Diseo Estructural I

Diseo Antissmico

INGENERA SISMORRESISTENTELa Ingeniera Sismorresistente es una propiedad o atributo de que se dota a una edificacin, mediante la aplicacin de tcnicas de diseo de su configuracin geomtrica y la incorporacin en su constitucin fsica, de componentes estructurales especiales que la capacitan para resistir las fuerzas que se presentan durante un movimiento ssmico, lo que se traduce en proteccin de la vida de los ocupantes y de la integridad del edificio mismo.Es una tecnologa que disea y ejecuta procesos constructivos con elementos estructurales, distribuidas previa aplicacin de principios bsicos como la simplicidad, simetra, resistencia, rigidez y continuidad de las obras, que les permita resistir los usos y las cargas ssmicas a que estarn sometidas durante su vida til y tambin a los sismos.Al determinar durante la etapa de diseo, cul ha de ser la forma geomtrica general de la edificacin, se debe procurar que esta est conformada por volmenes de formas simples y dispuestas de manera simtrica respecto de los ejes longitudinal y transversal de la planta.El lograr que la simplicidad de formas y la simetra de volmenes sea una caracterstica de la geometra general del edificio, garantiza que los efectos que sobre l causen los posibles movimientos ssmicos a que se puede ver sometido a lo largo de su vida til, le causen el mnimo dao dado el comportamiento homogneo que esa configuracin confiere a toda la edificacin.Principios de la sismorresistencia Forma regular Bajo peso Mayor rigidez Buena estabilidad Suelo firme y buena cimentacin Estructura apropiada Materiales competentes Capacidad de disipar energa Fijacin de acabados e instalaciones

LA HISTORIA SISMICA DE LA CIUDAD DE LIMADesde su fundacin en 1535, tanto en la poca virreinal como en la republicana, la actual capital del Per ha sido un destacado centro poltico, econmico y cultural por lo que todo acontecimiento extraordinario que afecto a sus actividades cotidianas quedo prolijamente registrado en sus crnicas histricas que han llegado a nuestros das.Entre estos acontecimientos extraordinarios de sus casi cinco siglos de existencia, se destacan los terremotos que ocasionaron importante destruccin y tambin prdidas de vidas.Los conocimientos actuales de la tectnica global explican la intensa actividad ssmica que se desarrolla en sus cercanas.Los valiosos antecedentes ssmicos histricos de la ciudad de lima han sido recopilados y analizados por distintos acadmicos y profesionales de las ciencias de la tierra y de la ingeniera.Una especial mencin merece la realizada por el muy distinguido Dr. enrique silgado ferro, que est contenida en la publicacin de 1978 del instituto de geologa y minera del Per con el ttulo Historia de los sismos ms notables ocurridos en el Per (1513 - 1974) en esta publicacin se presenta la informacin acerca de 195 terremotos que ocurrieron entre los aos 1513 y 1974 y que ocasionaron daos significativos en la ciudad de lima , a lo cual actualizado al 2006 corresponde un tiempo medio de ocurrencia de casi 20 aos de un evento que genera daos significativos en las construcciones del centro histrico de lima. (imm =vii).11. SISMOSCOPIO TIPO WILMOT SISMOSCOPIO TIPO WILMOTEQUIVALENCIA INTENSIDAD MERCALLICON REGISTRO EN SISMOSCOPIO TIPO WILMOT SA(g)IMMTRIFUNAC-BRADY1975IDIA1978

ATKINSON-KAKA2007

VI0,0830,080.057 (6,3 cm/s)

VII0,1620,150,122 (13,2 cm/s)

VIII0,3140,300.267 (27 cm/s)

IX0,610,600,560 (60 cm/s)

X1,1831,201,19 (132 cm/s)

FECHA

REFERENCIAS PRINCIPALES DE EFECTOS EN LIMA (SILGADO FERRO -1978)SASW(g)

15-noviembre -1555El ms fuerte desde su fundacin Muchos desperfectos en sus edificaciones0,20 (LI-74)

