Post on 20-Jul-2015
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
FORUMPREVENCIN Y SEGURIDAD SSMICA EN LAS CONSTRUCCIONES14 y 15 Abril 2010
ZONIFICACION SSMICA EN SUELOSDr. Ing. Jorge E. Alva HurtadoGEN I ER IN
G I O DE LE
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERCONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA
O
S
DEL PE
1 962
RU
CO
MAPAS ISOSISTAS SIGLO XVI
79
77
75
73 6
6
MOYOBAMBA
CHACHAPOYAS IQUITOS
CAJAMARCA
BRASIL8
TRUJILLO
8
VPUCALLPA
VI
HUARAZ HUANUCO
IV
10
10
VIIC. DE PASCO
VIII
O C EIXCALLAO m LIMA HUANCAYO12
12
A N O P A
IIIHUANCAVELICA
VIIIAYACUCHO CUZCO
C I F I C OICA
VII
ABANCAY
14
14
VI
16
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO APESEG CISMID
AREQUIPA
16
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 9 JULIO 1586 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: Proyecto Sisra Ceresis - E.Silgado (1985)Leyenda m MaremotoESCALA GRAFICA0 18 79 77 75 73 50 100 150 200 Km. 18
MAPAS ISOSISTAS SIGLO XVIII
83
81
79
77
75
73
6
6
MOYOBAMBA CHACHAPOYAS CHICLAYO IQUITOS
CAJAMARCA
BRASIL8
TRUJILLO
8
PUCALLPA
HUARAZ HUANUCO10 10
VIII IX XC. DE PASCO
O C
X
12
E A N O P A C I F
LIMA
HUANCAYO
12
IXHUANCAVELICA
VIII
AYACUCHO CUZCO ABANCAY
14
14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS16 16
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 28 OCTUBRE 1746 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E.Silgado (1983)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 250 Km.
I C O
VII
ICA
VI
AREQUIPA
81
79
77
75
73
Kozak Collection University of California, Berkeley
Propagacin de Tsunami a lo largo de la Isla San Lorenzo hacia el Callao, 28 Oct. 1746
MAPAS ISOSISTAS SIGLO XX
82
80
78
76
74
72
70
ECUADOR2
COLOMBIA2
III
TUMBES
IQUITOS
4
TUMBESAL O R E T O
4
M
P
A
PIURA
I U R A C
Z O N
A J
A S S
6
LAM
BAYE QU
E
6
AM A
MOYOBAMBA
A N
CHACHAPOYAS
CHICLAYO
R
IV
CAJAMARCA
BER LI8
A
M
TAD
BRASIL8PUCALLPA
A R T I
LA
TRUJILLO
N
VA N C
VI10
HUARAZ
VII VIII
H U A
N
U C
O
A S
HUANUCO
10
O C E A N O
HP A S C O
LJ U N I N12
I
12
VIII
LIMA
HUANCAYO
M A
L
I
C A
MADRE
DE
DIOS
MADRE DE DIOS
C
VII
E
AV
C
A N
H U
P A C I C I FVI
HUANCAVELICA
U
AYACUCHO
ZABANCAY CUZCO
I
C
14
ICA
APURIMAC
14
C
AYACUCHO
P
U
N
O
O
VA16
R
E
Q
U
I
P A
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS IVAREQUIPA
PUNO
BOLIVIA16
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 24 MAYO 1940 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E. Silgado (1978)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.
M O
QU EMOQUEGUA
18
GU AT A C N A
O
ATACNA
18
III CHILE78 76 74 72 70
82
80
80
78
76
74
72
70
TUMBES4
IQUITOS4
III6
PIURA
MOYOBAMBA CHACHAPOYAS CHICLAYO
6
IV V8
CAJAMARCA
BRASIL
TRUJILLO PUCALLPA
8
VICHIMBOTE HUARAZ
OVII VIIIHUACHO
HUANUCO10
10
C E A N O
PASCO
12
CALLAO
LIMA
HUANCAYO PUERTO MALDONADO HUANCAVELICA AYACUCHO
12
VII
P A C I F
PISCO ABANCAY ICA
CUZCO14
I C
14
O
Lneas Isosistas
VI16
Grado de Intensidad segn Escala de Mecalli. Lmite del Dpto. de Lima.
VI V IV IIIMOLLENDO PUNO AREQUIPA
BOLIVIA70
16
MOQUEGUA ILO
18
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS
TACNA
18
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 17 OCTUBRE 1966 - LIMA20
CHILE
Escala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E. Silgado (1977)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.
