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INGENIERIA SISMORRESISTENTE
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
INGENIERIA SISMORRESISTENTE
Objetivo:
❑ Diseñar
❑ y Construir (Conocimiento general)
❑ Obras Ingenieriles que resistan
❑ Sismos Especificados
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
En su concepción y construcción, se siguen
normas.
➢ Normas: “Contrato” entre la sociedad y la industria ➢ En el Perú la sociedad es representada por el Estado. ➢ INACAL: materiales; INDECOPI (Prop. Intelectual) SENCICO: construcción ➢ La industria “soportada” por la profesión, la academia
Intervienen profesionales.
➢ Diferencia entre el profesional y el técnico ➢ El Profesional sabe el porqué se hacen las cosas de forma determinada. Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Obras Ingenieriles: (^) Obra Ingenieril?
Diseño, construcción y supervisión ??
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
Resistir sismos = Criterios de Diseño. Diseño:
➢ Resistir sismos leves sin daños. ➢ Resistir sismos moderados con posibilidad de daños a los elementos no estructurales y daños estructurales leves. ➢ Resistir sismos severos con posibilidad de daños estructurales importantes pero evitando el colapso. Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Que significa resistir Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Sismo de Diseño
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Artículo 3 .- Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente La filosofía del Diseño Sismorresistente consiste en:
- Evitar pérdida de vidas humanas.
- Asegurar la continuidad de los servicios básicos.
- Minimizar los daños a la propiedad. Se reconoce que dar protección completa frente a todos los sismos no es técnica ni económicamente factible para la mayoría de las estructuras. En concordancia con tal filosofía, se establecen en la presente Norma los siguientes principios:
NORMA PERUANA
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos La estructura no debería colapsar ni causar daños graves a las personas, aunque podría presentar daños importantes, debido a movimientos sísmicos calificados como severos para el lugar del proyecto. (mecanismo estable, disipación de energía) La estructura debería soportar movimientos del suelo calificados como moderados para el lugar del proyecto, pudiendo experimentar daños reparables dentro de límites aceptables. Para las edificaciones esenciales , definidas en la Tabla Nº 5 , se debería tener consideraciones especiales orientadas a lograr que permanezcan en condiciones operativas luego de un sismo severo
Principios del Diseño Sismorresistente
Comparación de mecanismos de disipación de energía Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
Fuerza Cortante - desplazamiento
Comportamiento elástico Comportamiento inelástico análisis real R (Desplazamiento V = Cortante basal^ Lateral^ ) v Δ Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Cortante Sísmico (V) = Coeficiente Sísmico * Peso Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Comportamiento Inelástico = Disipación de Energía
DEFORMACIÓN PLÁSTICA
Sistema ELASTICO-PLASTICO Sistema BILINEAL Sistema CURVILINEO GENERAL Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Comportamiento Inelástico = Disipación de Energía
➢ Completamente operativo.
➢ Sin daños.
➢ Se admiten daños no estructurales.
➢ Se admiten daños estructurales pero sin
colapso. (se permite el comportamiento
inelástico y la fluencia de los elementos que
constituyen la estructura).
