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Algunas Notas sobre Vulnerabilidad de Componentes deSistemas de Abastecimiento de Agua Potable
Dr. Ing. Carlos ZAVALA/ czavala@cismid.uni.edu.peCentro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres -CISMID
Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)Av. Tupac Amaru 1150 Sector T – UNI Lima 25 Tel/Fax (511)4820790
Lima Peru
1. IntroducciónLas redes de agua y saneamiento están formadas por series de tuberías, alcantarillas,
cámaras de rebose, sistemas de bombeo, accesorios de interrupción, tanques y otros
elementos. Cada uno de estos componentes podría representar una fuente de
vulnerabilidad de la red. Dentro de estos componentes y según los daños ocasionados por
el colapso del sistema, las tuberías constituyen la fuente de mayor incidencia de
vulnerabilidad del sistema.
Considerando el comportamiento durante un evento sísmico, en general las tuberías
podrían clasificarse en:
-Tuberías Semi-Rigidas: Tienen comportamiento definido generalmente por la flexión y
aplastamiento que podría generarse al aplicar cargas distribuidos en su contorno. Permiten
una buena distribución de esfuerzos entre tubo-suelo debido a la naturaleza del esfuerzo
aplicado, con la presencia de presiones internas. Pertenecen a este grupo las tuberías de
Hierro fundido dúctil.
-Tuberías Rígidas: Tienen un comportamiento generalmente definido por la presión
máxima de resistente bajo condiciones extremas de sobrepresión. Permite una distribución
de esfuerzos entre tubo-suelo que generalmente se concentra en el lecho inferior del tubo,
debido a la rigidez del mismo, de donde es de primordial importancia una buena
preparación del lecho de asentamiento del tubo para lograr una distribución aceptable de
esfuerzos en la interacción, con la presencia de presiones internas. Pertenecen a este
grupo las tuberías de asbesto-cemento y concreto pretensado.
-Tuberías Flexibles: Tienen un comportamiento definido por los esfuerzos de flexión que se
generan por las reacciones del terreno en su contorno. Permiten una deformación
considerable siendo de gran importancia las reacciones del terreno. Asimismo el
aplastamiento de este tipo de tubería y el pandeo son solicitaciones características de esta
tubería. Pertenecen a este grupo las tuberías de plástico.
2. Comportamiento Sísmico y Estudios ExperimentalesLos estudios experimentales en general verifican los requisitos mínimos que deben cumplir
las tuberías para satisfacer las condiciones de operación a la que estarán expuestas.
Asimismo, mediante ensayos es posible simular el comportamiento de las tuberías y sus
juntas frente a las diversas condiciones de carga que podrían generarse. Dentro de estas
ultimas debe ser considerada la posibilidad de eventos sísmicos que dependiendo de las
condiciones locales del suelo base, podrían inducir solicitaciones extremas sobre el
elemento tubo y en especial sobre sus juntas. Así en los últimos 10 años diversos
investigadores han propuesto algunos tipos de ensayo que verifiquen que tan seguras son
los diversos tipos de tubería ante este tipo de solicitación eventual, motivados por los
diversos problemas originados en zonas de alta sismicidad con suelos malos (Méjico,
Japón, etc.). Los ensayos propuestos con fines de investigación del comportamiento
sísmico de tuberías en zonas de alta sismicidad, no han sido aun normalizados y en
general solo han sido ejecutados a solicitud del fabricante o del comprador.
Por otro lado existen los llamados ensayos normalizados que el fabricante realiza con la
finalidad de asegurar las condiciones de operación que su tubería podrá tener durante su
vida útil. Estos ensayos tratan de simular las condiciones normales de funcionamiento que
tendrán las tuberías y sus juntas. Dependiendo del tipo de tubería los ensayos tendrán
ciertas variaciones.
2.1 Ensayos NormalizadosLos ensayos normalizados se rigen por normas internacionales y nacionales que
establecen los requerimientos aceptables de fabricación, operación y calidad que deben
cumplir las tuberías, sus juntas y accesorios. A continuación se presentan algunos de los
ensayos clásicos en tuberías:
2.1.1-Ensayo de Tracción (en tubos de hierro fundido ISO2531)Este tipo de ensayo es por parte del fabricante durante el proceso de fabricación por cada
lote de tubos; cada lote estará formado por un numero de tubos especificado en la Tabla 1,
así el fabricante deberá sacar de un tubo de cada lote, una probeta para ensayar. Las
pruebas se llevaran a acabo en probetas poseen diámetros que son función del espesor
del tubo tal como se presenta en la tabla adjunta.