20
80
78
76
74
72
79
77
75
73
8
8
TRUJILLO
HUARAZ
IV10
HUANUCO
10
VCERRO DE PASCO
O CVI
E A N O
VIILIMA EPICENTRO12
12
VIII
HUANCAYO
PHUANCAVELICA
A C I F I C OVII
14
ICA
14
VI
V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA16
IV
PROYECTO SISRA CERESIS
16
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: A. Giesecke, L. Ocola y E. Silgado (1980)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.
79
77
75
73
La Punta
CALLAO
VII VIBellavista
VIILa Perla
VI
VI
VI V VP. Libre M. del Mar
VI
V VIRmac
VIBrea Jess Mara LIMA
VIILa Victoria
VII
San Isidro
VI VSan Luis
Miraflores
VII VISurquillo
Barranco
V VIII-IX VII-VIIIN O
Chacarilla del Estanque
Santiago de Surco
VI VII200
VII-VIII400
Morro SolarE
Ciudad de Dios
S
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974 LIMA METROPOLITANAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia : Instituto Geofsico del Per (1974)Leyenda Acelermetro Sismgrafo Lmite rea, aprox. por observaciones0 1ESC ALA GRAFICA
2
3
4 Km.
Lmite rea, Inferidos
Peru Earthquake October 3, 1974. Severe damage to adobe and quincha buildings in Chorrillos District. Hundreds of families were left homeless in the aftermath of the earthquake. 1974. Page 3, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007
Peru Earthquake October 3, 1974. The walls of this reinforced concrete water tank located on the second floor of a building in Miraflores District collapsed. 1974. Page 4, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007
Peru Earthquake October 3, 1974. Example of the extensive damage in La Molina District. This classroom and a laboratory building at the Agrarian University partially collapsed. 1974. Pages 6-7, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007
Peru Earthquake October 3, 1974. This grain elevator complex in the port of Callao partially collapsed. 1974. Page 7, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007
Peru Earthquake October 3, 1974. Lima residents wander through the desolation of their homes. 1974. Page 9, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007
Peru Earthquake October 3, 1974. Heavily damaged building in the Lima area after the magnitude 7.6 shock. 1974. Page 11, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2.
82
80
78
76
74
72
ECUADOR4
TUMBES
IQUITOS
4
PIURA
6
6
MOYOBANBA CHACHAPOYAS CHICLAYO
CAJAMARCA8
BRASIL8
IITRUJILLO PUCALLPA
IIIHUARAZ HUANUCO
O C E A
10
10
IVC. DE PASCO
N O P A C I F
V VI12
12
CALLAO
HUANCAYO LIMA CUSCO
I C O
V
HUANCAVELICA
AYACUCHO14
IVICA ABANCAY
14
III II
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA16
AREQUIPA16
PROYECTO APESEG CISMID
MAPA DE ISOSISTAS SISMO 18 ABRIL 1993 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: P. Huaco y Y. Zamudio (1993)ESCALA GRAFICA0 18 82 80 78 76 74 72 50 100 150 200 250 Km. 18
81
79 X
77
75
73
71
69
67
IX 1
XI XI XI
COLOMBIA
1
ECUADOR3 3
TUMBES
LORETO5 5
PIURAIX
CAJAMARCA AMAZONAS LAMBAYEQUE
7
SAN MARTINVIII
7
BRASILLA LIBERTADXI
9
9
ANCASH HUANUCO UCAYALI PASCOIX
OC
11
11 X
EA NO FIC CI PA
JUNIN LIMAXI
MADRE DE DIOS
13
HUANCAVELICA
CUZCO13
ICAX
APURIMAC AYACUCHO PUNO
15
BOLIVIAAREQUIPAXI XI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
OCISMID17
15
MOQUEGUA17
MAPA N1TACNA
MAPA DE DISTRIBUCION DE MAXIMAS INTENSIDADES SISMICAS OBSERVADASRef. JORGE ALVA HURTADO et al (1974)
CHILE19
LEYENDA19
X IX VIII VII V IV
XI
VALOR EXTREMO DE CARACTER LOCAL
2150 40 30 20 10 0
ESCALA 1:2'000,00050 100
21
81
79
77
75
73
71
69
67
Sismicidad Histrica en el Per
Aguilar, 2009
PARMETROS DE SITIONORMA E 030, 2003
PARMETROS DE SITIO(Norma E 030, 2003)
ZONIFICACIN CONDICIONES LOCALES Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio Condiciones Geotcnicas
FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA
ZONIFICACIN
El pas se ha dividido en tres zonas, en base a: - Sismicidad - Caractersticas de los movimientos ssmicos - Atenuacin ssmica - Neotectnica
COLOMBIA ECUADOR
Zonas SsmicasFactores de Zona:Zona Factor de Zona - Z(g)ZO
ZONA 1
BRASIL
3 NA ZO
32 1
0.400.30 0.15
NA 2
El valor corresponde a la mxima aceleracin del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos.
