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MODELACION ESTRUCTURAL 2
Profesor: Ing. Jorge González Paulette
MODELACIÓN DEL SUELO Y REACCIÓN DE LA EDIFICACIÓN
TIPOS DE ONDA
• Onda P: Empuja y jala el suelo, muy
rápida entre 8 km/s a 28 800 km/s.
• Onda S: Perpendicular a la propagación.
• Onda Love: Onda superficial, mueve al
suelo de un lado a otro.
• Onda Rayleigh: Onda superficial, produce
movimientos horizontales y verticales.
MEDIDA DEL MOVIMIENTO
• Sismógrafos: equipos que registran el
movimiento del suelo.
• Los sismógrafos de movimiento fuerte se
denominan acelerómetros o
acelerógrafos.
• Las medidas más importantes son tres:
aceleración, velocidad y desplazamiento.
• Aceleración: indica el cambio de velocidad, se
mide en “g” aceleración de la gravedad,
multiplicada por la masa nos da la fuerza de
inercia que debe resistir la estructura.
• Velocidad: se mide en pulgadas o centímetros
por segundo, se refiere al cambio del
movimiento del suelo.
• Desplazamiento: medido en pulgadas o
centímetros, se refiere a la distancia de una
partícula que se mueve desde su posición de
reposo.
Escala de Richter
• Escala que mide la Magnitud de un sismo.
• Se basa en la amplitud máxima de ciertas ondas sísmicas.
• Su máximo valor medido es de aproximadamente 9.
• Posibilita una comparación objetiva entre distintos temblores.
• No da información sobre los efectos locales, daños a estructuras y extensión del área geográfica afectada.
Escala Momento
• Escala que mide la Magnitud de un sismo.
• Propuesta por Kanamori en 1977.
• No está supeditada al proceso vibratorio.
• Mide el tamaño de la ruptura y a los desplazamientos de los bloques de falla.
• Constituye la expresión física más próxima a la dimensión real del sismo.
• No es fácil de calcular para sismos pequeños y profundos.
Escala de Mercalli Modificada
• Escala que nos mide la Intensidad de un sismo.
• Se correlaciona con la aceleración del suelo.
• Se orienta a los efectos en las edificaciones.
• Se basa en una metodología de comparaciones
subjetivas.
• Sus fuentes de información consisten en
informes de daños, observaciones.
• Se expresa con números romanos.
Grado Descripción
I. Muy débil No se advierte sino por unas pocas personas y en condiciones de perceptibilidad especialmente favorables.
II. DébilSe percibe sólo por algunas personas en reposo, particularmente aquellas que se encuentran ubicadas en los pisos
superiores de los edificios.
III. Leve Se percibe en los interiores de los edificios y casas.
IV. ModeradoLos objetos colgantes oscilan visiblemente. La sensación percibida es semejante a la que produciría el paso de un
vehículo pesado. Los automóviles detenidos se mecen.
V. Bastante
fuerte
La mayoría de las personas lo percibe aún en el exterior. Los líquidos oscilan dentro de sus recipientes y pueden llegar
a derramarse. Los péndulos de los relojes alteran su ritmo o se detienen. Es posible estimar la dirección principal del
movimiento sísmico.
VI. FuerteLo perciben todas las personas. Se siente inseguridad para caminar. Se quiebran los vidrios de las ventanas, la vajilla y
los objetos frágiles. Los muebles se desplazan o se vuelcan. Se hace visible el movimiento de los árboles, o bien, se
les oye crujir.
VII. Muy
fuerte
Los objetos colgantes se estremecen. Se experimenta dificultad para mantenerse en pie. Se producen daños de
consideración en estructuras de albañilería mal construidas o mal proyectadas. Se dañan los muebles. Caen trozos de
mampostería, ladrillos, parapetos, cornisas y diversos elementos arquitectónicos. Se producen ondas en los lagos.
VIII.
Destructivo
Se hace difícil e inseguro el manejo de vehículos. Se producen daños de consideración y aún el derrumbe parcial en
estructuras de albañilería bien construidas. Se quiebran las ramas de los árboles. Se producen cambios en las
corrientes de agua y en la temperatura de vertientes y pozos.
IX. RuinosoPánico generalizado. Todos los edificios sufren grandes daños. Las casas sin cimentación se desplazan. Se quiebran
algunas canalizaciones subterráneas, la tierra se fisura.
X. DesastrosoSe destruye gran parte de las estructuras de albañilería de toda especie. El agua de canales, ríos y lagos sale
proyectada a las riberas.
XI. Muy
desastroso
Muy pocas estructuras de albañilería quedan en pie. Los rieles de las vías férreas quedan fuertemente deformados. Las
cañerías subterráneas quedan totalmente fuera de servicio.
XII.
Catastrófico
El daño es casi total. Se desplazan grandes masas de roca. Los objetos saltan al aire. Los niveles y perspectivas quedan
distorsionados.
Fuerza de Inercia
• Son el producto de la
masa de la estructura
por la aceleración del
suelo.
• La estructura trata de
mantener su estado
de reposo.
Periodo y Resonancia
• Periodo: Tiempo que demora una estructura en moverse un ciclo completo.
• Resonancia: Cuando el periodo de la estructura coincide con el del movimiento de suelo.
• Usualmente los periodos del suelo varían entre 0,5 s a 1,0 s.
• Las estructuras tienen periodos: 0,5 s para estructuras de hasta 4 pisos, entre 1 y 2 s para edificios entre 10 y 20 pisos.
Amortiguamiento
• Es la ineficiencia de la estructura a vibrar.
• Tendencia de la estructura a regresar
rápidamente a su estado original de
reposo.
• Amortiguamiento crítico valor del
amortiguamiento que evita la oscilación.
• Para edificios el amortiguamiento crítico
es del orden de 2.15%.
Ductilidad
• Propiedad de una estructura a fallar solo cuando se presente una deformación excesiva.
• La deformación se presenta en el rango inelástico de la estructura.
• Las estructura dúctiles pueden soportar más carga antes de fracturarse.
• El acero es un material dúctil el concreto un material fragil.