clase n°1 (1)

INGENIERIA SISMORESISTENTE

Facultad de Ingeniera

Ingeniera Sismoresistente - Cajamarca 2015-2Docente: Ing. Erlyn Giordany Salazar Huamn

Carrera: Ingeniera Civil

E-mail: [email protected]

FORMACIN PROFESIONAL Ingeniero Civil Universidad Privada del Norte

POSGRADO: Ingeniera y Gerencia de la Construccin Universidad Nacional de Cajamarca

EXPERIENCIA LABORAL:(ltima)

-Capacitador curso SAP 2000 Colegio de Ingenieros del Per, Universidad Nacional de Cajamarca, 2014 2015.

- Docente de la Universidad Privada del Norte, 2014 2015: Cursos Esttica, Estructuras y Cargas, Sistemas Estructurales 1 y 3, Procesos constructivos 3, entro otros.

- Docente de la Universidad Nacional de Cajamarca, 2015: Curso de Resistencia de Materiales II.

Per


Curso: Ingeniera Sismorresistente - Docente: Ing. Erlyn Giordany Salazar Huamn


- Consultor y Formulador de obras desarrollando proyectos:

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO EDUCATIVO EN LA INSTITUCIN EDUCATIVA DEL NIVEL INICIAL N312 DE LA CIUDAD DE CAJABAMBA, PROVINCIA DE CAJABAMBA - REGIN CAJAMARCA - 2014.

AMPLIACIN Y MEJORAMIENTO DEL INSTITUTO DE EDUCACIN SUPERIOR TECNOLGICO PBLICO JSE ARNALDO SABOGAL DIEGUEZ, PROVINCIA DE CAJABAMBA - REGIN CAJAMARCA 2014

CONSTRUCCIN DEL SERVICIO EDUCATIVO DEL NIVEL SECUNDARIO DEL COLEGIO PISIT, DISTRITO DE TONGOD, PROVINCIA DE SAN MIGUEL REGIN CAJAMARCA - 2015

Otros.


- Levantamiento topogrfico de 04 instituciones educativas en laslocalidades de: MUYOC GRANDE Y OXAPAMPA EN EL DIST. DEMIGUEL IGLESIAS, NUEVA UNIN, EN DIST. DE OXAMARCA Y ELPORVENIR EN EL DIST. DE SUCRE, PRIORIZADA EN LA PROV. DECELENDN.

- Formulacin del proyecto: Ampliacin y Mejoramiento de laInfraestructura I.E. N 82192 DEL CASERIO HUAYANMARCA,DISTRITO DE JESUS-CAJAMARCA-CAJAMARCA

-Capacitador de SAP 2000 y Estructuras Avanzadas de la UNC,Docente de la UPN de los cursos de Esttica, Estructuras yCargas, Ingeniera Sismorresistente.

- Formulacin del proyecto: PERFIL DE INVERSIN PBLICAPROYECTO: CREACIN DEL LOCAL MULTIUSOS DE RONDASDEL DISTRITO DE BAMBAMARCA, PROVINCIA DE HUALGAYOC,DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA

- Ing. Formulador de Obras 2015 - 2016.



EXPERIENCIA LABORAL:

(reciente)

CAPACITACIN: - Certificado SAP 2000, estructuras avanzadas, en la UNC.- Diplomado en: Gestin de Costos de laCalidad en la Construccin UNC.

- Diplomado en: Gestin Integrada de proyectos UNC.- Entre otros.

- Residente de Obra para la provincia de chota



CAPITULO IINGENIERA SISMORESISTENTE

Rama de la ingeniera cuyo objetivo principal eslograr un comportamiento satisfactorio de obrasciviles durante los sismos.

Antes solo buscaba evitar el colapso de lasconstrucciones; ahora trata de cuantificar esteobjetivo en funcin de probabilidad y riesgo.

En todo proyecto es necesario conocer la frecuenciay la severidad de los sismos que lo afectarn.

El comportamiento de las estructuras durante unsismo es un problema dinmico ALTAMENTECOMPLEJO; por un lado el movimiento del suelo(altamente complejo), las propiedades estructurales(rigidez, amortiguamiento) cambian durante elsismo.

Durante un sismo las estructuras sufren grandesdaos por ello es importante anticipar sucomportamiento, para lo cual es necesario conocerel comportamiento de los materiales as como decada uno de los elementos estructurales queintervienen.

Para lograr estructuras resistentes a los sismos esnecesario el aporte de varias disciplinas como:materiales de construccin, mecnica y dinmicaestructural, sismologa, geologa, mecnica desuelos, concreto armado, etc.