CHILE
CONDICIONES LOCALES
- Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio
- Condiciones Geotcnicas
MICROZONIFICACIN SSMICAObjetivo: Investigar multidisciplinariamente los efectos de sismos y fenmenos asociados sobre el rea de inters Casos: Areas de expansin de ciudades Complejos industriales o similares Reconstruccin de reas urbanas destruidas por sismos y fenmenos asociados
ESTUDIOS DE SITIO
Objetivo: Determinar parmetros de diseo para un lugarCasos: Limitados al lugar del proyecto Para edificaciones del grupo A Los parmetros no debern ser inferiores a la Norma
CONDICIONES GEOTCNICAS
El perfil del suelo se clasifica en base a:
- Propiedades mecnicas del suelo- Espesor del estrato - Periodo fundamental de vibracin -Velocidad de propagacin de ondas de corte
a) Perfil tipo S1: Roca o suelos muy rgidos Velocidades de propagacin de onda de corte similar al de una roca, perodo fundamental menor de 0.25 seg Cimentacin Sobre: - Roca sana o parcialmente alterada, qu500 kPa (5 kg/cm2) - Grava arenosa densa - Estrato de no ms de 20 m de material cohesivo muy rgido sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. Resistencia al corte no drenada Su100 kPa (1 kg/cm2). - Estrato de no ms de 20 m de arena muy densa con N>30 golpe/pie, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.
b) Perfil tipo S2: Suelos intermediosSe clasifican como de este tipo los sitos con caractersticas intermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3. c) Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Perodo fundamental mayor que 0.6 seg, incluyndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores presentados en los siguientes cuadros:
Suelos Cohesivos
Resistencia al corte tpica en condicin no drenada (kPa) < 25 25 - 50 50 - 100 100 - 200
Espesor del estrato (m) (*) 20 25 40 60
Blandos Mediana. compactos Compactos Muy compactos
Suelos Granulares
Valores N tpicos en ensayos SPT (en golpes/pie) 4 -10 10 - 30 Mayor que 30
Espesor del estrato (m) (*)40 45 100
Sueltos Medianamente densos
Densos
(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca
d) Perfil tipo S4: Condiciones ExcepcionalesA este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geolgicas y/o topogrficas sean particularmente desfavorables. En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrn usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Slo ser necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotcnicos as lo determinen.
Parmetros del Suelo
Tipo S1 S2 S3 S4
Descripcin Roca o suelos muy rgidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Condiciones excepcionales
Tp (s) 0.4 0.6 0.9 *
S 1.0 1.2 1.4 *
(*) Tp y S sern establecidos por el especialista, no sern menores que los especificados para el perfil tipo S3.
FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA
Tp C = 2.5* T
C 2.5
Tp = periodo predominante del suelo T = periodo fundamental de la estructura Factor de amplificacin de la respuesta estructural respecto a la aceleracin en el suelo.
ESPECTRO DE DISEO4.0 3.5 3.0 2.5C
Tipo S3 Tp=0.9 seg Tipo S2 Tp=0.6 seg Tipo S1 Tp=0.4 seg
2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
1.50
1.75
2.00
Periodo de Vibracin, T (seg)
ESPECTRO DE DISEO4.0 3.5 3.0 2.5C*S
Tipo S3 Tp=0.9 seg
2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50
Tipo S2 Tp=0.6 seg Tipo S1 Tp=0.4 seg
1.75
2.00
Periodo de Vibracin, T (seg)
5.00
INSTITUTO GEOFSICO DEL PER MAX. COMPONENTE HORIZONTAL 5% AMORTIGUAMIENTO
0.00
1.00 0.00
AMPLIFICACION DE ACELERACIONES 2.00 3.00
4.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
PERIODO (SEGS.)