En el caso de tubos centrifugados y no centrifugados la probeta deberá contar con una
parte cilíndrica de longitud entre marcas del testigo de 5 veces el diámetro de la probeta.
Tabla 1: Numero Requerido deTubos por LoteDiámetro del Tubo (mm)
Numero detubos por lote
40 - 300 200
350 - 600 100
700 - 1000 50
1200 - 2600 25
2.1.2-Ensayo de Dureza (en tubos de hierro fundido)Para la verificación de la dureza se sigue las especificaciones del ensayo de dureza de
Brinell HB, tal que los tubos puedan ser cortados y taladrados, donde se considera que un
tubo es aceptable cuando la dureza superficial no sobrepasa un valor de la dureza
superficial de 230 HB. Así se deberá efectuar un ensayo de dureza sobre la superficie
exterior de las piezas. El ensayo de Brinell se llevara a cabo siguiendo el procedimiento
normalizado ISO 6506 y utilizando una bola de acero de 10, 5 o 2.5 mm. de diámetro.
El ensayo de Brinell consiste en presionar una bola de acero sobre la superficie del
especimen. De acuerdo a la norma ASTM E 10, debe de usarse como standard una bola
de 10 mm. de diámetro e inducir una carga sobre esta con una masa de 3000 Kg. y que
será aplicada a través de una maquina hidráulica. El espesor del especimen varia entre 2 -
10 mm. Los resultados de valores de dureza para aceros se encuentran en un rango de
100 a 500.
2.1.3-Ensayo de Presión Máxima de Servicio y Pruebas con Presión InteriorLa Presión máxima de servicio en tubos de hierro dúctil debe ser establecida mediante
pruebas de presión interna y de acuerdo a las condiciones de servicio, naturaleza del fluido
y sobrecargas.
Los tubos centrifugados se deberán someter a pruebas de presión hidrostática durante un
tiempo mínimo de 10 segundos aplicando la presión mínima definida para la
especificación a satisfacer. Esta presión es calculada como una función del espesor del
tubo y el diámetro de la tubería, tomando valores de presión como los mostrados en la
tabla siguiente, según las especificaciones ISO 2531.
Diámetro del Tubo (mm) Presión de Prueba (kg/cm2)40 - 300 50.0
350 - 600 40.5
700 - 1000 32.0
1200 - 2000 24.5
La norma ISO 2531 demanda el revestimiento interior y exterior del tubo. El revestimiento
exterior del tubo deberá aplicarse mediante un procedimiento de proyección de zinc
metálico proyectado sobre la superficie del tubo según norma ISO 8179. El revestimiento
interior no deberá contener ningún elemento soluble en agua, o producto susceptible de
transmitir olor u sabor al agua.
2.1.4-Ensayo de Juntas de estanqueidadLos requerimientos relativos a las juntas que aseguren la estanqueidad entre tuberías de
una línea de transmisión, se refieren en generalmente a especificaciones de caucho
vulcanizado compacto.
Para el ensayo de tracción se preparan probetas según el método especificado en la
norma ISO 4661, utilizaran probetas que se prepararan a partir del lote de mezcla d
caucho que se utilice para la fabricación de las juntas y vulcanizadas en condiciones
similares a las de producción.
2.1.4.1 Resistencia de tracción de Juntas de estanqueidad (tubos de hierro)La resistencia de tracción y alargamiento de rotura se determina según la Norma ISO 37
utilizando probetas anteriormente presentadas. El alargamiento de rotura tendrá valores
similares a los presentados en la tabla que se presenta a continuación donde a la vez
figura la resistencia máxima, y la deformación remanente luego de aplicar la compresión
medida según la Norma ISO 815.
