Este documento presenta el cálculo del espectro de diseño sísmico para las subestaciones Puno y Ayaviri considerando un coeficiente de amortiguamiento del 5% según la norma E.030. Adicionalmente, calcula el espectro para diferentes coeficientes de amortiguamiento y coeficientes de reducción "R" según las especificaciones técnicas del proyecto. El espectro de diseño proporciona los valores de la aceleración espectral para diferentes períodos fundamentales de las estructuras.

1. ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
PROYECTO AMPLIACIÓN 12
AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE “T” A
“PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA SUBESTACIÓN
AYAVIRI
PE-AM12-PUN.94.211 (Rev 1)
REVISIÓN - APROBACIÓN
Revisión No. 0 1 2 3
Elaborado por : Nombre PDI IEB
Fecha Mayo 2012 Mayo 2012
Revisado por : Nombre ISA ISA
Fecha Mayo 2012 Mayo 2012
Aprobado por: Nombre ISA REP ISA REP
Fecha Mayo 2012 Mayo 2012
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación),
comunicación en forma pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía,
fonógrafos o equipos análogos, etc.), transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler
e importación) de la información contenida.

2. AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE
“T” A “PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA
SUBESTACIÓN AYAVIRI
Documento No.: PE-AM12-PUN.94.211
ESPECTRO SÍSMICO Revisión No.: 0 Fecha: 02/05/2012
TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETO .............................................................................................................................................. 3
2. INFORMACIÓN DE REFERENCIA ....................................................................................................... 3
3. CÁLCULO DE LOS ESPECTROS DE DISEÑO .................................................................................... 3
3.1 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA UN COEFICIENTE DE AMORTIGUAMIENTO DEL 5% ........... 3
3.2 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE AMORTIGUAMIENTO ..... 4
3.3 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE REDUCCIÓN “R” ............. 5
4. REFERENCIAS .................................................................................................................................... 6
TABLAS
TABLA 1. COEFICIENTES DE EQUIVALENCIA DE ACELERACIÓN ESPECTRAL .............................................. 4
TABLA 2. COEFICIENTES DE REDUCCIÓN SÍSMICO “R” .......................................................................... 5
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1: Espectro de diseño para un amortiguamiento del 5% y para diferentes
amortiguamientos
TABLAS ANEXO 1
TABLA A1 - 1 ESPECTRO SÍSMICO .................................................................................................. A1-1
TABLA A1 - 2 ESPECTRO PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE AMORTIGUAMIENTO .............................. A1-3
LISTA DE FIGURAS ANEXO 1
FIGURA A1 - 1 GRÁFICO ESPECTRO SÍSMICO – NORMA E030 ........................................................... A1-2
FIGURA A1 - 2 GRÁFICO ESPECTRO SÍSMICO PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE AMORTIGUAMIENTO . A1-4
Archivo: PE-AMP12-PUN 94 211 Rev 1 2 de 6
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación), comunicación en forma
pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía, fonógrafos o equipos análogos, etc.),
transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler e importación) de la información contenida.

3. AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE
“T” A “PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA
SUBESTACIÓN AYAVIRI
Documento No.: PE-AM12-PUN.94.211
ESPECTRO SÍSMICO Revisión No.: 0 Fecha: 02/05/2012
1. OBJETO
En este documento se presenta el cálculo del espectro de diseño establecido para
las Subestaciones Puno y Ayaviri, considerándose un coeficiente de
amortiguamiento del 5% y calculado a través de la metodología establecida en la
Norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú. Adicionalmente
se calcula el espectro para diferentes coeficientes de amortiguamiento, según se
indica en las Especificaciones Técnicas del Proyecto.
2. INFORMACIÓN DE REFERENCIA
Los parámetros del sitio fueron obtenidos de acuerdo con el artículo 5 de la
referencia [1].
En el documento PE-AM12-DISE-D005A “Especificaciones Técnicas - Obras
Civiles Generales” se definen los valores para la aceleración sísmica (aceleración
horizontal 0,5g y aceleración vertical 0,3g).
3. CÁLCULO DE LOS ESPECTROS DE DISEÑO
El espectro de diseño debe ser tal que permita que las estructuras diseñadas de
acuerdo a él, puedan tener un comportamiento elástico durante sismos leves y un
comportamiento inelástico que permita desarrollar una adecuada ductilidad
durante sismos severos.
3.1 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA UN COEFICIENTE DE
AMORTIGUAMIENTO DEL 5%
De acuerdo con la referencia [1] Artículo 18, para un coeficiente de
amortiguamiento β del 5%, la aceleración espectral del sismo está dada por la
siguiente expresión:
Sୟ =
Z ∙ U ∙ C ∙ S
R
∙ g
En donde:
Sa Aceleración espectral (g).
Z Factor de zona igual a 0.5 g, según especificaciones técnicas del
Archivo: PE-AMP12-PUN 94 211 Rev 1 3 de 6
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación), comunicación en forma
pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía, fonógrafos o equipos análogos, etc.),
transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler e importación) de la información contenida.

4. AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE
“T” A “PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA
SUBESTACIÓN AYAVIRI
Documento No.: PE-AM12-PUN.94.211
ESPECTRO SÍSMICO Revisión No.: 0 Fecha: 02/05/2012
Proyecto, referencia [3]
U Factor de uso e importancia que de acuerdo al Artículo 10 de la
referencia [1] tiene un valor de 1.5.
C Coeficiente de amplificación sísmica, dado por la siguiente expresión,
según referencia [1] Artículo 7.
C = 2.5 ×
T୭
T
C ≤ 2.5
S Factor de suelo, es igual a 1,2 para suelos tipo S2.
R Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas. Se considerará
inicialmente para el espectro un valor de 1.0
Tp Período que depende del tipo de suelo, que para suelos tipo S2 es igual
a 0.6 s, según el numeral 6.2 del Artículo 6 de la referencia [1].
T Período fundamental de la estructura (s).
A partir de las expresiones anteriores, se obtiene el espectro de diseño para un
amortiguamiento del 5%. En el Anexo 1 se presenta una tabla con los valores de
la aceleración espectral para los diferentes períodos fundamentales de las
estructuras, además de su correspondiente gráfica.
3.2 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE
AMORTIGUAMIENTO
Con el fin de obtener los espectros de diseño para coeficientes de
amortiguamiento β diferentes al 5%, el valor de la aceleración espectral obtenido
para dicho amortiguamiento debe multiplicarse por un coeficiente de equivalencia
que transforma la aceleración espectral obtenida inicialmente en la aceleración
correspondiente para un coeficiente de amortiguamiento β diferente. Dichos
coeficientes fueron tomados de la referencia [2], y se ilustran en la siguiente tabla:
Tabla 1. Coeficientes de equivalencia de aceleración espectral
β (%) COEFICIENTE DE
EQUIVALENCIA
0 2.46
0,5 2.23
1 2.00
2 1.65
Archivo: PE-AMP12-PUN 94 211 Rev 1 4 de 6
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación), comunicación en forma
pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía, fonógrafos o equipos análogos, etc.),
transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler e importación) de la información contenida.

5. AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE
“T” A “PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA
SUBESTACIÓN AYAVIRI
Documento No.: PE-AM12-PUN.94.211
ESPECTRO SÍSMICO Revisión No.: 0 Fecha: 02/05/2012
7 0.73
10 0.58
En el Anexo 1 se presenta una tabla con los valores de la aceleración espectral
correspondientes a los coeficientes de amortiguamiento del 0, 0.5, 1, 2, 7 y 10%,
para los mismos períodos fundamentales para los cuales se calculó el primer
espectro de diseño. Dentro de estos espectros se incluye también el del 5% de
amortiguamiento.
3.3 ACELERACIÓN ESPECTRAL PARA DIFERENTES COEFICIENTES DE
REDUCCIÓN “R”
Para el diseño de las obras civiles, es necesario definir los espectros de diseño
para los diferentes coeficientes de amortiguamiento “R”, dependiendo del diseño
particular de cada tipo de estructura. En la siguiente tabla se establecen los
factores de reducción que deberán ser utilizados en los diseños de las diferentes
tipos de estructuras a construir en el proyecto, definidos en las Especificaciones
Técnicas del Proyecto, documento PE-AMP7-DISE-D010: Espectro Sísmico de
Diseño.
Tabla 2. Coeficientes de reducción sísmico “R”
Tipo de estructura R
Equipos de patio 1.0
Pórticos de la subestación 2.5
Edificaciones en concreto armado 6.0
Edificaciones en albañilería armada y confinada 3.0
Archivo: PE-AMP12-PUN 94 211 Rev 1 5 de 6
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación), comunicación en forma
pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía, fonógrafos o equipos análogos, etc.),
transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler e importación) de la información contenida.

6. AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD DE TRANSFORMACIÓN DE LA
SUBESTACIÓN PUNO Y CAMBIO DE CONFIGURACIÓN DE
“T” A “PI” DEL SISTEMA DE BARRAS EN 138 kV DE LA
SUBESTACIÓN AYAVIRI
Documento No.: PE-AM12-PUN.94.211
ESPECTRO SÍSMICO Revisión No.: 0 Fecha: 02/05/2012
4. REFERENCIAS
[1] Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú, Norma Técnica E.030
Diseño Sismo-resistente.
[2] NEWMARK, N. M.; HALL, W.J. “Earthquake Spectra and Design”.
Earthquake Engineering Research Institute.
[3] Documento: PE-AM12-00003-D005A “Especificaciones Técnicas - Obras
Civiles Generales”
Archivo: PE-AMP12-PUN 94 211 Rev 1 6 de 6
Queda prohibida la reproducción total o parcial (edición, copia, inclusión en película cinematográfica, videograma, o cualquier otra forma de fijación), comunicación en forma
pública (ejecución de concursos, representación, declamación, radiodifusión sonora o audiovisual, difusión por parlantes, telefonía, fonógrafos o equipos análogos, etc.),
transformación (traducción, arreglo o cualquier otra forma de adaptación) y distribución (venta, arrendamiento o alquiler e importación) de la información contenida.