ESPECTROS NORMALIZADOS. MXIMA COMPONENTE HORIZONTAL. IGP (Alva y Chang, 1978)
TERREMOTO
ESTACIN
DESCRIPCIN
INSTRUMENTO
31 de Enero 1951 17 de Octubre 1966
4300 4302
Instituto Geolgico Plaza Habich Instituto Geofsico Av. Arequipa
STD STD
31 de Mayo 197029 de Noviembre 1971 5 de Enero 1974
43024302 4302 4303
Instituto Geofsico Av. ArequipaInstituto Geofsico Av. Arequipa Instituto Geofsico Av. Arequipa Estacin Zrate Instituto Geofsico Av. Arequipa Casa Dr. Huaco Las Gardenias Instituto Geofsico Av. Arequipa La Molina
STDSTD STD SMA-1 STD SMA-1 STD SMA-1
3 de Octubre 1974
4302 4304
9 de Noviembre 1974
4302 4305
ESTACIONES Y TERREMOTOS PARA LOS CUALES SE DISPONA DE ACELEROGRAMAS Y FUERON UTILIZADOS EN EL PROCESAMIENTO DE ESPECTRO DE ACELERACIONES
1000ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR - IGPCOMP. = 14 HORIZONTALES
800
b = 5%PROMEDIO + 1 DSV
ACELERACIONES (cm/seg2)
PROMEDIO
600 0.50 g 400 0.40 g
R.N.C. (1977) OTTAZZI ET AL (1980) KUROIWA ET AL (1977)
200
0
.5
1
1.5PERIODO (seg)
2
2.5UNI-FIC
ESPECTRO DE ACELERACIONES ABSOLUTAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%) ESTACIN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
5 ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR-IGP 4COMP. = 14 HORIZONTALES
AMPLIFICACION DE ACELERACIONES
b=5%PROMEDIO + 1 DSV
3
2.86 2.28
PROMEDIO ESTUDIO DE FORMA ESPECTRAL P (.50), Ts = .3 P (.84), Ts = .3
2
1
0
.5
1
1.5 PERIODO (seg)
2
2.5UNI-FIC
ESPECTRO DE ACELERACIONES NORMALIZADAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%) ESTACIN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
0.6 Basados en clculos 0.5
1989 Loma PrietaAceleracin en suelos blandos (g) 0.4
0.3
0.2
Curva promedio para correlaciones empricas
0.1
1985 Ciudad de Mxico 1974 La Molina0 0.1 0.2 0.3 0.4 Aceleracin en roca (g) 0.5 0.6
RELACIN DE ACELERACIONES SOBRE ROCA Y SUELOS BLANDOS (Idriss I M, 1991)
4Nmero total de registros analizados: 104 Espectros para 5% de amortiguamiento
3Aceleracin mxima del terreno Aceleracin espectral
Arcilla blanda a media y arena (15 registros)
Suelos granulares profundos > 60 m (30 registros)
2
Suelos rgidos > 60 m (31 registros)
1
Roca (28 registros)
0 0 0.50 1.00 1.50Periodo (seg.)
2.00
2.50
ESPECTROS DE ACELERACIN PROMEDIO PARA DIFERENTES CONDICIONES LOCALES (Seed et al, 1974)
0.7 AB
0.6 Mxima aceleracin en (suelos), g
0.5 C3 0.4 C4+D+E 0.3
Ao0.2
B+C1+C2A 0.1
0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Mxima aceleracin en (roca), g
PROPUESTA PARA LAS RELACIONES PROMEDIO SITIO DEPENDIENTES ENTRE LA AMAX EN ROCA Y LA AMAX EN ROCA COMPETENTE (Seed et al, 1997)
5 0.15
0.4 0.6
4 Aceleracin Espectral (PGA)
0.7 0.8 1.5 2.2
3 2.76 2.5 2.3 2 B C D E 2.6
1
Ao,A,AB
0 0 1 2 Periodo T (segundos) 3
PROPUESTA DE FORMAS ESPECTRALES PARA TIPOS DE SUELOS, CON UN AMORTIGUAMIENTO CRTICO DE LA ESTRUCTURA DE 5%, (Modificado Seed et al, 2001)
Tipo de suelo
Descripcin
Velocidad de Ondas de corte Vs 30 m superiores (m/s) > 1500 760 - 1500
Resistencia de Penetracin Estndar N o Nch (golpes/pie) ---
Resistencia de Corte No drenada Su (kPa) ---
A S1 B
Roca dura Roca
S1y
C D
Suelo muy denso / roca blanda
360 - 760 180 - 360
> 50 15 - 50
> 100 50 - 100
S2
Suelo rgido
S3y
E
Suelo blando Suelos especiales que requiere evaluacin especfica de sitio
< 180 --
< 15 --
< 50 --
yF
S4
RESUMEN DE CATEGORAS DE SITIO EN EL NUEVO CDIGO SSMICO (REGLAMENTOS 1994 Y 1997 NEHRP Y 1997 UBC, INCLUYENDO UNA CORRESPONDENCIA APROXIMADA CON LAS ANTIGUAS CATEGORAS DE SITIO S1 A S4 ( Dobry et al,2000)
MICROZONIFICACIN SSMICA DE LIMA
El CISMID (Centro Peruano-Japons de Investigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres) de la Universidad Nacional de Ingeniera realiz en los aos 2003 y 2004 un estudio para APESEG (Asociacin Peruana de Empresas de Seguros). Como parte del estudio se recopil informacin y ejecut investigaciones sobre las caractersticas geotcnicas y dinmicas de los suelos de Lima Metropolitana. Se propuso, entre otros, el Mapa de Zonificacin Ssmica de la
ciudad de Lima en concordancia con la norma de diseosismorresistente vigente E-030 del 2003.