Características Clase de TuboUnidad 40 50 60 70 80 88
Resistencia de
tracción mínima
caucho natural
Mpa 14 13 12 11 10 8
Resistencia de
tracción mínima
caucho sintético
Mpa 9 9 9 9 9 9
Alargamiento de
rotura mínimo
% 400 375 300 200 125 100
Deformación
remanente luego
de compresión
% 12 12 12 15 15 15
2.1.5 Ensayo de Presión Hidrostática (tubería de Asbesto – Cemento)Debe realizarse un ensayo por cada lote de 300 longitudes standard de la tubería. Este
especimen debe ser sujeto a la presión de prueba que se indica en la Tabla a
continuación. El ensayo se lleva a cabo de acuerdo a los requerimientos de prueba
hidrostática del ASTM C500 o norma ISO equivalente, manteniendo la presión de ensayo
al menos 5 segundos. El tubo que presente grieta, sudor u otro defecto durante el ensayo
debe ser rechazado.
Tipo de Tubería Presión de Prueba (kg/cm2)30 15. 7
40 21. 0
50 26. 2
60 31. 5
2.1.6 Ensayo de Flexión (tubería de Asbesto – Cemento)De acuerdo a las recomendaciones ISO 2785 o equivalente se debe realizar un ensayo de
flexión bajo carga puntual concentrada. La tubería debe ser colocada sobre apoyos
(ángulos metálicos) equidistantes en 200 mm entre ejes. Seguidamente se debe aplicar
una carga concentrada en el punto medio hasta que ocurra la rotura por flexión
longitudinal. La norma exige la ejecución de este ensayo para diámetros menores de 150
mm. Así para diámetros superiores no se requiere de este tipo de ensayo. La norma
AWWA C402-89 coincide con la norma ISO en cuanto a requerimientos de ensayo de
tubos.
2.1.7 Ensayo de Aplastamiento por Carga distribuida(tubería de Asbesto – Cemento)Cuando se tengan lotes que tengan 100 longitudes standard, debe se realizarse el ensayo
de aplastamiento de la tubería. Para realizar el ensayo es necesario cortar una porción de
tubería de 300 mm. de longitud. Esta porción de tubo debe ser sujeto al ensayo de
aplastamiento de acuerdo al procedimiento de los tres bordes de apoyo en ángulos de
longitudes similares, tal como lo especifica la norma ASTMC500 o ISO 2785. El especimen
no debe de fallar hasta que la carga aplicada llegue o supere la cargas mínimas
especificadas en la tabla siguiente:
Cargas Maximas por Kg/mDiámetro Tipo de Tubería
mm 30 40 50 60
450 3600 5800 9500 12400
500 3600 6600 10400 13900
525 3600 6600 10700 14200
600 4100 7300 11800 16100
2.1.8 Normas para juntas a prueba de sismosSegún el comité de normas técnicas del Japón, las juntas de tuberías a prueba de sismo
deben cumplir los siguientes:
- Las juntas deben de cumplir con su finalidad de estanqueidad.
- Las juntas deben cumplir con su función de transporte de fluido durante un sismo. Sin
embargo en caso de estar unidas continuamente a codos, válvulas y otros accesorios debe
prevenirse la posible expansión, contracción y flexibilidad.
De acuerdo a esta norma el comportamiento de las juntas puede dividirlas en dos grandes
grupos: Juntas de Expansión - Contracción y Juntas Flexibles.
-Juntas de Expansión - Contracción: Son las que permiten una contracción y expansión en
la junta, si que se genere disloque o resbalamiento en esta.
-Juntas Flexibles: son las que permiten un comportamiento de flexiona en la junta sin que
se genere disloque o resbalamiento de esta.
La norma define ábacos para estimar bajo las condiciones de excitación, suelo, longitud de
tubería y sección, los desplazamientos de expansión o contracción así como el ángulo de
rotación para la tubería en estudio.
2.2 Ensayos No NormalizadosSon aquellos ensayos que han sido efectuados por investigadores o por el fabricante con
la finalidad de mejorar el comportamiento del tubo y sus juntas principalmente frente a los
efectos de movimientos sísmicos. En general muchos de estos ensayos solo tratan de
reproducir situaciones extremas que podrían ocurrir en caso de desastres, así una
licuefacción simulada, o un asentamiento diferencial es reproducido mediante
substructuras con modelos bajo condiciones reales. Asimismo el efecto del
desplazamiento axial que sufre la línea de tubería al desplazarse en algún punto de la
línea y su potencial deslizamiento u aplastamiento de las juntas puede ser simulado
aplicando cargas axiales para un conjunto de tuberías frente a acciones de inversión de
cargas. A continuación se presenta una selección de los referidos de estos ensayos que
garantizan el comportamiento de la tubería frente acciones sísmicas.