Comportamiento Esperado
Principios del Diseño por Desempeño (o comportamiento) LA COMBINACION DE SISMOS Y COMPORTAMIENTO VARIA SEGÚN LA IMPORTANCIA DE LA OBRA Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Totalmente Operativo Operativo Asegura la Vida Cerca al Colapso Comportamiento Inaceptable (para construcciones nuevas) Nivel del Sismo de Diseño Frecuent e (43 años) Ocasion al (72 años) Raro ( años) Muy Raro ( años) Nivel de Comportamiento Sísmico Esperado Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Diseño por Desempeño (o comportamiento) Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente 1800 A.C.: crónicas sobre los efectos de los sismos. Primeras explicaciones mitológicas sobre su origen. Primeras explicaciones científicas sobre la generación de los sismos: ➢ Aristóteles: vapores de aire en cavernas ➢ Séneca: aire que colma una cavidad subterránea y, al buscar una salida, mueve los “muros” que lo retienen, encima de los cuales se asientan las ciudades. ➢ Hooke ( 1660 ): enuncia la Ley que lleva su nombre ➢ Hooke ( 1668 ): el terremoto es una respuesta elástica a fenómenos geológicos Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente Ingeniería Ing. Eduardo Sismorresistente Cabrejos Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente 1755 : a partir del sismo de Lisboa se disponen de informaciones detalladas (cambios topográficos, destrucciones, ruidos, derrumbes, cambios en los cauces, etc.) 1821 : Navier plantea las ecuaciones de la Teoría de la Elasticidad. Mediados del XIX: Cauchy estudia la propagación de ondas en medios sólidos. Poisson deduce analíticamente dos tipos de ondas en sólidos. 1845 : Stokes distingue una resistencia a la compresión y otra al cortante. Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente 1887 : Rayleigh descubre otro tipo de ondas (superficiales) en los sólidos. 1888 : Schmidt estudia la propagación de ondas por el interior de la Tierra. 1897 : Wiechert postula la existencia de un núcleo metálico en la Tierra. 1900 : primer mapa de ubicación de terremotos. 1912 : Reid postula la teoría del Rebote Elástico. Sismo de San Francisco (EEUU) ( 1906 ) y primeras observaciones sobre los efectos en obras civiles. Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente (I) 1909 : Mohorovic encuentra una capa de discontinuidad en la velocidad de las ondas. 1911 : Love descubre otro tipo de ondas superficiales. 1914 : El Ing. Sano (Japón) postula el método del coeficiente sísmico. 1928 : Gutemberg determina la profundidad del núcleo exterior (o manto) de la Tierra. 1935 : Benioff inventa el sismógrafo de deformación. Richter crea la escala de magnitud para evaluar la energía liberada por un terremoto. 1 932 : instalación de acelerógrafos en EEUU. Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Evolución de la Sismología y la Ingeniería Sismorresistente (I) 1950 - 60 : avances analíticos impulsados por Housner (CALTECH,EEUU) y Okamoto (Japón). 1960 - 70 :se crea la Asociación Internacional de Ingeniería Sísmica. Instalación de acelerógrafos en América Latina. 1970 - 1990 : avances en modelos de generación de los sismos, dinámica estructural, comportamiento no lineal de estructuras, dinámica de suelos, estudio del peligro sísmico, métodos numéricos óptimos y avance en la tecnología de las computadoras. 1990 - 2000 : Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales (ONU) Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Antecedentes de la Ingeniería Sismorresistente Antes de 1950 :
Cortante Sísmico= Coeficiente Sísmico * Peso
1950 : Conceptos de disipación de energía por deformación plástica. 1956 : Housner plantea posible diseño límite. 1957 : en México se publica el Folleto Complementario a la Norma. Es la primera norma de ing. sismo-resistente en Latinoamérica. 1961 : Blume, Newmark y Corming: uso del concepto de ductilidad y su relación con el diseño de estructuras de concreto armado (Manual PCA). Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Antecedentes de la Ingeniería Sismorresistente (II)
1963 : ACI introduce el Diseño a la Rotura.
1964 : Primer proyecto de Norma Peruana, basada en
la de SEAOC (Structural Engineers Association of
California).
1970 : Primeros modelos analíticos para el análisis
inelástico. Primera Norma Peruana de nivel nacional.
1977 : Segunda Norma Peruana.
1997 : Tercera Norma Peruana.
2003 : Actualización de la Tercera Norma Peruana
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos Antecedentes de la Ingeniería Sismorresistente (II)
2016 : Cuarta Norma Peruana
2018 : Actualización de la cuarta Norma Peruana
2018 : Primera Norma de Aislamiento Sísmico (E- 031 )
Los códigos actualmente introducen la ductilidad (con
otros factores) en la estimación de las fuerzas
sísmicas.
Ingeniería Sismorresistente Ing. Eduardo Cabrejos