DISTRIBUCIN DE SUELOS DE LA CIUDAD DE LIMA
Ing. A. Martnez Vargas (1975) CISMID (2003)
ANCN
272000
Carabayllo
HUAROCHIRRo Chilln
ISOPERIODOS DE LA CIUDAD DE LIMA
Ventanilla
Puente Piedra
Comas
Los Olivos Independencia San Juan de Lurigancho
Lurigancho (Chosica) Chaclacayo
LEYENDAZONAS PERIODO (s) 0.1-0.2 0.2-0.3 SIMBOLO
Callao
San Martin de Porres Lima (Cercado)
Rmac
Ro Rmac Ate Vitarte Santa Anita
Carmen de la Legua Reynoso
ISLA SAN LORENZO
LA PUNTA
Bellavista La Perla San Miguel
Brea La Victoria Pueblo Jesus San Libre Maria Luis Lince Magdalena San Isidro San Borja del Mar Surquillo Miraflores
La Molina
Cieneguilla
ZONA ISan Juan de Miraflores Villa Maria del Triunfo
OC A NO
PA C F
Santiago de Surco Barranco
IC O
R oL
ur n
Pachacamac
Chorrillos
0.3-0.4
CHORRILLOS
Villa El Salvador
ZONA II0.4-0.5Ro L ur nLurn
PUNTA HERMOSA
ZONA IIICISMID (2004)0 4 Grfico reducido del 1/100000 8 Km
0.5-0.6 0.6-0.7
ZONA IV
>0.7
ZONIFICACIN SSMICASe han propuesto cinco zonas en base a las caractersticas geotcnicas ssmicas del terreno de cimentacin
ZONA IConformada por afloramientos rocosos, estratos potentes de grava que conforman los conos de deyeccin de los ros Rmac y Chilln y los estratos de grava coluvial eluvial de los pies de las laderas. Periodos de vibracin natural Factor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp Tipo de suelo : : : : 0.1 - 0.3 s Comportamiento rgido 1.0 0.4 s S1
ZONA IIConformada por un estrato superficial de suelos granulares finos y suelos arcillosos, con potencias que varan entre 3.0 y 10.0 m. Subyaciendo a estos estratos existe grava aluvial o grava coluvial.
Periodos de vibracin naturalFactor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp
:: :
0.3 - 0.5 s1.2 0.6 s
Tipo de suelo
:
S2
ZONA IIIConformada en su mayor parte por depsitos de suelos finos y arenas de gran espesor en estado suelo. Se presentan en algunos sectores de los distritos de Puente Piedra, La Molina y Lurn, y en los depsitos de arenas elicas que cubren parte de los distritos de Ventanilla y Villa El Salvador. Periodos de vibracin natural Factor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp Tipo de suelo : : : : 0.5 - 0.7 s 1.4 0.9 s S3
ZONA IVConformada por depsitos de arenas elicas de gran espesor y sueltas, depsitos marinos y suelos pantanosos ubicados en la zona del litoral de los distritos de Ventanilla, Callao, Chorrillos, Villa El Salvador y Lurn. Tambin el distrito de la Punta, con un estrato de grava superficial sobre un depsito potente de arcilla que genera periodos relativamente largos, y un sector del distrito de Pachacamac, con depsitos profundos de arena. Periodos de vibracin natural : > 0.7 s 1.6 1.2 s (caso especial segn la Norma).
