UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

FORUMPREVENCIN Y SEGURIDAD SSMICA EN LAS CONSTRUCCIONES14 y 15 Abril 2010

ZONIFICACION SSMICA EN SUELOSDr. Ing. Jorge E. Alva HurtadoGEN I ER IN

G I O DE LE

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERCONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA

O

S

DEL PE

1 962

RU

CO

MAPAS ISOSISTAS SIGLO XVI

79

77

75

73 6

6

MOYOBAMBA

CHACHAPOYAS IQUITOS

CAJAMARCA

BRASIL8

TRUJILLO

8

VPUCALLPA

VI

HUARAZ HUANUCO

IV

10

10

VIIC. DE PASCO

VIII

O C EIXCALLAO m LIMA HUANCAYO12

12

A N O P A

IIIHUANCAVELICA

VIIIAYACUCHO CUZCO

C I F I C OICA

VII

ABANCAY

14

14

VI

16

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO APESEG CISMID

AREQUIPA

16

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 9 JULIO 1586 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: Proyecto Sisra Ceresis - E.Silgado (1985)Leyenda m MaremotoESCALA GRAFICA0 18 79 77 75 73 50 100 150 200 Km. 18

MAPAS ISOSISTAS SIGLO XVIII

83

81

79

77

75

73

6

6

MOYOBAMBA CHACHAPOYAS CHICLAYO IQUITOS

CAJAMARCA

BRASIL8

TRUJILLO

8

PUCALLPA

HUARAZ HUANUCO10 10

VIII IX XC. DE PASCO

O C

X

12

E A N O P A C I F

LIMA

HUANCAYO

12

IXHUANCAVELICA

VIII

AYACUCHO CUZCO ABANCAY

14

14

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS16 16

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 28 OCTUBRE 1746 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E.Silgado (1983)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 250 Km.

I C O

VII

ICA

VI

AREQUIPA

81

79

77

75

73

Kozak Collection University of California, Berkeley

Propagacin de Tsunami a lo largo de la Isla San Lorenzo hacia el Callao, 28 Oct. 1746

MAPAS ISOSISTAS SIGLO XX

82

80

78

76

74

72

70

ECUADOR2

COLOMBIA2

III

TUMBES

IQUITOS

4

TUMBESAL O R E T O

4

M

P

A

PIURA

I U R A C

Z O N

A J

A S S

6

LAM

BAYE QU

E

6

AM A

MOYOBAMBA

A N

CHACHAPOYAS

CHICLAYO

R

IV

CAJAMARCA

BER LI8

A

M

TAD

BRASIL8PUCALLPA

A R T I

LA

TRUJILLO

N

VA N C

VI10

HUARAZ

VII VIII

H U A

N

U C

O

A S

HUANUCO

10

O C E A N O

HP A S C O

LJ U N I N12

I

12

VIII

LIMA

HUANCAYO

M A

L

I

C A

MADRE

DE

DIOS

MADRE DE DIOS

C

VII

E

AV

C

A N

H U

P A C I C I FVI

HUANCAVELICA

U

AYACUCHO

ZABANCAY CUZCO

I

C

14

ICA

APURIMAC

14

C

AYACUCHO

P

U

N

O

O

VA16

R

E

Q

U

I

P A

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS IVAREQUIPA

PUNO

BOLIVIA16

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 24 MAYO 1940 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E. Silgado (1978)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.

M O

QU EMOQUEGUA

18

GU AT A C N A

O

ATACNA

18

III CHILE78 76 74 72 70

82

80

80

78

76

74

72

70

TUMBES4

IQUITOS4

III6

PIURA

MOYOBAMBA CHACHAPOYAS CHICLAYO

6

IV V8

CAJAMARCA

BRASIL

TRUJILLO PUCALLPA

8

VICHIMBOTE HUARAZ

OVII VIIIHUACHO

HUANUCO10

10

C E A N O

PASCO

12

CALLAO

LIMA

HUANCAYO PUERTO MALDONADO HUANCAVELICA AYACUCHO

12

VII

P A C I F

PISCO ABANCAY ICA

CUZCO14

I C

14

O

Lneas Isosistas

VI16

Grado de Intensidad segn Escala de Mecalli. Lmite del Dpto. de Lima.