15- agosto-1582Cada de algunas paredes que ocasion varias vctimas.0,25 (SJ-77)

9-julio-1586Colapso de sus principales edificios. Perecieron entre 14 y 22 personas0,40

19-octubre-1609(SJ-77) Violento temblor que derrib y arruin muchas de sus edificaciones0,25 (SJ-77)

27-noviembre-1630Fortsimo movimiento de tierra que caus varios muertos y contusos. Daos importantes

0,30

13-noviembre-1655Fuerte movimiento que derrib muchas casas y edificios.0,25 (SJ-77)

17-junio-1678Fortsimo temblor averi edificaciones incluso el Palacio Virreinal. En Lima y Callao 9 muertos.0,30

20-octubre-1687Arruin a casi todas las construcciones. Ocasion cerca de 100 muertos en Lima.0,50

20-noviembre-1690Gran temblor en Lima. Acab de arruinar los edificios y templos de la ciudad pos 1687.0,20 (LI-74)

28-octubre-1746

Destruccin total. De las 3000 casas existentes solo 25 quedaron en pi. Cayeron a tierra los principales y ms slidos edificios. Perecieron en Lima 1141 personas de un total de 60000.0,65 (CA-77)

30-marzo-1828

Grandes daos en los edificios y viviendas. Perecieron 30 personas.0,35

22-abril-1860Se rajaron muchos edificios. Algunas desgracias personales0,25(SJ-77)

20-setiembre-1897Destruccin en Lima.0,25 (SJ-77)

4-marzo-1904Cayeron cornisas, paredes antiguas y se agrietaron las torres de la Catedral.0,20 (LI-74)

11-marzo-1926Movimiento intenso- Cayeron algunas cornisas.0,20

19-enero-1932Violento temblor. Cayeron cornisas, tapias y paredes viejas.0,20(LI-74)

24-mayo-1940

Destruccin de muchos edificios. Averas en varios templos incluidos la Catedral y desperfectos en algunos edificios modernos con esqueleto estructural. Casi un centenar de muertos.

0,35

17-octubre-1966

Daos importantes en construcciones. En el centro de Lima cada de cornisas y enlucidos y roturas de vidrios. Varias decenas de muertos. Aceleracin mxima = 0,4g - IMM=VII

0,15

3-octubre-1974

Intenso y largo temblor. Daos en iglesias y monumentos histricos. Decena de muertos.Segn I.G.P.: IMM=VII. Aceleracin mxima = 0,22g

0,20

CIUDAD DE LIMA - PERUEVOLUCION DE LA INTENSIDAD SISMICA (1550-1999)TERREMOTOS MAS INTENSOS CADA 50 AOS

CIUDAD DE LIMA - PERUEVOLUCION DE LA INTENSIDAD SISMICA (1550-1999)TERREMOTOS MAS INTENSOS CADA 50 AOSINTERVALO

TERREMOTOMAX . INTENSIDADREFERENCIAS PRINCIPALES DE EFECTOS EB LIMA (*)

1550 15999- Julio- 1586Colapso de sus principales edificios parecieron entre 14 y 22 personas

1600 164927-novienbre-1630Daos importantes en casas y edificios varios muertos y contusos

1650 169920-octubre-1687Arruino a casi todas las construcciones Ocasiono cerca de 100 muertos

1700 174928-octubre-1746Destrucion total de 3.000 casas, solo 25 quedaron en pie. Perecieron 1.140 de sus 60.000 habitantes

1750 179926-enero-1777Violento terremotoSin daos ni victimas

1800 184930-marzo-1828Grandes daos de edificios y viviendasPerecieron 30 personas

1850 189922-abril-1860Rajo muchos edificios en lima

1900 194924-mayo-1940Destruucion de construcciones y daos en templos y en edificios modernos Perecieron 179 personas

1950 - 199917-octubre-1966Daos importantes en construccionesCada de cormisas en e centro de lima. 100 muertos. Acel . mxima de 0.4 g

Sismicidad Histrica DEL PER(Sismos con Magnitudes mayores a 8)