Factor de amplificacin ssmica S : Periodo natural del suelo Tp :
Tipo de suelo
:
S4
ZONA VConstituida por reas puntuales conformadas por depsitos de rellenos sueltos de desmontes heterogneos que han sido colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado, con potencias entre 5.0 y 15.0 m. Tambin se incluye a los rellenos sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del rea urbana y en la actualidad han sido urbanizados. Las reas que han sido identificadas se encuentran ubicadas en los distritos del Rmac, Surquillo, Bellavista, La Perla, San Juan de Miraflores y San Juan de Lurigancho, no descartndose la existencia de otras similares en Lima Metropolitana.
El comportamiento dinmico de estos rellenos es incierto por lo que requieren un estudio especfico
N
ANCN
Carabayllo
Puente Piedra
R oC hil ln
ZONIFICACIN DE LA CIUDAD DE LIMAHUAROCHIR
Ventanilla
Comas
Lurigancho (Chosica) Los Olivos Independencia San Juan de Lurigancho6
Chaclacayo
Callao
Ro R mac
San Martin de PorresCarmen de la Legua
Ro Rmac Rimac1
Ate Vitarte
Lima (Cercado)
Santa Anita
Bellavista4
La PerlaLA PUNTA ISLA SAN LORENZO
San Miguel
OC
A N
Brea La Victoria Pueblo Jesus San Libre Maria Luis Lince Magdalena San Isidro San Borja del Mar3 2
LEYENDACieneguilla
La Molina
O
PA
Surquillo Miraflores
ZONASVilla Maria del Triunfo
R o
C FI CO
TIPO DE SUELO S1 S2 S3 S4Rellenos de desmonte basura ubicados
SIMBOLO
Santiago de Surco San Juan de Miraflores Chorrillos5
Lu rn
Barranco
ZONA IPachacamac
CHORRILLOS
Villa El Salvador
ZONA IIRo LLurn
ZONA III ZONA IV
CISMID (2004)
urn
0
4 Grfico reducido del 1/100000
8 Km
ZONA V
1
NORMAS Y ESTNDARES UTILIZADOS PARA EVALUAR EL PELIGRO SSMICO EN ESTRUCTURAS
CONSIDERACIONES PARA DEFINIR EL SISMO DE DISEO Toma como base los mapas que resultan de un anlisis de peligro ssmico probabilstico La intensidad del movimiento ssmico es considerada en trminos de aceleraciones espectrales (Periodos T= 0.0; 0.2 y 1.0 Seg) y no solamente con el PGA El Mximo Sismo Considerado es definido como un evento con 2% de probabilidad de excedencia en 50 aos (2500 aos de periodo de retorno); pero el movimiento ssmico es reducido por 2/3 (1/1.5)
Se considera el peligro ssmico determinstico cerca de fallas activas El cdigo anterior consideraba un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos (475 aos de periodo de retorno) Un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos se considera que subestima el nivel de peligro en la CE de USA, donde los sismos son poco frecuentes
CARACTERIZACIN DINMICA DE LOS SUELOSIBC 2006 Categora A B roca dura roca Vs 30 (m/s) > 1500 760 - 1500 360 -760 180 - 360 Nset N/A N/A > 50 15 -50 Su (psf) N/A N/A > 2000 1000 - 2000
C suelo denso/roca blanda D suelo firme
E suelo blando2F suelo blando3
< 180
< 15
< 1000
2
Cualquier perfil con ms de 10 pies de suelos que tienen las siguientes caractersticas ndice de Plasticidad PI > 20 Contenido de Humedad w 40% and Resistencia Cortante no drenada < 500 psf Cualquier perfil conteniendo suelos que tienen uno o ms de las siguientes caractersticas Suelos vulnerables a falla potencial o colapso bajo accin ssmica como suelos licuables y arcillas sensibles Turbas y/o arcillas altamente orgnicas (H > 10 pies) Arcillas de alta plasticidad (H > 25 pies en PI > 15) Arcillas rgidas blanda/media de mucho espesor (H > 120 pies)
3
CARACTERIZACIN DINMICA DE LOS SUELOS
ESPECTROS DE PELIGRO UNIFORME
ESPECTRO DE DISEO SSMICO NORMA IBC 2006Espectro de Diseo Genrico
Se obtiene mediante la estimacin de coeficientes de ajustes del MCE para perodos cortos (SMS) y a 1 s de periodo (SM1)
ESPECTRO DE DISEO SSMICO NORMA IBC 2006
Espectro de Diseo Genrico
Coeficientes Fa
Coeficientes Fv
b. Requiere estudio de sitio especfico
REDES ACELEROGRFICAS
RED ACELEROGRFICA CISMID FIC - UNI
El
CISMID
en
la
actualidad
cuenta
con
21
estaciones
acelerogrficas instaladas en las principales ciudades del pas. En una primera etapa se instalaron acelergrafos analgicos RION, modelo SM-10 B, de manufactura japonesa; este equipo tiene la capacidad de registrar 100 muestras de aceleracin por segundo y graba registros cuando el movimiento del suelo excede el valor de 5 cm/s2 de aceleracin en la componente vertical. Los registros son grabados en un cassette analgico, el cual es procesado en un convertidor analgico digital para obtener el respectivo registro
en formato digital.