LA INVESTIGACIN Y LAS LECCIONES DE LOS SISMOS PASADOS

La investigacin experimental juega un papelimportante en la ingeniera sismo resistente.Experimentalmente se estudia suelos,comportamiento de materiales, elementosestructurales y sistemas estructurales.

Como es altamente complicado reproducir lascondiciones de campo de un terremoto enlaboratorio, la investigacin tiene seriaslimitaciones, pero resulta igualmente valioso suaporte.

Se suele indicar que los verdaderos laboratorios deingeniera sismoresistente de las diferentes obras oproyectos, son los mismos terremotos por cuantonos permiten evaluar el comportamiento de losdiversos sistemas estructurales planteados, laconfiabilidad de nuestros mtodos de anlisis ydiseo y evidencian los errores cometidos en laetapa de diseo.

La ingeniera sismoresistente se ha desarrolladotambin gracias a la investigacin terica .

Mucho de lo que hoy se conoce, proviene de laobservacin de sismos pasados , varios criterios yreglas de buena practica , se sustentanexclusivamente de observaciones de campo,llegando inclusive a no poderlos explicar nicuantificar.


Curso: Estructuras y Cargas - Docente: Ing. Erlyn Giordany Salazar Huamn

CAPITULO IIFUNDAMENTOS DE LA SISMOLOGA Y RIESGO SISMICO

TECTNICA DE PLACAS En el siglo V a.c. Herodoto descubri fsiles marinos

en el desierto de Libia (antes fue fondo marino). En el siglo XVII, Francisco Bacn hizo notar la

correlacin entre las costas orientales de amricadel sur y las costas occidentales de frica (algunavez estuvieron juntas).

Hutton en 1975 trato de explicar la dinmicageneral del planeta.

En el siglo XIX, se postularon varias teoras, perorecin en las dcadas de los 60 y 70, gracias alavance de la geologa se desarrollo la actual teorade: TECTNICA DE PLACAS.

Conformacin de la tierra: Ncleo generador de gradientes de alta

temperatura y cuya conformacin bsicamentees de Hierro y Nquel

Manto (astensfera y mesosfera), el primero dematerial semifundido sobre el cual descansa lalitsfera.

Corteza o Litosfera que descansa sobre laastensfera, cuya superficie exteriorcorresponde al fondo marino y a loscontinentes..



La litsfera esta conformado por placas tectnicas,de las cuales las de mayor dimensin son: Pacfico,Amrica, Euroasitica, Australia, India, frica yAntrtida.

Antiguamente nuestro planeta estaba conformadopor un solo continente llamado PANGEA.

Dichas placas se encuentran flotando y enconstante movimiento (a razn de 6 cm por ao Deriva continental) debido a que estas placasdescansan en la astensfera, la cual es un materialsemifundido donde se presentan corrientes deconvexin, debido a los altos gradientes detemperatura que se generan en el ncleo.

Segn el tipo de la convergencia de las corrientesde convexin y el efecto entre placas, se generantres tipos de lmites de placas: Convergentes, en la cual se generan dos tipos

de bordes: Borde de Subduccin y Borde de Colisin

Divergentes, la cual permite la regeneracin de la corteza terrestre, se da en el fondo marino y genera las Dorsales Ocenicas (Borde de extensin) cuya caractersticas principales son su longitud, su paralelismo a los continentes y su inestabilidad.



Transformantes, cuando las placas sedeslizan paralelas al borde y en sentidocontrario; este tipo de limite tambin seconsidera dentro del lmite de colisin.

Como ejemplo de borde de subduccintenemos el proceso de subduccin entrela placa de Nazca y la placaSudamericana.

Como ejemplo de borde de colisintenemos la interaccin de las placas Indo Australiana y Euroasitica, cuyo bordede colisin (sin buzamiento) genera lacadena del Himalaya.

Como ejemplo de borde detransformacin entre las placas deAmrica del Norte y Pacfico tenemos lafalla de San Andrs.

Casi la totalidad de los terremotos en elmundo se producen en los bordes de lasplacas tectnicas ; y como se ver luego lascaractersticas de cada sismo, depende deltipo de borde.