2.2.1 Ensayo de junta bajo falla por asentamiento según TakadaTanaka (1984) propuso un modelo matemático para el diseño de tuberías de hierro dúctil
sujetas a grandes deformaciones del suelo, de manera que los efectos de fallas,licuefacción y asentamientos puedan ser estimados en el proceso de diseño de las
tuberías. Su motivación partio luego del terremoto de Akita (26-05-1983) M=7.7 en donde
el 90% de las tuberías fueron dañadas por efecto de asentamientos y licuación de suelos.
Dentro de su estudio Tanaka propuso un ensayo para tuberías de hierro dúctil sujetas a
grandes deformaciones del suelo. Para ello construyo una caja para simular un suelo de
10 m. de longitud (4m. de parte fija y 6 m. de parte movible) de 1.0 m de ancho y 1.5 m. dealto. La parte movible fue colocada sobre 6 gatos hidráulicos con desplazamientos
verticales de 200 mm. tal como se muestra en la Fig. 1. Se introdujo a la caja un sueloarenoso con un espesor de 0.40 m. el cual fue compactado y simula el lecho de la tubería.
Dentro de la caja se asentó una línea de conducción de 9.18 m. de longitud con 5
segmentos de tubería de hierro dúctil y 4 juntas. Las tuberías tenían un diámetro de 169
mm, y espesor de 8.5 mm. Esta línea fue totalmente instrumentada con sensores de
deformación con la finalidad de medir los desplazamientos que se generan cuando la parte
movible de la caja. Luego se cubrió la tubería con otra capa de suelo arenoso de 0.80 m. el
que fue compactado. Este suelo tenia un contenido de humedad del 14% y una rigidez delsuelo entre 30-60 Kg/cm2 por una longitud de tubería.
Fig.1 Configuración del Ensayo segun Tanaka (1988)La similacion se lleva a cabo mediante el movimiento relativo de las dos partes de la caja
de suelo, el que es inducido por los gatos hidraulicos y cuyas deformaciones son medidas
por los sensores. Los resultados encontrados en este caso particular demostraron que unadeformación axial unitaria del orden de 350 puede esperarse ante una deformación
vertical de 180 mm. Las juntas son las partes mas vulnerable de esta linea, sin embargo
durante estos ensayos se encontraron valores de extraccion de junta del rango de 1.6 - 2.0mm los cuales son muy pequeños comparados con los 60 mm. del valor permisible de la
junta utilizada. Asimismo el ángulo de rotación en las juntas de los tubos en el caso critico
(90 mm de desplazamiento vertical) llego a valores de hasta 3 grados, valor que no espequeño comparado con el ángulo permisible en este tipo de junta de 7 grados.
Los resultados de este experimento muestran que las rotaciones en las juntas,características y arreglos son tal vez mas importantes que la extracción del tubo de la
junta.En el caso del Perú este ensayo se justifica en el caso de suelos arenosos u zonas
susceptibles de licuación (Chorrillos, Villa, Algunas zonas del Callao, otras zonas con
arenas y altos niveles freaticos).
3.2.2 Ensayo de comportamiento cíclico de juntas de Tuberías de ConcretoPretensado según BrancaleoniBrancaleoni (1984) efectúo experimentos a escala natural en tubos de concreto
Pretensado de 1800 mm. de diámetro con la finalidad de investigar el comportamiento de
las juntas ante cargas cíclicas. Para ello utilizo dos tuberías colocadas sobre una superficie
rodante y conectadas con a dos gatos hidráulicos en sus extremos fijados mediante tapas
de acero sujetas a los tubos. Los desplazamientos fueron medidos en tres puntos de la
circunferencia y se uso como el promedio como representativo. Una serie de experimentosse llevaron a cabo con curvas típicas de respuesta como las mostradas en las Fig.2. Las
cargas cíclica fue aplicada siguiendo ramas de carga(A), descarga(B), Recarga(C), hasta
llegar al impacto entre tubos de concreto(D) o el resbalamiento o dislocamiento de la
junta(E).
