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C3. riesgo sismico
- 1. Setiembre 2013Ingeniería Sismorresistente RIESGOSISMICO Clase 3
- 2. CURSO INGENIERÍA SISMORRESISTENTE Introducción.- PeligroSísmico.- Vulnerabilidad.- Riesgo.- Sísmico.- Objetivos del Diseño Sismorresitente.- Ing. Omart Tello Malpartida
- 3. Introducción El dañoque podría presentar una obra de ingeniería por efecto de los sismos depende tanto de la sismicidad del lugar donde se ubica, como de las características propias de la obra la misma. En zonas de alta sismicidad, las obras civiles, están expuestas a sufrir daños importantes, el daño que experimenten dependerá de las características propias de cada obra en particular. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
- 4. Peligro Sísmico Laseveridad de los sismos en un emplazamiento determinado se denomina Peligro Sísmico y depende exclusivamente del panorama sismotectónico de la zona, de las características del suelo y de la topografía local. Para propósitos de ingeniería, el peligro se expresa por el valor máximo que podría alcanzar en el sitio un determinado parámetro que indica la severidad, por ejemplo la aceleración máxima del suelo o la intensidad local. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
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- 24. PERU EN ZONASISMICA Zona de Convergencia de Placas Tectónicas Subducción de la placa oceánica de Nazca bajo la placa continental Sudamericana (9 cm / año) ALTO PELIGRO SISMICOPERU
- 25. ESTIMACION DE PELIGROSISMICO • Datos característicos del sismo - Magnitud - Duración - Frecuencia - Origen • Características del subsuelo y la respuesta de éstos al paso de los trenes de ondas sísmicas - Litología de rocas y sedimentos no consolidados - Espesor de unidades litológicas - Presencia de fallas activas - Efectos topográficos - Efectos secundarios (remociones en masa, asentamientos, licuefacción, etc) Para estimar el peligro sísmico se requiere obtener datos sobre dos tipos de variables:
- 26. MAGNITUD SISMICA MAGNITUD: Esuna medida que tiene relación con la cantidad de energía liberada en forma de ondas. Ej: Magnitud de Compresión (Gutenberg y Richter, 1956) A: amplitud del movimiento del suelo T: periodo de la onda considerada Q: función entre distancia (D) y profundidad (h) Mb = log (A/T) +Q(D,h)
- 27. INTENSIDAD: Es unamedida de los efectos producidos por un sismo en personas, animales, estructuras y terreno en un lugar particular. (Escala de Intensidades de Mercalli Modificada). Depende de: - Magnitud - Distancia Epicentral - Geología Local - Tipo de Construcciones “Un sismo posee solamente una medida de magnitud y varias observaciones de intensidad“. INTENSIDAD SISMICA
- 28. Zonas sismogénicas principales: a. ZonaCostera o de subducción Ej: Valparaíso 1985 b. Zona Intraplaca (>50 km) Ej: Chillán 1939 y Calama 1950 c. Zona Cordillerana (<20 km) Ej: Las Melosas 1958 ZONAS SISMOGENICAS
- 29. ZONA DE RUPTURAY DISTANCIA EPICENTRAL Ej: Terremoto de 1985 (Kausel, 1996) ISOSISTAS N 11º (d) Distancia a la Línea Epicentral Línea Epicentral Distancia Hipocentral
- 30. TERREMOTOS HISTÓRICOS SISMOS COSTEROSDE SUBDUCCIÓN (Ms > 7.5) Zona Intraplaca (Ms = 8): Chillán 1939 y Calama 1950 Zona Cordillerana (Ms < 6): Las Melosas 1958
- 31. TERREMOTOS HISTÓRICOS CHILECENTRAL Terremotos (Ms~8.0) en Chile Central: 1575, 1647, 1730, 1822, 1906, 1985. Recurrencia = 82 +- 6 años * Todos tienen epicentros costa afuera * Zonas de ruptura coinciden entre 33° y 33.5°, frente a Valparaiso-Algarrobo. ASPEREZA
- 32. FORMULAS DE ATENUACIONDE INTENSIDAD I (M,r) = a1 M + a2 Log (r) + a3 r + a4 h + a5 BARRIENTOS (1980) I (M,r) : Atenuación de Intensidad M : Magnitud Ms r : Distancia hipocentral h : Profundidad focal R : Distancia a la Línea Epicentral a1 = 1.4239 a2 = - 4.1245 a3 = - 0.0003 a4 = 0.5835 a5 = 3.9095 r2 = R2 + h2 SISMOS HISTORICOS Calculo Constantes NO CONSIDERA CONDICIONES LOCALES DEL SUBSUELO
- 33. FORMULAS DE ATENUACIONDE INTENSIDAD I (d) = 7.54e-0.0029d MENENDEZ (1991) I (d): Atenuación de Intensidad en roca d : Distancia epicentral Valido solo para el terremoto de 1985 de magnitud 7.8 Diferencia de casi 2 grados Sedimentos no consolidados
