estructurales dentro de la industria nacional de la construcción. En general el ingeniero estructural solo indica en sus planos aquellos elementos que cumplen funciones estructurales. Los planos arquitectónicos indican los elementos no estructurales, pero nunca presentan la disposición, tamaño y características de los amarres o anclajes necesarios. Lo mismo es cierto respecto a los diseños de las instalaciones interiores.Por otro lado hay una gran anarquía entre lo que se indica en los planos arquitectónicos y lo que efectivamente queda en la construcción. En muchos casos los planos son un simple reflejo de los que se ha pensado realizar, pero el constructor tiene una amplia capacidad de variar los diseños sin que se consulte al ingeniero estructural sobre las implicaciones que esto puede traer. La única voz de alerta es dada por el constructor al calculista, cuando a juicio del primero se aumentan en alguna medida las cargas verticales de la edificación.En general los calculistas no incluyen, en sus planos, detalles acerca de los elementos no estructurales y solo lo hacen cuando el cliente así lo solicita, pues no están interesados en asumir una responsabilidad sobre algo que no está dentro del alcance usual de sus diseños. Lo grave de esta situación es que dentro del Decreto 1400/84 no existían disposiciones que indicaran la forma como deben calcularse las solicitaciones que se esperan sobre estos elementos debidas a los movimientos sísmicos.El criterio adoptado en el Reglamento NSR-98 para atender el problema de los elementos no estructurales, esta centrado en los siguientes aspectos:xxxvii
  • 42. Prefacio • Incluir un Capítulo A.9 - Elementos No Estructurales - en el cual se indica cómo se calculan las fuerzas que impone el sismo a todos los elementos que no formen parte de la estructura.• Dejar claramente indicado (Sección A.9.3) que el responsable de los diseños es quien los incluye los elementos no estructurales en sus planos. Esto implica que los elementos arquitectónicos son responsabilidad del arquitecto, a menos que otro profesional los incluya en los suyos, y el arquitecto deje de hacerlo.• Vincular al constructor, al propietario y al supervisor técnico en las responsabilidades derivadas de las modificaciones que se realicen durante la construcción, o con posterioridad a ella, de tal manera que esto sea una voz de alerta respecto a las implicaciones que pueden tener algunos cambios.Es indudable que un cambio en las prácticas constructivas de acabados debe llevarse a cabo de una manera coordinada entre diseñadores, constructores y la industria de materiales.Estructuras mas rígidasLa rigidez de una estructura ante efectos horizontales, como los que produce un sismo primordialmente, se controla por medio del estudio de la deriva (véase la Figura 5), la cual mide que tan flexible es la edificación. Es indudable que uno de los aspectos que más trató de subsanar el Decreto 1400/84 fue la excesiva flexibilidad ante fuerzas horizontales de las estructuras colombianas. La evidencia de los daños producidos por los sismos ocurridos a finales de 1979 y el sismo de Popayán de 1983, indicaban que uno de los aspectos más apremiantes dentro de lo que debía regular y subsanar el Decreto 1400/84, era precisamente esto. Indudablemente el Decreto 1400/84 produjo un cambio radical en la mentalidad de los ingenieros estructurales colombianos acerca de la importancia de producir estructuras rígidas que limitaran sus deformaciones horizontales al verse sometidas a los efectos de un sismo, y podría afirmarse que la conciencia acerca del problema de la deriva está en la mente de todos los ingenieros estructurales nacionales. Con la excepción de las zonas de amenaza sísmica baja del Decreto 1400/84, puede decirse que en la gran mayoría de los diseños estructurales de edificios que se están llevando a cabo en la actualidad en el país, el parámetro que regula el dimensionamiento de los elementos del sistema de resistencia sísmica de la edificación es el control de la deriva.La experiencia de los sismos ocurridos con posterioridad a la adopción del Decreto 1400/84 demostró que los límites de deriva que contenía el Decreto 1400/84 debían hacerse más estrictos, por esta razón en el NSR-98, el límite de la deriva que puede tener la estructura, en cualquier piso, al ser analizada por el diseñador ante las fuerzas sísmicas de diseño, no puede exceder el 1% de la altura del entrepiso. Esto quiere decir que en un edificio normal con alturas de entrepiso de 3 metros de fino a fino, la deriva máxima aceptable es de 3 centímetros. Para edificios de mampostería estructural el límite en el NSR-98 es de 0.5% de la altura. Por lo tanto en este caso la deriva máxima aceptable para entrepisos de 3 metros de altura sería de 1.5 centímetros.Aunque este cambio no impide de una manera total que se presente daño a los elementos no estructurales, por lo menos va a reducir enormemente los daños que se presentan en estos elementos, especialmente ante sismos frecuentes de intensidad menor que el de diseño.Uso de muros estructurales como alternativaUna de las maneras mas eficientes de lograr un control de deriva adecuado es el uso de muros estructurales [Ref. 45, 46 y 67]. Al respecto la práctica mundial de diseño de edificios en zonas sísmicamente activas ha gravitado hacia esta solución. Puede decirse que con contadas excepciones losxxxviii