PIU
MOY
TRUJ
CHB HUA
CISMID (J.A.H) CAL
MOL
JABONILLOSCUZ AYA
CDL CIP
ICA-1 ICA-2
CISMIDRED DE ACELERGRAFOSACELERGRAFO ANALGICO ACELERGRAFO DIGITAL VIZCARRA BASADRE UNSA CHARACATO
MOQ-2 MOQ-3GIESECKE TAC-3
UBICACIN DE ESTACIONES ACELEROGRFICAS DEL CISMID
CISMID
DHNLA MOLINA
CDL-CIP
Lzares, et al (2007)
ACELEROGRAMA ESTACIN CISMID - FIC - UNIACELEROGRAMA ESTACIN CALLAO Sismo del 15/08/07 110 90 70Aceleracin (cm/s2)
80 60Aceleracin (cm/s2)
Sismo del 15/08/07 componente EO Amax = 73.9 cm/s
2
CALLAO
40 20 0 -20 -40 -60 -80 0 40
RIMAC
50 30 10 -10 -30 -50 -70 -90 -110 0 20 40 60 80Tiempo (seg)
componente EO Amax = 95.76 cm/s2100 120 140 160
componente EO Amax = 73.9 cm/s280Tiempo (seg)
CISMID120 160
DHNLA MOLINAACELEROGRAMA ESTACIN CIP Sismo del 15/08/07 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 0 ACELEROGRAMA ESTACIN MOLINA Sismo del 15/08/07
SAN ISIDRO
CDL-CIPAceleracin (cm/s2)
80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80
Aceleracin (cm/s2)
componente EO Amax = 54.1040 80Tiempo (seg)
componente EO Amax = 78.72 cm/s20 40 80Tiempo (seg)
120
160
Lzares, et al (2007)
120
160
RED SISMOLGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP
La Red Ssmica Nacional cuenta con 38 estaciones ssmicas y de ellas, 7 son de periodo corto con frecuencias mximas de registro a 1 Hz y 15 de banda ancha con frecuencias entre 0.008 a 50 Hz. Asimismo, son parte de la red 16 acelermetros digitales con bandas de registro entre 1 y 100 Hz.
Piura Chachapoyas Cajamarca Tarapoto
Huaylas Huaraz
Pucallpa
Hunuco
La Molina aa Estanque -1 Estanque-2 Camacho Mayorasgo Ancn
aa
Huancayo JABONILLOS Jabonillos Tunel Presa
Pto Maldonado
Cusco
Parcona - ICA Guadalupe - ICAESTACIONES ACELEROMTRCAS ESTACIONES BANDA ANCHA
Cotahuasi Cayma
Conima
Moquegua Toquepala La Yarada
DISTRIBUCIONES DE LAS ESTACIONES DE BANDA ANCHA Y ACELERMETROS PERTENECIENTES A LA RED SISMOLGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP
Max (V) 27.81 Max (NS) 54.77 Max (EO) 58.47
Est. IGP Est. CERESIS Est. PUCP Est. SEDAPAL
Max (V) 37.36 Max (NS) 57.96 Max (EO) 58.67
Max (V) 11.76 Max (NS) 12.74 Max (EO) 20.58 Max (V) 30.38 Max (NS) 49.98 Max (EO) 54.88
Max (V) 21.6 Max (NS) 18.7 Max (EO) 22.1
Max (V) 31.22 Max (NS) 59.77 Max (EO) 55.00 Max (V) 14.175 Max (NS) 21.171 Max (EO) 25.312 Max (V) 57.72 Max (NS) 115.20 Max (EO) 111.37
Max (V) 39.69 Max (NS) 67.03 Max (EO) 59.58 Max (V) 73.53 Max (NS) 65.38 Max (EO) 85.26
Max (V) 301.0 cm/seg2 Max (NS) 455.0 cm/seg2 Max (EO) 488.0 cm/seg2 PARCONA-ICA
Table 2.1 Ground motion stations that recorded the 2007 Pisco Earthquake. The PGA values reported in this table were obtained from Tavera et al. (2007). Click on each station name to see time histories (for those that are available).Closest Distance (km) (b)
