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Evolución de los Criterios de Diseño Sismo Resistente
Lima 2005
Alejandro Muñoz
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Las obras de Ingeniería
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Experimentación en Ingeniería Sismorresistente
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Experimentación en ingeniería S-R
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Sismicidad
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Zonas Sísmicas
1963
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Z=1.0Z=0.7Z=0.4
Zonas Sísmicas Norma 1977
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Aceleración Esperada
TR = 500 años
Castillo y Alva 1993
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Z=0.4Z=0.3Z=0.15
Zonas Sísmicas Normas
1997, 2003
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
Objetivos del Diseño S-R
Objetivo Tradicional:sobreviviencia en sismos severos
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evitar el colapso
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Operatividad luego del sismo
Objetivos ampliados del D-S-R
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Reparabilidad
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Diseño por Desempeño
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Período deretorno (años)
Sismos frecuentes 43Sismos ocasionales 72Sismos raros 475Sismos muy raros 970
Sismo de DiseñoAceleración
(g)0.200.250.400.50
Sismos de Diseño
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Niveles de Desempeño
FSUPERVIVENCIA
OPERACIONAL
COMPLETAMENTEOPERACIONAL
CERCA AL COLAPSO
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CompletamenteOperacional Operacional Supervivencia Cerca al
Colapso
TR=50 años
TR=100
TR=500
TR=1000
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Representación de las Acciones Sísmicas
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Zonas Sísmicas
1963
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Z=1.0Z=0.7Z=0.4
Zonas Sísmicas Norma 1977
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Aceleración Esperada
TR = 500 años
Castillo y Alva 1993
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Z=0.4Z=0.3Z=0.15
Zonas Sísmicas Norma 1997
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Sismo = Fuerzas laterales ?
0.05 P
0.05 P
0.05 P
0.05 P
0.05 P
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Sismo = Fuerzas de Inercia?
La Dinámica de Estructuras
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SISMO
RespuestaMáxima
Respuesta espectral
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Desplazamiento
Aceleración
Espectros de Demanda Espectros de Demanda
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Formas Estructurales y Desempeño
Sismorresistente
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Irregularidades en Planta
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Banco CentralBanco Central
Banco de AméricaBanco de América
9@ 2.30 = 20.70m
Planta Típica
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““….los movimientos del ….los movimientos del terreno han producido en terreno han producido en este caso deterioros en la este caso deterioros en la torre del edificio “rígido” torre del edificio “rígido” demostrando que las demostrando que las vibraciones se han vibraciones se han transmitido en su transmitido en su integridad a las partes integridad a las partes
altas….altas….””
daños
Edificio A
variaciones en altura
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““….mientras que en ….mientras que en el edificio B (con el edificio B (con primer piso blando) primer piso blando) los daños se han los daños se han localizado en la localizado en la parte flexible parte flexible protegiendo los protegiendo los
pisos altos ,….pisos altos ,….” ”
Sin daños
daños
Edificio B
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Observaciones de campo
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Efecto de los Suelos en el Desempeño S-R
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SUELO BLANDOSUELO DURO
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Periodo
Sa
Periodo
Sa
Suelo Blando
Suelo Duro
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![Page 42: Evolución Criterios D S-R Uni 2005](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110401/55cf943b550346f57ba080d3/html5/thumbnails/42.jpg)
Periodo
Despl
Desplazamientos crecientesDesplazamientos crecientes con la con la flexibilidad flexibilidad
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SUELO BLANDOSUELO DURO
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“ ... el edificio colapsó porque la fuerza sísmica fue mayor que la resistencia del edificio ”
Resistencia y Colapso
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F
F
xx
E
F
x
E
1F
x1
1
1
F
R
xxy
1
F3
x3
3
3
F
R
xxy
31
. . .
Fn
xn
n
F
R
xxy
3 n1
. . .. . .
F
"Colapso"
R
xxy cx
3 n1
. . .. . .
Fuerzas y deformaciones
limitadas
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... “el edificio colapsó porque la fuerza sísmica fue mayor que la resistencia del edificio”
... “el edificio colapsó porque los desplazamientos a los que fue llevado fueron mayores que los que pudo tolerar”
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FrágilDúctil
∆
P
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
Tradicional:DuctilidadResistencia
Estrategias de Diseño S-R
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Ductilidad y supervivencia
FSUPERVIVENCIA
COMPLETAMENTEOPERACIONAL
Fn
xn
n
∆
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
Ductilidad = Daño y colapso
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Ductilidad = Sobrevivencia CON DAÑO
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
Diseño Sismorresistente
Estrategia Basada en observaciones de campo:
Rigidez
Tenacidad ¡¡¡
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Flexibilidad =
colapso
![Page 54: Evolución Criterios D S-R Uni 2005](https://reader037.vdocuments.pub/reader037/viewer/2022110401/55cf943b550346f57ba080d3/html5/thumbnails/54.jpg)
Rigidez =
prevención del colapso
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Daños sin colapso
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
costos de demolición
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Tenacidad
P
δ
P
δ
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/UNI/FIC/ Reforzamiento de Estructuras / A. Muñoz /2005
Tenacidad
D
FMayor
tenacidad
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Diseño por control de desplazamientos
∆
T
Desp.
Tn
RigidezT
Fuerza
Tn
VResistencia
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SISTEMAS DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN
SÍSMICASÍSMICA