Fig.2: Resultados del Ensayo de Bracaleoni en tuberías de Concreto PretensadoEste tipo de ensayo puede verificar hasta cual seria el máximo desplazamiento que la
tubería y su junta podrían experimentar durante un movimiento axial en la línea de
tuberías. Es aplicable a cualquier tipo de suelo y tuberías, en especial a tuberías rígidas
como las de concreto pretensado o asbesto-cemento. En general puede recomendarse
este tipo de ensayo si el suelo es arenoso o susceptible a licuacion pues la deformación
inducida por la amplificación de ondas de un sismo podría causar una deformación axial
considerable en la junta como lo demuestra el estudio de Brancaleoni.
3.2.3 Ensayo de comportamiento sísmico de Tuberías de Acero según el CentroNacional de Prevención de Desastres del JapónEl grupo de NRCDP-Japon encabezados por K. Ohtani han desarrollado varios tipos deexperimentos con finalidad de estimar el comportamiento sísmico de tuberías durante un
sismo severo. Dentro de estos experimentos el que más destaca es el desarrollado en una
mesa vibradora, con la excitación de un sismo simulado. En este experimento un lecho de
suelo fue simulado sobre la mesa vibradora y dos tuberías de acero de 6500 mm de
longitud y 139.8 mm de diámetro unidas en forma de T fueron colocadas sobre este, en
donde un extremo de la tubería fue fijado a un extremo de la cimentación de la mesa
vibradora, como se observa en la Fig.3.
Fig.3: Ensayo en NRCDP-Japon en tuberías en T Así cuando la mesa se mueva el suelo se estará moviendo mientras que la tubería
quedaría sujeta a los esfuerzos inducidos por el sismo. La tubería será cubierta por una
capa de suela el que se compactara para simular un suelo real de 40 cm.
Aquí se trato de estudiar la concentración de esfuerzos de flexión y momento que se
generan en una junta en T durante un sismo. La carga dinámica fue inducida mediante
cargas sinuosidades y los desplazamientos son medidos los desplazamientos relativos
entre suelo y tubo, como se muestra en la Fig.4 para velocidades de propagación de onda
de 100 m/sec. que corresponde a un suelo suelto.
Fig.4: Resultados del NRCDP-Japon
3.2.4 Comportamiento sísmico de Tuberías de Hierro Dúctil según Ayala y O’RourkeLuego del terremoto de México donde muchos de los segmentos de tubería sufrieron
fuertes daños debido a la propagación de ondas bajo condiciones de suelo malas, fue
observado que gran parte de las fallas se produjeron en las juntas de las tuberías. Ayala &
O’Rourke estudiaron el efecto de las ondas sísmicas sobre tuberías con juntas de anillos
de caucho. Básicamente este tipo de junta puede ser solicitada por deformaciones axiales
y deformaciones de flexión. En el caso de deformación axial, Singhal(1979) condujo
experimentos en pequeñas tuberías de diámetros entre 100-250 mm. Sus experimentos
consistían en aplicar una fuerza axial de tracción en la tubería mediante el uso de unas
planchas soldadas y fijas a dos gatas hidráulicas que aplicaban un desplazamiento
controlado, con la finalidad de medir la deformación relativa entre junta y tubo. La
configuración del experimento puede observarse en la Fig.5; Basados en los resultados de
su experimento, este experimento Ayala propone el uso de un modelo Elasto-Plastico parasimular el comportamiento de tracción axial.
Fig.5: Ensayo de fuerza axial de Singhal (1979)El mismo Singhal(1979) desarrollo un experimento de flexión en la junta, con la finalidad de
determinar una relación momento/rotación. Su experimento consiste en aplicar cargas
transversales al eje de la tubería apoyando esto sobre topes, de manera que la tubería y
su junta se comporten como una viga de flexión. La configuración del experimento puede
observarse en la Fig.6; la ubicación de las cargas corresponde a una distancia de cuatro
diámetros de la tubería mediada a partir de la junta; las deformaciones y fueron medidas.
Con los resultados de estos experimentos Ayala propone una relación teórica momento
curvatura. Utilizando estas relaciones y la idealización de la rigidez del suelo a través de
resortes, Ayala desarrolla una simulación del comportamiento sísmico de una línea de
transmisión estimando las máximas deformaciones y rotaciones que podrían generarse
ante la presencia de un sismo severo en suelo suelto.