EVOLUCIN DE LA INGENIERA SISMORRESISTENTE EN EL MUNDO 1800 A.C.: crnicas sobre los efectos de los sismos.Primeras explicaciones mitolgicas sobre su origen. Primeras explicaciones cientficas sobre la generacin de los sismos: Aristteles: vapores de aire en cavernas Sneca: aire que colma una cavidad subterrnea y, al buscar una salida, mueve los muros que lo retienen, encima de los cuales las ciudades seasientan. Hooke (1668): el terremoto es una respuesta elstica a fenmenos geolgicos 1755: a partir del sismo de Lisboa se disponen de informaciones 1821: Navier plantea las ecuaciones de la Teora de la Elasticidad. Mediados del XIX: Cauchy estudia la propagacin de ondas en medios slidos. Poisson deduce analticamente dos tipos de ondas en slidos. 1845: Stokes distingue una resistencia a la compresin y otra al cortante. 1887: Rayleigh descubre otro tipo de ondas (superficiales) en los slidos. 1888: Schmidt estudia la propagacin de ondas por el interior de la Tierra. 1897: Wiechert postula la existencia de un ncleo metlico en la Tierra. 1900: primer mapa de ubicacin de terremotos. 1912: Reid postula la teora del Rebote Elstico. Sismo de San Francisco (EEUU) (1906) y primeras observaciones sobre los efectos en obras civiles. 1909: Mohorovic encuentra una capa de discontinuidad en la velocidad de las ondas. 1911: Love descubre otro tipo de ondas superficiales. 1928: Gutemberg determina la profundidad del ncleo exterior de la Tierra. 1935: Benioff inventa el sismgrafo de deformacin. Richter crea la escala de magnitud para evaluar la energa liberada por un terremoto. 1960-70: se crea la Asociacin Internacional de Ingeniera Ssmica. Instalacin de acelergrafo en Amrica Latina. 1970-1990: avances en modelos de generacin de los sismos, dinmica estructural, comportamiento no lineal de estructuras, dinmica de suelos, estudio del peligro ssmico, mtodos numricos ptimos y avance en la tecnologa de las computadoras. 1961: Blume, Newmark y Corning: ductilidad y su relacin con el diseo de estructuras de concreto armado (Manual PCA). 1970: Primeros modelos analticos para el anlisis inelstico. Primera Norma Peruana de nivel nacional.

Panorama Ssmico Mundial

INGENIERA SISMORRESISTENTE EN EL MUNDOA inicio de los aos 60, se introdujo una estrategia de diseo de edificios denominada Diseo por Capacidad. Est dirigida a evitar el colapso de edificaciones ante sismos severos. Paralelamente se desarrollaron tcnicas para refuerzo de muros estructurales de concreto armado con la finalidad de dotarlos de capacidad de ductilidad; tambin orientada a la supervivencia de edificaciones en zonas ssmicas.Posteriormente fueron adoptadas por la mayora de normas en diversos pases.A continuacin, se expone la historia de la Ingeniera sismorresistente en Colombia y Argentina.COLOMBIAEn Colombia y hasta 1984, los diseos y construcciones de edificios altos como de viviendas de 1 y 2 pisos no seguan ningn cdigo obligatorio, quienes diseaban con normas de construccin extranjeras lo hacan de manera "voluntaria" y el resto de constructores que no se apoyaban en este tipo de normas, diseaba, cuando haba un diseo, y construa basndose en la experiencia y en algunos casos, en el sentido comn .En lo que a diseo sismo resistente se refiere y de acuerdo al Prefacio de las Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente , la Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica (AIS) ha llevado el liderazgo en este campo. Desde su fundacin a mediados de la dcada de los 70s, se preocup por el desarrollo de una norma nacional de diseo sismo resistente. A medida que transcurrieron los aos y a pesar que las edificaciones construidas bajo el CCCSR-84 cumplieron su cometido principal de evitar colapso y dao estructural grave en los sismos recientes como el de Pereira de febrero de 1995, la experiencia demostr la impostergable necesidad de adoptar nuevos esquemas de seguridad y de acomodarlo a las nuevas tendencias de la tcnica y la ciencia.ARGENTINALos sismos como fenmenos pertenecen al mundo de la naturaleza y si bien el hombre no puede evitarlos, puede controlar sus efectos. sta es esencialmente la nocin que aliment el desarrollo de la ingeniera sismorresistente. En la Argentina de principios del siglo XX la problemtica de la edificacin sismorresistente se ligaba a otras que apuntaban a un desarrollo tecnolgico propio, tales como superar el alto costo de la construccin dependiente de insumos importados, emplear en la construccin obreros no calificados, producir vivienda seriada para los sectores populares.

