REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMISNITERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADANUCLEO GUARICO EXTENSION CAMAGUAN

Mtodos de anlisis ssmico.

Participantes:- Torres Junior.

Profesor:Ing. Moises Gaitn.

Ing. Civil10mo SEMESTRE NOCTURNO

FEBRERO DEL 2015

GUA DE APLICACIN Y FUNDAMENTOS BSICOS

CLASIFICACIN: Debido al reconocimiento de la complejidad que representa los problemas ssmicos se hace importante la aplicacin de normas y especificaciones sismorresistente al momento de realizar una edificacin ya sean situaciones tipificadas o clasificadas, y es comn en la normativa internacional. Estas limitaciones impuestas por dichas normas y especificaciones son particularmente importantes en la clasificacin de las edificaciones segn su uso, nivel de diseo, tipo y regularidad estructural, as como en la caracterizacin de las condiciones geotcnicas locales.

ACCIN SSMICA, CRITERIOS Y MTODOS DE ANLISIS: Por medio de la aplicacin de espectros de respuestas se hace posible caracterizar las acciones ssmicas que se dan, estos toman en cuenta las formas espectrales tipificadas, es decir una clasificacin u organizacin tipos o clases de sismos que ocurren, tambin toma en cuenta la capacidad de amortiguamiento estructural, y la capacidad de absorcin y disipacin de energa de la estructura mediante los denominados, factores de respuesta.

Con la aplicacin de equipos y componentes importantes en la estructura, es posible modelar o seguir la accin ssmica mediante espectros de respuesta de piso; adems por medio de acelerogramas se pueden caracterizar las acciones ssmicas. El acelerograma es una representacin temporal de la aceleracin que experimenta el suelo en un determinado punto durante un terremoto, los valores de la aceleracin se obtienen mediante unos instrumentos llamados acelergrafos, que registran la aceleracin del suelo segn tres direcciones perpendiculares; dos horizontales y una vertical.

REQUISITOS DE DISEO Y DETALLADO: Un aspecto importante a tomar en cuenta es el agotamiento resistente, el cual no debe ocurrir hasta el punto donde se desarrolle primero la demanda de ductilidad prevista.

Por otro lado se debe tener presente todas las previsiones que se deben tomar para que la formacin de rotulas plsticas no provoquen o conduzcan posteriormente a la formacin de mecanismos cinemticos en el sistema resistente a cargas verticales, ni tampoco ocurran problemas de inestabilidad derivados de estos efectos.

Tambin es relevante mencionar que los materiales a utilizar, as como la calidad, diseo, detallado e inspeccin, deben cumplir lo especificado por las normas vigentes COVENIN y COVENIN-MINDUR vigentes conforme a lo establecido en este artculo y su disposicin transitoria; y las estructuras, sus materiales, miembros y conexiones, debern disearse conjuntamente con lo dispuesto en las Normas COVENIN-MINDUR de anlisis y diseo para cada material.

OTRAS EDIFICACIONES: En los casos de estructuras con sistemas no tipificados, estas debern cumplir con algunos aspectos o criterios que son de carcter importante dentro estos estn, la eventual falla dctil de alguno de sus miembros, adems que pueda garantizar la resistencia al corte y no amenace la estabilidad de la construccin.

Un principio fundamental que se debe cumplir, es el de precisar las zonas en la cuales se disipe la energa, y que tambin deben estar vinculadas a otros elementos que a su vez deben mantenerse elsticos. Este tipo de estructuras deben estar en capacidad de resistir las cargas de diseo, correspondientes a una probabilidad de excedencia de 10% en 50 aos, con daos reparables y probabilidad de ruina suficientemente pequea.

FUNDAMENTOS BSICOS: Dentro de los fundamentos bsicos se admite el hecho, de que para los sismos de diseo la estructura puede incursionar en el rango inelstico, aun cuando se establecen lmites de deformaciones para atenuar los daos no-estructurales.

Por lo tanto de una forma general se espera que las edificaciones proyectadas segn esta Norma satisfagan lo siguiente:

A)Que bajo la accin de movimientos ssmicos menores o frecuentes, solo pueda ser aceptado daos no estructurales despreciables, que no afecten su operacin y funcionamiento.

B)Que bajo movimientos ssmicos moderados u ocasionales podrn sufrir daos moderados en sus componentes no-estructurales y daos muy limitados en los componentes estructurales.

C)Bajo tos movimientos ssmicos de diseo establecidos en la Norma exista una muy baja probabilidad de alcanzar el estado de agotamiento resistente y los daos estructurales y no-estructurales sean, en su mayora, reparables. D)Bajo movimientos ssmicos especialmente severos, en exceso de los especificados en esta Norma, se reduzca la probabilidad de derrumbe aunque la reparacin de la edificacin pueda llegar a ser inviable econmicamente.

Es necesario mencionar, que la seleccin de las probabilidades mencionadas en los puntos anteriores y en conjunto con los mtodos de diseo, condicionan la confiabilidad final de la edificacin. Por lo tanto esta se puede medir como complemento de la probabilidad de ruina, por otro lado la aplicacin del factor de importancia, tiene por finalidad reducir la probabilidad de excedencia para edificaciones importantes.

Cabe destacar, que de preferencia la estructura ser hiperesttica, con lneas escalonadas de defensa estructural, de configuracin simtrica y distribucin uniforme de resistencia, rigidez y ductilidad, tanto en planta como en elevacin, evitando discontinuidades en rigidez o resistencia y con el menor peso posible, y logrando controlar los desplazamientos laterales. El sistema que se utilice para resistir los efectos de los sismos debe concebirse de forma tal que la eventual falla prematura de unos pocos miembros no amenace la estabilidad de la construccin.

