ÂŤ...a las personas no los mata el sismo, sino los edificiosÂť Kliachko M.A.
MAPA SISMICO DEL PERU MAPA SISMICO DEL PERU
ACTIVIDAD SISMICA EN EL PERU ENTRE 1960-1995
PROBLEMÁTICA DE LA VIVIENDA EN EL PERU Enfoque socioeconómico:
Distribución de los centros de población en forma desequilibrada
La inseguridad ciudadana
Incremento de la pobreza urbana, centralismo, factores contaminantes del medio urbano
La autoconstrucción informal
Baja densidad residencial
COLUMNA CORTA
ROTULAS PLASTICAS EN LAS COLUMNAS
LICUACION DE SUELOS
SUELOS EXPANSIVOS
CENTRAL DE TELECOMUNICACIONES
Crecimiento vertical
ARQUITECTURA ESTRUCTURACIÓN PRE-DIMENSIONAMIENTO METRADO CARGA VERTICAL 100%CM+100%CV
No
METRADO CARGA LATERAL (SISMO) 100%CM+___%CV
MODELACIÓN 1
MODELACIÓN 2
ANÁLISIS POR CARGA VERTICAL
ANÁLISIS POR CARGA LATERAL
CONTROL 1 , 2
Ok
Ok
DISEÑO ESTRUCTURAL
CONTROL 3
No
NORMA NORMA DISEÑO DISEÑO SÍSMICO SÍSMICO
Estudio de Mecánica de Suelos Clasificación SUCS (Df=1.90m) : SC/SM (Arena Arcillo/Limosa) Contenido de Humedad Natural Densidad Unitaria Contenido de Sales Angulo de Fricción Interna Cohesión Permeabilidad Módulo de Poissón ( u ) Módulo de Elasticidad ( E ) Módulo de Corte (G) Coeficiente de Balasto
= = = = = = = = = =
1.36 por ciento 1.65 gr/cm3 0.09 por ciento 26 grados 0.10 kg/cm2 1.75*10-2 cm/s 0.30 175 kg/cm2 67 kg/cm2 3.05 kg/cm3
PERFIL ESTATIFRAFICO
ARQUITECTURA
TRAZADO DE EJES
Ubicaci贸n De Columnas y Vigas
Sentido de Aligerado
Muros Portantes
Secci贸n Ancho 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
Peralte 0.30 0.35 0.40 0.50 0.55 0.65
Secci贸n
TIPO C1 C2 C3 C4 C5 C6
TIPO Ancho Peralte 0.15 0.4X0.4 C7 0.15 0.7 C8 0.20 0.55x0.7x0.3 C9 0.15 0.4x0.4 C10 0.20 0.6 C11 0.15 0.15 CA
Verificando Esfuerzos en Muros
De no cumplirse esta expresión mejorar la calidad de la albañilería (f’m) o aumentar el espesor del muro, o ver la manera de reducir la magnitud de la carga axial
Analizando Muros en Eje X
∑L×t = Ap
10.95 ZUSN 0.40 × 1.00 × 1.40 * 5 ≥ = 323.83 56 56
0.034 ≥ 0.050...
NO CUMPLE
Y
X
Y
X
Analizando Muros en Eje X
∑L×t = Ap
19.25 ZUSN 0.40 × 1.00 × 1.40 * 5 ≥ = 323.83 56 56 0.059 ≥ 0.050...
OK
Analizando Muros en Eje Y
∑L×t = Ap
16.65 ZUSN 0.40 × 1.00 × 1.40 * 5 ≥ = 323.83 56 56 0.051 ≥ 0.050...
OK
CRITERIOS DE MODELACION ESTRUCTURAL
BRAZO RIGIDO
Respuesta sísmica de estructuras con masas concentradas: ¤ Losa rígida en su propio plano. ¤ Desplazamientos horizontales de todos los nudos en un nivel de la estructura están relacionados con tres gdl de cuerpo rígido, dos componentes de desplazamiento horizontal y una rotación alrededor del eje vertical.