Tabla de resumenFechaMagnitudEpicentroZonas afectadasDaos y prdidas humanas

Ao 526XXCosta del Mediterrneo200.000 muertos

28/10/17468.0 - 9.5Callao, PerCallao, LimaDevastacin de Lima (5.000 muertos) y desaparicin del puerto y ciudad del Callao a causa de maremoto

01/11/17559,2Lisboa, PortugalEl tsunami producido afect el norte de frica y la Pennsula IbricaEntre 130.000 y 200.000 muertos

04/02/17838,9Calabria, ItaliaItalia57.865 muertos

04/02/17978,2Quito, EcuadorEcuador44.000 muertos

01-09-19238,3Tokio, JapnTokio y Yokohama231.000 muertos y ms de la mitad de Tokio destruida. Cifras aproximado de 310.000 fallecidos

24-05-19408.0Lima, PerPerDaos severos y ms de 1.000 muertos

18-08-19598,2Montana, cerca del parque Yellowstone, Estados UnidosMontana y sus alrededoresSin vctimas. Caus el desplome de una montaa sobre un ro

22-05-19609,6(El ms grande registrado)Valdivia, ChileChile, Valdivia se hundi 4 m bajo el nivel del mar, y el maremoto producido por este sismo se propag por todo el Ocano Pacfico, el cual adems de Valdivia y otras zonas del sur de Chile afect a Hawaii y Japn principalmente.2.000 muertos en Chile, y ms 3.000 en las costas de Ocano Pacfico, con 2.000.000 de damnificados. Se llega a una cifra aproximada de 7.000 a 10.000 muertos.

31-05-19707,9Ancash, PerSepult la ciudad de Yungay. Afect a la ciudad de Lima. Ms de 80.000 muertos

03-10-19747,5Lima, PerPerCasi 300 muertos

19-09-19858,1Lzaro Crdenas, MichoacnMxico D.F., Michoacn, Guerrero, Jalisco, ColimaLa cifra del Gobierno fue de 9,500 muertos aprox.

09-10-19958,0Costas de ColimaColima, MxicoCasi 100 muertos

13-01-20017,9Frente a El SalvadorSan Salvador, El Salvador944 muertos

21-01-20037,6Frente a las costas de Armeria, Colima.Colima, MxicoCuantiosos daos en todo el estado de Colima, afectando tambin a parte de Jalisco y Michoacn

26-12-20049,0Frente al Norte de la isla de Sumatra, IndonesiaSumatra, Golfo de Bengala, India, Sri Lanka, Bangladesh, Tailandia, Malasia, islas Maldivas, Myanmar, Somalia, Madagascar, Tanzania, Kenia, Seycheles y Sudfrica.El tsunami generado por la magnitud del sismo caus ms de 289.000 muertos. Es uno de los cinco peores temblores de tierra conocidos desde 1900.

13-06-20057,9I Regin de Chile (Iquique). 15,000 damnificados.

08-10-20057,6Cerca de Islamabad, PakistnNorte de India, Pakistn y Afganistn126,000 muertos

15-08-20078,4Oeste de Pisco, PerProvincia de Caete y Departamento de IcaMs de 410.000 damnificados.

28-05-20097.1Costas de Honduras, Honduras.Serios daos en las vas de transporte, colapso de un 6 muertos, 40 heridos.

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