Fig.6: Ensayo de Singhal (1979) para flexión en juntas de TuberíasPara el caso de la ciudad de Lima un experimento y posterior simulación podrían ser
requerido solo en el caso de tratarse de suelos altamente saturados y de poca capacidad
portante como los que se encuentran en Villa, Chorrillos, zonas del Callao, Ventanilla, etc.
Conclusiones
- El comportamiento de tuberías ante eventos sísmicos depende en gran parte de la
resistencia de sus juntas a sufrir desplazamientos; es decir en una línea de tuberías es
posible que ocurran desplazamientos diferenciales en el suelo producto de la vibración,
compactación, asentamientos o licuaron inducidos por el evento sísmico.
- Partiendo del hecho que las deformaciones de la tubería en la junta solo podrían ser
aquellas que producirían una tracción del tubo, que originarían el disloque de la junta. Otra
deformación es aquella que originaria una comprensión en la tubería tratando de aplastar
al tubo del tramo siguiente y finalmente el ángulo de rotación por flexión de la junta,
constituyen los tres casos de comportamiento extremo durante el sismo.- Dependiendo del tipo de tubería puede decirse que aquellas que cuyo material es flexible
tendrán una capacidad eficiente de afrontar los desplazamientos inducidos en suelos de
baja calidad. Por el contrario en suelos estables y de buena calidad los asentamientos yfenómenos de licuación difícilmente se presentarían, por lo que el material no seria un
parámetro de justificación de buen comportamiento en este caso.
- Puede concluirse que para condiciones extremas de deformación de suelos susceptibles
a licuación u asentamientos diferenciales las tuberías que tengan una mayor flexibilidad en
sus juntas esperarían un comportamiento aceptable en este tipo de suelo; sin embargo
para suelos como el de Lima - Centro una tubería con uniones que permitan cierta
flexibilidad serian lo suficientemente aceptable para este tipo de suelo.
Referencias- Norma Internacional ISO 2531-1991: Tubos, racores y accesorios de fundición dúctil para
canalizaciones con presión.
- Norma Internacional ISO 2230-1973: Elastomeros vulcanizados - Condiciones de
almacenamiento.
- Norma Internacional ISO 4633-1983: Juntas de estanqueidad de caucho - Guarniciones
de juntas de canalizaciones de alimentación y evacuación de aguas - Especificaciones de
materiales.
- Norma Internacional ISO 4179-1985: Tubos de fundición dúctil para canalizaciones
con/sin presión - Revestimiento interno con mortero de cemento centrifugado
- Norma Internacional ISO 8179-1985: Tubos de fundición dúctil - revestimiento exterior de
zinc.
- Norma Internacional ISO 8180-1985: Canalizaciones de fundición dúctil - Revestimiento
tubulares de polietileno.
- Tanaka Shiro: Model Analysis and Experimental Study on Mechanical Behavior of Buried
Ductile Iron Pipelines subjected to large deformations.8th. World Conference on
Earthquake Engineering, July 1988.
- Ariman Teoman: Buckling and Rupture Failures of Pipelines due to large ground
deformations. 8th. World Conference on Earthquake Engineering, July 1988.
- Brancaleoni F.: The seismic behavior of jointed Presstressed Concrete Pipelines. 8th.
World Conference on Earthquake Engineering, July 1988.
- The Japanese Technical Standard of Earthquake-Proff joints for Buried Pipelines:
Technology Center for National Land Development- Committee on Technology of
Earthquake Proff Joints for Buried Pipelines, March 1977.
- National Research Center for Disaster Prevention, Science and technology Agency of
Japan: Ohtani K. et al - Studies on The Seismic Properties of Underground Pipes
- Takada Shiro: Liquefaction Analysis for Buried Pipelines: Developments in Geothechnical
Engineering Vol.45 Structures and Stochastic Methods, Elsevier Computational Mechanics
Publications, June 1987.