Organization (a)
Code
Location
City
PGA UD (cm/s2)
PGA NS (cm/s2)
PGA EW (cm/s2)
PGA (g)
Site Type (c)
IGP IGP IGP IGP IGP CISMID CISMID CISMID CISMID CISMID PUCP CERESIS CERESIS CERESIS Sedapal Sedapal
PCN MAY ANC LMO NNA ICA2 CISMID CDL-CIP La Molina DHN PUCP RIN ANR CER E1(d) E2
Parcona Mayorazgo Ancn La Molina aa Universidad Rimac San Isidro La Molina Callao U. Catolica Rinconada A. Nac. Rectores Ceresis Atarjea Atarjea
Ica Lima Ancn Lima Lima Ica Lima Lima Lima Callao Lima Lima Lima Lima Lima Lima
301.0 31.2 27.8 14.2 21.6 192.2 32.9 33.1 56.8 31.6 39.7 57.7 73.5 37.3 30.4(d) 11.8
455.0 59.7 54.7 21.2 18.7 334.1 45.1 58.8 69.1 101.0 59.6 115.0 65.2 58.0 50.0(d) 12.7
488.0 55.0 58.4 25.3 22.1 272.3 73.9 54.1 78.7 95.8 67.0 111.0 85.3 58.7 54.9(d) 20.6
0.498 0.061 0.060 0.026 0.023 0.341 0.075 0.060 0.080 0.103 0.068 0.117 0.087 0.060 0.056 0.021
39.4 103.0 137.5 100.3 105.4 36.7 111.1 103.7 96.8 111.1 106.7 99.3 100.1 102.4 106.2 105.9
Soil Soil Soil Rock Rock Soil Firm Ground Firm Ground Soil Soil Firm Ground Soil Firm Ground Firm Ground Soil Rock
(Ref. GEER-EERI)
DISTRIBUCIN DE ISOACELERACIONES PARA UN 10% DE EXCEDENCIA EN 50 AOS(Alva y Castillo, 1993)
+1 0
-82
-80
-78
-76
-74
-72
-70
-68 +1 0
ECUADOR-2
COLOMBIA-2
g 36 0.
-4
-4
2g .2 0.g 04 0. g 06 0.
g 20 0 0.
g 0 08 0.
-6g 36 0 0.
-6
8g 18 0. 20g . 0.g 1 14 0.
g 1 10 0.
-86g 16 0. g g 1 18 0.
BRASILg 14 0.
-8
0.45 gg g 2 22 0. 4g 24 0.
DISTRIBUCIN DE ISOACELERACIONES PARA UN 10% DE EXCEDENCIA EN 50 AOS(Monroy y Bolaos, 2004)
g 12 0.
0g 20 0.
-10
0.40 g 0.34 g 0.28 g
6g 26 0 0. g 6g g 2 g 28 g g 0..30 g 0.338 0g 3 g 3 0 .32 g 00. .4 0. 0..34 0.
-10
NO EA OC
-12
0.22 g 0.16 g 0.10 g 0.04 g 0.02 g
-14
0. 0 16 0. .18g g 20 0 0 .2 g 0 .24 2g 0 .26 g 0. .28g g 30 0. g 32 g
-12
g 12 0 0.
4g .1 0.
CO FI CI PAg 34 g 0. 6g 3 g 0. 38 g 0 g 0. 40 2g . 0.0.4 4g 0 4 4g 44 0.. 0.
-16
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU ESCUELA DE GRADUADOSMAPA DE ORDENADAS ESPECTRALES Periodo estructural (Tn) : 0.00 seg Probabilidad de excedencia : 10% Periodo de exposicin : 50 aos MANUEL MONROY, ANA BOLAOS - 2004km
BOLIVIA -16.3 g 0.30 2g 0.32.3 g 0.34 g 6 6 .3 0.
0 0.1 0 .14 2g 0. .16 g 0 1 g 0. .20 8g 22 g 0g 0 .2 0. .264g 28 g g
-14
-18
-18
0. 38 g 0. 0.40 42 g g
-20
100
200
300
400
CHILE-76 -74 -72 -70
-82
-80
-78
-20 -68
Mapa de isoaceleraciones mximas en suelo tipo D (PGA) para un 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra, C., 2009)
Mapa de isoaceleraciones espectrales para un perodo estructural de 0.2 seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra, C., 2009)
Mapa de isoaceleraciones espectrales para un perodo estructural de 1.0seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra,C., 2009)