BORDE DE SUBDUCCIN



BORDE DE COLISIN U OBDUCCIN



BORDE DE TRANSFORMACIN



MECANISMO DE GENERACIN DE TERREMOTOS

Como consecuencia de la interaccin de lasplacas tectnicas , la litsfera est sometida afuerzas que la van deformandopaulatinamente. Mientras los esfuerzos queacompaan las deformaciones, pueden sersoportados por el material, la cortezaincrementa sus deformaciones y vaalmacenando energa de deformacinelstica; ha este proceso se conoce comoREFUERZO LENTO DE ENERGA.

Cuando los esfuerzos en el interior alcanzavalores elevados, se produce unrompimiento repentino, rompiendo lacorteza y liberando la energa en forma defriccin, calor y ONDAS SISMICAS, duranteunos segundos.

Durante un terremoto, el rompimiento delmaterial empieza en una pequea zona, demenor resistencia o de esfuerzos elevados;La zona fallada va propagndose en todasdirecciones dentro de un plano, denominadoplano de falla.



EPICENTRO Y FOCO El rompimiento de la corteza se produce en una

superficie considerable, pero se debe identificar unpunto como inicio de la ruptura o el centro depropagacin de ondas ssmicas. Este punto sedenomina HIPOCENTRO o FOCO y se define concoordenadas de latitud, longitud y profundidad.

La proyeccin del foco a la superficie terrestre sedenomina el EPICENTRO



PARMETROS DE FALLA



TIPOS DE FALLAS



ONDAS SSMICAS

ONDAS DE CUERPOSon las ondas que viajan en el interior de latierra, son dos tipos:Ondas Primarias (P). Hace que las partculas sedesplacen en la misma direccin de supropagacin , causando a su paso compresin.Estas ondas son las ms veloces pudiendo viajartanto en el magma como roca y ocanos.Ondas Secundarias (S). Hacen vibrar la roca endireccin perpendicular de su propagacin, nopueden propagarse en los ocanos debido a lasdeformaciones angulares que producen.ONDAS SUPERFICIALESSon de dos tipos:Ondas Love. Mueven el suelo horizontalmente endireccin perpendicular de su propagacin, sonlas causantes de grandes daos a las estructuras.Ondas Rayleigh. Mueven las partculas en unplano vertical , haciendo describir elipses, sonondas de menor velocidad de propagacin



REGISTRO DEL MOVIMIENTO DEL SUELO

En un punto de la superficie , el paso de los diferentestrenes de onda causa un movimiento altamentecomplejo, del cual se registra la aceleracin o eldesplazamiento en tres direcciones, mutuamenteperpendiculares; se obtienen dos componentes:horizontal y vertical del movimiento.

Los aparatos que registran los desplazamientos y lasaceleraciones se denominan SISMMETROS YACELERMETROS respectivamente.



SEVERIDAD LOCAL DE LA SACUDIDA, INTENSIDAD

Durante un terremoto, tanto los daosproducidos como la amplitud del movimiento delsuelo varan con la ubicacin del lugar deobservacin. Generalmente a mayor distanciaepicentral el movimiento y los daos decrecen.La severidad de la sacudida en una determinadaubicacin geogrfica se denomina INTENSIDAD yesta en funcin de la percepcin y se cuantificaen funcin de los daos producidos.CATEGORIA DE LAS CONSTRUCCIONES:Tipo A: Estructuras de acero y concreto armado,diseadas para resistir fuerzas ssmicas y que sehan construido adecuadamente.Tipo B: Estructuras de concreto armado sindiseo sismoresistente detallado, pero con buenacalidad de construccin.Tipo C: Estructuras sin diseo sismoresistente ycon calidad de construccin regular.Tipo D: Estructuras con materiales pobres, comoadobe y sin resistencia lateral



TAMAO DE UN TERREMOTO, MAGNITUD Y ENERGA

El tamao de un terremoto, visto como un fenmenotectnico completo, se denomina MAGNITUD y serelaciona directamente con la cantidad de energaliberada durante el evento.Una de las escalas ms utilizadas es la de Ritcher quienen 1935 defini la magnitud en funcin de la amplitudmxima registrada a 100 km del epicentro por unsismmetro del tipo Wood Anderson.Ritcher defini la magnitud (M) en funcin de laamplitud mxima (A, en m), registrada a cierta distanciay un trmino (A0) para considerar la atenuacin de ladistancia.

M = log (A) log (A0)Se han propuesto tambin expresiones para la magnitud en funcin de la amplitud mxima del suelo (a, en m) y la distancia epicentral ( en Km), por ejemplo para terremotos en California.

M = log (a) log ()-2.92La energa liberada durante un terremoto (E, ergios) puede estimarse en funcin de la magnitud Ms como:

E = 11.4 + 1.5 Ms



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