1
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID
VULNERABILIDAD DE EDIFICACIONES(Caso de La Molina)
Y ALGUNAS NOTAS SOBRE VULNERABILIDADDE LINEAS DE ABASTECIMIENTO
Dr. Ing. Carlos Zavala ToledoCENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID
UBICACIÓN EN LIMA
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SISMO DE LIMA 3/10/1974
� Hora: 9:21� Duracion: 90 seg.� Magnitud Ritche: 6.6� Intesidad Maxima MM: IX� Epicentro: 90 Km. Oeste-Sur oeste de Lima� Numero de Muertos: 78� Danos Materiales US$ 62,000,000
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Retiro de los Padres Pasionistas
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Colegio Reina de los Angeles
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Colegio Villa Maria - La Planicie
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Colegio Villa Maria - La Planicie
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Universidad Agraria
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SISMO DE LIMA 3/10/1974� Universidad Agraria
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LA MOLINA DURANTE EL SISMO DELIMA 1974
� Debido al sismo de 1974, en La Molina, la proporciónde daños en cuanto a edificios de 1 a 4 pisos, respecto aotros distritos, fue la siguiente:
Daños Moderados Distrito Daños Mayores6 La Molina 53 Chorrillos 31 Callao–La Punta 1
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COMPORTAMIENTO SISMICO DELSUELO DE LA MOLINA
� La Molina está conformada por materialeólico (material transportado por el viento endirección SW) en las zonas de La Rinconada ySol de La Molina.
� La Molina Vieja está ubicado en lo queantiguamente fue un pantano que posteriormente fuedrenado.
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COMPORTAMIENTO SISMICO DELSUELO DE LA MOLINA
� La mayor intensidad sísmica de La Molina esoriginada por los efectos especiales de refracción deondas sísmicas debido al emplazamiento entre loscerros que ésta posee.
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CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID
Centro de Salud El Haras
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Cuna Maternal
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-0.4-0.3-0.2-0.1
00.10.20.3
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Sismos para la Simulacion
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Tipo Rigidez Periodo (t/cm) (sec)1 1766.67 0.072 519.26 0.123 287.72 0.164 245.00 0.205 202.43 0.23
Clasificacion de las Viviendas
357 Viviendasde Muestra
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Type Xmax (cm) Xmax (cm)FAD<2 FAD=2-4 FAD=4-5 FAD>5 FAD<2 FAD=2-4 FAD=4-5 FAD>5
1 0.071 0.017 0.018 0.013 0.065 0.038 0.039 0.0302 0.266 0.114 0.089 0.098 0.516 0.256 0.186 0.2183 0.271 0.194 0.148 0.127 1.756 0.421 0.417 0.1844 1.759 2.377 0.196 0.204 4.734 8.338 4.787 1.8455 2.358 2.690 2.779 0.442 4.700 5.942 10.770 5.230
Quake Lima 17/10/1966 Quake Severe from Standards
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Respuesta Maxima como funcion del Periodo y FAD Viviendas Distrito de la Molina Lima 17/10/1966 FAD=1 y PGA=0.27g FAD=2~4 y
PGA=0.32g FAD=4~5 y PGA=0.23g FAD>5 y PGA=0.16g
0.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25Periodo (seg)
Rpta
.Max
ima
(cm
)
FAD=1FAD2~4FAD=4~5FAD>5ElasticoMaximo
Vulnerabilidad Baja
Vulnerabilidad Media
Vulnerabilidad Alta
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Respuesta Maxima como funcion del Periodo y FAD Viviendas Distrito de la Molina Sismo NT-030 FAD=1 y PGA=0.60g FAD=2~4 y PGA=0.70g FAD=4~5 y PGA=0.52g FAD>5 y PGA=0.36g
0.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25Periodo (seg)
Rpta
.Max
ima
(cm
)
FAD=1FAD2~4FAD=4~5FAD>5ElasticoMaximo
Vulnerabilidad Baja
Vulnerabilidad Media
Vulnerabilidad Alta
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ALGUNAS NOTAS SOBREEXPERIMENTACION DE
TUBERIAS
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El Comportamiento Flexionante por sobrecargas sobre latuberia debe verificarse mediante el ensayo de los 3 puntos
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El disloque en la junta causada por el exceso en lavelocidad inducida por el suelo origina la rotura de la red
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Las Juntas Deben Satisfacer el desplazamiento AxialRotacion y Lateral
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La junta y su interaccion con suelos arenosos puedesimularse en un banco de arena sobre mesa vibradora
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Simulacion de la efectiviad axial de la junta
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Simulacion la Efectividad lateral y rotacion de junta
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Ensayo de falla de estrato usando actuadores
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