  • 43. Prefacio edificios de concreto reforzado que se diseñan hoy en día en las zonas más sísmicas del mundo tienen muros estructurales como parte de su sistema de resistencia sísmica.Esta alternativa se ha empleado en Colombia, aunque no de una manera intensiva. Solo a raíz de la introducción de la mampostería estructural durante la década de 1970 se empezaron a considerar los muros estructurales como una solución viable. Uno de los aspectos que más ha limitado su implantación ha sido la existencia de parqueaderos en los pisos inferiores y otros aspectos de índole arquitectónica. La solución a estos problemas radica en una mayor interacción entre el equipo conformado por el arquitecto y el ingeniero estructural. Este mismo tipo de problemas ocurrió con la aparición de la mampostería estructural a mediados de la década de 1970. En ese entonces se tardó algún tiempo en desarrollar soluciones arquitectónicas viables, pero se logró llegar ellas, con soluciones que atendían los aspectos funcionales, estéticos y económicos.Recientemente se ha realizado amplios estudios respecto al impacto económico de utilizar muros estructurales en una forma más intensa. Todos estos estudios indican que los costos adicionales en que se incurriría en la estructura son marginales y que no superan, aún en los casos extremos más de un 5% del costo de la estructura [Ref. 45 y 46] lo cual está dentro de lo observado en otros lugares [Ref. 31].BIBLIOGRAFIA[1] ACI, (1977), Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-77), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI, USA.[2] ACI – Committee 350, (1989a), Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350R-89), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI., USA.[3] ACI, (1989b), Building Code Requirements For Reinforced Concrete (ACI 318-89), American Concrete Institute, ACI, Detroit, MI, USA.[4] ACI, (1995), Building Code Requirements For Structural Concrete (ACI 318-95), American Concrete Institute, ACI, Farmington Hills,MI, USA.[5] ACI - Committee 442, (1994), Masonry in the Americas, Special Publication SP-147, American Concrete Institute, Detroit, MI, USA.[6] Advisory Committee on the International Decade for Natural Hazard Reduction, (1987), Confronting Natural Disasters - AnInternational Decade for Natural Hazard Reduction, Commission on Engineering and Technical Systems, National ResearchCouncil, U.S. National Academy of Sciences y U.S. National Academy on Engineering, National Academy Press,Washington, DC., USA.[7] AFGP, (1990), Recommandations AFPS-90 pur la redaction de regles relatives aux ouvrages et installations a realiser dans les regionssujettes aux seismes, Association Francaise du Genie Parasismique, AFGP, Presses de l'ecole nationale des ponts etchaussées, París, France, 183 p.[8] AIJ, (1994), AIJ Design Guidelines for Earthquake Resistant Reinforced Concrete Buildings Based on Ultimate Strength Concept - 1990Edition, Architectural Institute of Japan, English Translation performed by AIJ, Tokyo, Japan, 207 p.,[9] AIS, (1981), Requisitos Sísmicos para Edificios - Norma AIS 100-81, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá,Colombia, 58 p.[10] AIS, (1983), Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-83, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá.[11] AIS, (1986), Adición, Modificación y Remodelación del Sistema Estructural de Edificaciones Existentes Antes de la Vigencia del Decreto1400/84 - Norma AIS 150-86, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá.[12] AIS, (1988), Comentarios al Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes Decreto 1400/84, AIS - MOPT - SCI - OND, Aso-ciación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá, Colombia, 3 Vol.[13] AIS, (1997), Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-97, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS, Bogotá,Colombia, 2 Vol.xxxix
  • 44. Prefacio [14] AISC, (1978), Specifications for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel For Buildings, American Institute of SteelConstruction, AISC, Chicago, IL., USA.[15] AISC, (1994), Manual of Steel Construction - Load and Resistance Factor Design - Volume I: Structural Members, Specifications & Codes - Volume II: Connections, 2nd. Edition, American Institute of Steel Construction, AISC, Chicago, IL, USA, 2021 p.[16] AISI, (1987), Cold-Formed Steel Design Manual, American Iron and Steel Institute, AISI, Washington, DC, USA.[17] AISI , (1991), LRFD Cold-Formed Steel Design Manual, American Iron and Steel Institute, AISI, Washington, DC, USA.[18] Alarcón, A., C. E. Bernal, O. D. Cardona, J. Escallón, A. Espinosa, L. E. García (Director), M. Puccini, N. Pulido, E. Rodríguez, A. Sarria, M. Severiche, A. Taboada, y L. Yamín, (1996), Estudio General de Amenaza Sísmica de Colombia, Comité AIS 300 - Amenaza Sísmica, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, Bogotá, Colombia.[19] ANSI, (1982), Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI A.58.1 -1982, American National StandardsInstitute, ANSI, New York, NY, 1982.[20] ASCE , (1996), Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI/ASCE 7-95, American Society of Civil Engineers,ASCE, New York, NY, USA, 134 p.[21] ATC, (1978), Tentative Provisions for the Development of Seismic Regulations for Buildings, ATC-3-06, Applied Technology Council, ATC, Palo Alto, CA, USA, 505 p.[22] ATC, (1979), Disposiciones Tentat