- 34. 6.06.5 >7.0 7.0 AREA DE REPLICAS 1985 AREA DE REPLICAS 1971 AREA DESISMOS PRECURSORES SANTIAGO RANCAGUA MELIPILLA SAN FERNANDO PICHILEMU ILOCA CONSTITUCION HUALANE CURICO TALCA RAPEL CAUQUENES CHILLAN SAN ANTONIO VALPARAISO QUINTAY LOS VILOS SAN FELIPE LA LIGUA ZAPALLAR VENTANAS VIÑA DEL MAR LAS TORTOLAS ILLAPEL LLAY LLAY 35º 72º 36º 34º 33º 32º 32º 33º 34º 35º 36º 73º 71º 70º 69º 69º70º71º72º73º 100km500 SIMBOLOGIA ISOSISTAS EN ROCA 1985 EPICENTRO SISMO 1985 LINEA EPICENTRAL 1985 MODULO DEL VECTOR = 1 g ACELERACION MAXIMA N ISOSISTAS EN ROCA (Menendez, 1991) Isosistas sin diferenciar suelo de fundación
- 35. MICROZONIFICACION SISMICA Aumento deIntensidad de depósitos no consolidados respecto a la roca: (Menendez, 1991) Gravas 0.5 a 1.0 Coluvios 1.0 a 2.0 Cenizas 1.5 a 2.0 Lacustres 2.0 a 2.5
- 36. RESPUESTA SISMICA + TERREMOTOSHISTÓRICOS + INTENSIDADES O GRADO DE DAÑOS + LITOLOGÍAS RESPUESTA SÍSMICA ESTIMADA
- 37. FALLAS ACTIVAS Falla Potencialmente Activa CUATERNARIO HolocenoPleistoceno Falla Activa Solo sise ha podido demostrar actividad
- 38. Vulnerabilidad Sísmica Duranteun sismo importante, las obras civiles, son afectadas en mayor o menor medida en función a sus características de resistencia, rigidez o regularidad estructural. El daño que podría sufrir una obra en particular considerando exclusivamente sus características propias se denomina Vulnerabilidad. Las obras en mal estado, o aquellas sin adecuada resistencia lateral, son mas vulnerables que aquellas otras proyectadas y construidas con criterios sismorresitentes, independiente del lugar donde se ubiquen. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
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- 42. Riesgo Sísmico Eldaño que podría presentar una obra determinada como consecuencia del peligro que la amenaza y de su propia vulnerabilidad, se denomina Riesgo Sísmico. Simbólicamente, el riesgo puede expresarse en función del peligro y la vulnerabilidad. Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad El peligro constituye la componente de amenaza natural sobre la cual no es posible intervenir, y la vulnerabilidad que puede ser manejada con el fin de controlar el riesgo final de las obras civiles. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
- 43. Riesgo Sísmico Sise pretende logar niveles similares de riesgo en construcciones de igual uso (por ejemplo hospitales) independientemente de la sismicidad de la zona en que se ubiquen, se tendrá que construir estructuras robustas en zonas de alto peligro y se aceptaran construcciones menos competentes lateralmente en zonas de bajo o nulo peligro sísmico. Debido a la naturaleza aleatoria de los sismos, a la natural variabilidad en las características físicas de las obras civiles y a la incertidumbre en los procedimientos de ingeniería, tanto el riesgo, como el peligro y la vulnerabilidad, deben representarse en términos de probabilidades. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
- 44. Objetivos de laIngeniería Sismorresistente (1 ). El diseño y construcción sismorresistentes tienen como objetivos evitar el colapso de las obras civiles en terremotos fuertes y reducir los daños que podrían presentarse en terremotos menos severos, pero mas frecuentes. Para logar estos objetivos, necesario conocer las características de los movimientos que podrían producirse en el lugar de la obra. Para una construcción en particular, se podría pensar en el mayor terremoto posible en el lugar que podría presentarse en su vida útil. Dar protección contra el terremoto mas grande no resulta una alternativa razonable, debido al alto costo que esto significa y a que los terremotos extremos están distanciados en el tiempo y, por lo tanto, tienen baja probabilidad de ocurrir durante la vida útil de la obra. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
- 45. Objetivos de laIngeniería Sismorresistente (2). Entre los movimientos que podrían afectar una obra de ingeniería, es necesario definir algunos niveles de severidad con el fin de establecer objetivos de diseño en cada uno de ellos. Por ejemplo, se debe definir el nivel hasta el cual se pretende evitar el colapso y también el nivel hasta el cual no se deberían presentar daños. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
- 46. Objetivos de laIngeniería Sismorresistente (2). Para posibilitar esta elección, es necesario representar la severidad del movimiento en términos de probabilidades, considerando la importancia de la obra y el tiempo de su vida útil. Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente Aceleración pico y periodo de retorno para el sitio de la obra
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