RESTRICCIONES CINEMÁTICAS
NORMA DE DISEﾃ前 SISMO-RESISTENTE E030-2006 METRADO DE CARGAS
IRREGULARIDADES EN ALTURA
IRREGULARIDADES EN PLANTA
ANALISIS ESTATICO POR LA NORMA PERUANA E030-2006
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
ZUCS V= P R Donde Z – zona sísmica, U – categoría de la edificación, S – tipo de suelo, C – factor de amplificación sísmica, R – coeficiente de reducción de fuerzas
Tp C = 2,5 T
C ≤ 2,5
Siendo Tp – período correspondiente al perfil de suelo
Factor de Zona Aceleración máxima del suelo firme con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años
Coeficiente de Amplificación Sísmica Se define de acuerdo a las condiciones de sitio y se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo
Tp C = 2,5 T
C ≤ 2,5
Siendo Tp – período correspondiente al perfil de suelo
Factor de Suelo Se define tomando en cuenta las propiedades mec谩nicas del suelo, el espesor del estrato, el periodo fundamental de vibraci贸n y la velocidad de propagaci贸n de las ondas de corte
DESPLAZAMIENTOS LATERALES
JUNTA SISMICA
FUERZA SISMICA DE DISEﾃ前
ANALISIS ESPECTRAL POR LA NORMA PERUANA E030-2006
ZUSCg Sa = R Donde Z – zona sísmica, U – categoría de la edificación, S – tipo de suelo, C – factor de amplificación sísmica, g=9,81m/s2, R – coeficiente de reducción de fuerzas
Tp C = 2,5 T
C ≤ 2,5
Siendo Tp – período correspondiente al perfil de suelo
Espectro en suelo intermedio 3,0 2,5 2,0 C 1,5 1,0
0,0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5
0,5
T (seg)
DIRECCION DEL SISMO Se orienta de acuerdo a los cosenos directores o 谩ngulos de inclinaci贸n, dependiendo del programa estructural a usar
ANALISIS MODAL
[ k – wn^2*m] φ(n) = 0
Modo 3 (φ3)
Modo 1 (φ1)
Modo 2 (φ2)
Modo 4 (φ4)
Modo 5 (φ5)
ANALISIS TIEMPO-HISTORIA
ACELEROGRAMA DE LIMA (03.10.1974)
Albañilería confinada Es aquella reforzada con confinamientos, un conjunto de elementos con refuerzos horizontales y verticales, cuya función es la de transmitir las cargas al terreno de fundación. Estos muros están enmarcados por columnas y vigas de refuerzo en sus cuatro lados
Levantado de muros hasta 1,20m de altura, nĂłtese el alineamiento con cordel
Detalle de unión típica muro – columna de confinamiento
Control de calidad del concreto
Terreno nivelado y debidamente trazado para las excavaciones masivas para platea
Solado para platea de cimentaci贸n
Acero de platea y muros de concreto colocados listos para el vaciado
Losa de cimentaci贸n vaciada con acero de columnas y muros debidamente izados
Placas y columnas de concreto vaciadas listas para recibir a los elementos horizontales
Encofrado de los diferentes tipos de elementos de concreto armado (Escaleras, muros y losas)
Encofrado de elementos horizontales
Detalle de aislamiento de tabiquerĂa de ladrillo de arcilla del sistema estructural
MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA
Proceso constructivo
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Paso 4
Edificaciones de acero
Edificaci贸n de acero con arriostres diagonales para minimizar los efectos de pandeo en vigas y corte en columnas
Perfil de acero estructural W de la AISC
PRINCIPALES AREAS DE INVESTIGACION
METODOS ESTADISTICOS (PROBABILISTICOS) → sismos son procesos eventuales no estacionarios INTERACCION SUELOESTRUCTURA → contacto dinámico entre la base y la estructura
NO-LINEALIDAD GEOMETRICA Y FISICA → diagramas no-lineales desplazamientodeformación (geométrica) y esfuerzo-deformación (física) TRABAJO ESPACIAL Y MULTIPLES COMPONENTES DE ACCION SISMICA
ANÁLISIS SISMICO AMORTIGUACIÓN 2% Para tener un comportamiento de modelación adecuado al tipo de estructura, de concreto con Muros de Ductilidad Limitada (MDL) se realizó la inclusión del coeficiente Damping o amortiguación; el cual, por diferentes estudios e investigaciones se sabe que para estructuras de concreto tiene un valor aproximado de 2% ANÁLISIS SISMICO: SECCION DE MUROS AGRIETADOS Debido a que se está modelando una interacción con el suelo, se está usando un modelo más completo, el cual debe ser complementado con el comportamiento a los que están sometidos los muros de espesores delgados, los cuales, se agrietan ante los sismos y por ello durante la modelación se utilizó el concepto de sección agrietada. Para lo cual, se consideró un EI efectivo = 0,50 EIg
DISEﾃ前 ESTRUCTURAL COMPARATIVO DE MUROS DE CONCRETO Nﾂｰ de Pisos 1 2 3 4 5 6 7 8 9
piso piso piso piso piso piso piso piso piso
PPTO Obra 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 7,893.09 kg 71,037.77 kg
Estatico 7,244.16 6,778.16 6,862.89 7,053.52 7,053.52 7,159.43 7,371.25 7,371.25 7,612.72 64,506.90
kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg
Barkan Savinov
Balasto 6,572.40 6,422.35 6,543.35 6,441.23 6,441.23 6,340.61 6,543.35 6,441.23 7,278.21 59,023.96
kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg
6,505.82 6,357.26 6,477.08 6,375.99 6,375.99 6,276.39 6,477.08 6,375.99 7,204.49 58,426.09
kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg
Amortiguaciﾃｳn 2% - Muros % Variaciﾃｳn Agrietados 7,786.49 kg 6.97% 7,608.69 kg 10.92% 7,752.10 kg 11.47% 7,631.11 kg 7.57% 7,631.11 kg 7.57% 7,511.90 kg 4.69% 7,752.10 kg 4.91% 7,631.11 kg 3.41% 8,622.70 kg 11.71% 69,927.29 kg -1.59%
Base empotrada
Base aislada
junta sﾃｭsmica
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