7. ANEXO 1
ESPECTRO DE DISEÑO PARA UN
AMORTIGUAMIENTO DEL 5% Y PARA
DIFERENTES AMORTIGUAMIENTOS

8. Anexo 1 Página A1-1
ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
SUBESTACIONES PUNO Y AYAVIRI
Tabla A1 - 1 Espectro Sísmico
T (s) Sa (g)
0.0 2.250
0.6 2.250
0.7 1.929
0.8 1.688
0.9 1.500
1.0 1.350
1.1 1.227
1.2 1.125
1.3 1.038
1.4 0.964
1.5 0.900
1.6 0.844
1.7 0.794
1.8 0.750
1.9 0.711
2.0 0.675
2.1 0.643
2.2 0.614
2.3 0.587
2.4 0.563
2.5 0.540
2.6 0.519
2.7 0.500
2.8 0.482
2.9 0.466
3.0 0.450
3.1 0.435
3.2 0.422
3.3 0.409
3.4 0.397
3.5 0.386
3.6 0.375
3.7 0.365
3.8 0.355
3.9 0.346
4.0 0.338

9. Anexo 1 Página A1-2
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
SUBESTACIONES PUNO Y AYAVIRI
Figura A1 - 1 Gráfico Espectro Sísmico (Amortiguamiento 5%)
0.000
ESPECTRO DE DISEÑO SÍSMICO - NORMA E-030
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Aceleración Espectral Sa (g)
Período T (s)

10. Anexo 1 Página A1-3
Tabla A1 - 2 Espectro para diferentes coeficientes de amortiguamiento
T (s)
ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
SUBESTACIONES PUNO Y AYAVIRI
Sa (g)
5% 0% 0.50% 1% 2% 7% 10%
0 2.250 5.538 5.019 4.500 3.721 1.644 1.298
0.6 2.250 5.538 5.019 4.500 3.721 1.644 1.298
0.7 1.929 4.747 4.302 3.857 3.190 1.409 1.113
0.8 1.688 4.154 3.764 3.375 2.791 1.233 0.974
0.9 1.500 3.692 3.346 3.000 2.481 1.096 0.865
1 1.350 3.323 3.012 2.700 2.233 0.987 0.779
1.1 1.227 3.021 2.738 2.455 2.030 0.897 0.708
1.2 1.125 2.769 2.510 2.250 1.861 0.822 0.649
1.3 1.038 2.556 2.317 2.077 1.717 0.759 0.599
1.4 0.964 2.374 2.151 1.929 1.595 0.705 0.556
1.5 0.900 2.215 2.008 1.800 1.488 0.658 0.519
1.6 0.844 2.077 1.882 1.688 1.395 0.617 0.487
1.7 0.794 1.955 1.771 1.588 1.313 0.580 0.458
1.8 0.750 1.846 1.673 1.500 1.240 0.548 0.433
1.9 0.711 1.749 1.585 1.421 1.175 0.519 0.410
2 0.675 1.662 1.506 1.350 1.116 0.493 0.389
2.1 0.643 1.582 1.434 1.286 1.063 0.470 0.371
2.2 0.614 1.510 1.369 1.227 1.015 0.448 0.354
2.3 0.587 1.445 1.309 1.174 0.971 0.429 0.339
2.4 0.563 1.385 1.255 1.125 0.930 0.411 0.325
2.5 0.540 1.329 1.205 1.080 0.893 0.395 0.312
2.6 0.519 1.278 1.158 1.038 0.859 0.379 0.300
2.7 0.500 1.231 1.115 1.000 0.827 0.365 0.288
2.8 0.482 1.187 1.076 0.964 0.797 0.352 0.278
2.9 0.466 1.146 1.038 0.931 0.770 0.340 0.269
3 0.450 1.108 1.004 0.900 0.744 0.329 0.260
3.1 0.435 1.072 0.971 0.871 0.720 0.318 0.251
3.2 0.422 1.038 0.941 0.844 0.698 0.308 0.243
3.3 0.409 1.007 0.913 0.818 0.677 0.299 0.236
3.4 0.397 0.977 0.886 0.794 0.657 0.290 0.229
3.5 0.386 0.949 0.860 0.771 0.638 0.282 0.223
3.6 0.375 0.923 0.837 0.750 0.620 0.274 0.216
3.7 0.365 0.898 0.814 0.730 0.603 0.267 0.210
3.8 0.355 0.874 0.793 0.711 0.588 0.260 0.205
3.9 0.346 0.852 0.772 0.692 0.572 0.253 0.200
4 0.338 0.831 0.753 0.675 0.558 0.247 0.195

11. Anexo 1 Página A1-4
Figura A1 - 2 Gráfico Espectro sísmico para diferentes coeficientes de amortiguamiento
ESPECTRO SÍSMICO DE DISEÑO
SUBESTACIONES PUNO Y AYAVIRI