El modelo matemtico del sistema sismorresistente en funcin de las caractersticas geomtricas y mecnicas de la estructura. Se deben incorporar todas aquellas deformaciones por flexin, corte, torsin y fuerza axial que afecten la respuesta ssmica del sistema considerado y las condiciones de vinculacin entre los miembros y apoyos.

ZONIFICACIN SSMICA.

MAPA DE ZONIFICACIN:

FUNDAMENTOS: Se fundamentan en una revisin de los mapas de zonificacin ssmica conocidos (1898-1998), as como en aquellos incorporados en diversos documentos tcnicos, as como en estudios de amenaza ssmica hechos en el pas en los ltimos 15. Entre estos ltimos, destaca el mapa de zonificacin ssmica propuesto en base a resultados de estudios realizados en INTEVEP en su versin ms reciente; este mapa contiene curvas de isoaceleracin de 50 en 50 gal, para perodos de retorno de 475 aos. De este modo, el nuevo mapa de zonificacin tiene 8 zonas: desde la Zona 0, donde no se requiere la consideracin de las acciones ssmicas, hasta la Zona 7 donde el coeficiente de aceleracin horizontal A es igual a 0.40; el mapa correspondiente a la versin anterior de la Norma tena 5 zonas, con un coeficiente de aceleracin horizontal mximo que alcanzaba 0.30.

ESTUDIOS DE SITIO: Se establece, que los valores especificados pueden ser modificados en base a estudios especiales o estudios de sitio, acotndose como valor inferior en caso de una eventual reduccin, el 80% de los normativos. Para edificaciones clasificadas como esenciales, cuyo funcionamiento sea vital en condiciones de emergencia, se requieren: "estudios adicionales que aseguren su funcionalidad en caso de sismos extremos". Tales estudios deben incluir, como obligatorios, los estudios de sitio cuando la instalacin se encuentre en las cercanas de fuentes ssmicas de cierta importancia. Por tanto, los "estudios adicionales" aludidos deben incluir evaluaciones realistas de la peligrosidad ssmica: cercana de fuentes ssmicas, fenmenos vibratorios, desplazamientos de fallas activas, inestabilidad del terreno y maremotos si el sitio est cerca de la costa.

MBITO DE APLICACIN: Para una vida til de 50 aos y un factor de importancia igual a 1.0, las probabilidades de excedencia nominales son del 10%. No obstante, el abandonar los mapas de i soace le rae iones y definir zonas, hace que localidades que se encuentran dentro de una misma zona ssmica no tengan la misma probabilidad de excedencia. Para las zonas del mapa de la versin anterior de esta Norma, estas probabilidades variaban entre un 5% y un 20% (Grases, 1985).

En forma general se consideran de elevado peligro ssmico aquellas reas donde se prescriben aceleraciones de diseo de por lo menos 0.30 g (Zonas 5,6 y 7). reas donde se prescriben movimientos del terreno inferiores a 0.20 g son de bajo peligro ssmico (Zonas 1 y 2) y las zonas 3 y 4 son de peligro ssmico intermedio. Modificaciones en la vida til (t), la probabilidad de excedencia (1-P) y/o el valor del factor de importancia (a), pueden cambiar sustancial mente los perodos de retomo asociados. Un procedimiento que relaciona estos tres parmetros.

MOVIMIENTOS DE DISEO: Los valores mximos de aceleracin asignados a cada zona ssmica de esta Norma, estn asociados a valores prefijados de la probabilidad de excedencia de los movimientos del terreno, basados en un modelo sismotectnico y en la vida til (t) de la construccin. El perodo medio de retorno de 475 aos corresponde a una probabilidad de excedencia de 10% para una vida til de 50 aos. Estos movimientos son mayorados cuando se aplica el factor de importancia (a) establecido en la Seccin 6.1.3 (Tabla 6.1).Las acciones ssmicas de diseo estn caracterizadas por los espectros de respuesta (vanse los Captulos 5 y 7). Esta herramienta permite describir cuantitativamente, tanto la intensidad como el contenido de frecuencias esperado en una determinada localidad, incorporando la actividad de las fuentes sismognicas y las condiciones locales del subsuelo. Sin embargo, en casos especiales o en obras de singular importancia, es recomendable el empleo de conjuntos de historias de aceleraciones (acelerogramas); estas deben poseer, salvo casos especiales, un espectro promedio similar al espectro de respuesta elstica correspondiente. De igual modo, la componente vertical del movimiento ssmico, cuyos efectos han sido incluidos en la Norma, pueden requerir consideraciones adicionales en obras excepcionales (Newmark y Rosenblueth, 1971; Bozorgniaetal. 1998).Los efectos de la componente vertical se pueden estimar aplicando una fuerza vertical igual 0.7. A0 W. Cuando se combina con las componentes horizontales, con el criterio de 100% (X), 30% (Y) y 30% (Z).

ACELEROGRAMAS: Tal como se acaba de anotar, en algunas Secciones de esta Norma se requiere el empleo de acelerogramas. Es el Mtodo de Anlisis Dinmico con Acelerogramas. La aplicacin de este procedimiento se extiende al anlisis y verificacin de edificaciones existentes. Estas son similares a las condiciones exigidas para anlisis acoplados esfuerzo-deformaciones de fundaciones, muros y obras de tierra establecidas en el Artculo 11.7 de esta Norma; En el diseo de estructuras con amortiguadores o sistemas de aislamiento ssmico, las normativas extranjeras, exigen la utilizacin de acelerogramas asociados a espectros de verificacin.