VI V IV IIIMOLLENDO PUNO AREQUIPA

BOLIVIA70

16

MOQUEGUA ILO

18

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS

TACNA

18

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 17 OCTUBRE 1966 - LIMA20

CHILE

Escala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: E. Silgado (1977)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.

20

80

78

76

74

72

79

77

75

73

8

8

TRUJILLO

HUARAZ

IV10

HUANUCO

10

VCERRO DE PASCO

O CVI

E A N O

VIILIMA EPICENTRO12

12

VIII

HUANCAYO

PHUANCAVELICA

A C I F I C OVII

14

ICA

14

VI

V

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA16

IV

PROYECTO SISRA CERESIS

16

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: A. Giesecke, L. Ocola y E. Silgado (1980)ESCALA GRAFICA0 50 100 150 200 Km.

79

77

75

73

La Punta

CALLAO

VII VIBellavista

VIILa Perla

VI

VI

VI V VP. Libre M. del Mar

VI

V VIRmac

VIBrea Jess Mara LIMA

VIILa Victoria

VII

San Isidro

VI VSan Luis

Miraflores

VII VISurquillo

Barranco

V VIII-IX VII-VIIIN O

Chacarilla del Estanque

Santiago de Surco

VI VII200

VII-VIII400

Morro SolarE

Ciudad de Dios

S

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974 LIMA METROPOLITANAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia : Instituto Geofsico del Per (1974)Leyenda Acelermetro Sismgrafo Lmite rea, aprox. por observaciones0 1ESC ALA GRAFICA

2

3

4 Km.

Lmite rea, Inferidos

Peru Earthquake October 3, 1974. Severe damage to adobe and quincha buildings in Chorrillos District. Hundreds of families were left homeless in the aftermath of the earthquake. 1974. Page 3, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007

Peru Earthquake October 3, 1974. The walls of this reinforced concrete water tank located on the second floor of a building in Miraflores District collapsed. 1974. Page 4, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007

Peru Earthquake October 3, 1974. Example of the extensive damage in La Molina District. This classroom and a laboratory building at the Agrarian University partially collapsed. 1974. Pages 6-7, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007

Peru Earthquake October 3, 1974. This grain elevator complex in the port of Callao partially collapsed. 1974. Page 7, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007

Peru Earthquake October 3, 1974. Lima residents wander through the desolation of their homes. 1974. Page 9, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin-0007

Peru Earthquake October 3, 1974. Heavily damaged building in the Lima area after the magnitude 7.6 shock. 1974. Page 11, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2.

82

80

78

76

74

72

ECUADOR4

TUMBES

IQUITOS

4

PIURA

6

6

MOYOBANBA CHACHAPOYAS CHICLAYO

CAJAMARCA8

BRASIL8

IITRUJILLO PUCALLPA

IIIHUARAZ HUANUCO

O C E A

10

10

IVC. DE PASCO

N O P A C I F

V VI12

12

CALLAO

HUANCAYO LIMA CUSCO

I C O

V

HUANCAVELICA

AYACUCHO14

IVICA ABANCAY

14

III II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA16

AREQUIPA16

PROYECTO APESEG CISMID

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 18 ABRIL 1993 - LIMAEscala de Intensidades Mercalli Modificada Referencia: P. Huaco y Y. Zamudio (1993)ESCALA GRAFICA0 18 82 80 78 76 74 72 50 100 150 200 250 Km. 18

81

79 X

77

75

73

71

69

67

IX 1

XI XI XI

COLOMBIA

1

ECUADOR3 3

TUMBES

LORETO5 5

PIURAIX

CAJAMARCA AMAZONAS LAMBAYEQUE

7

SAN MARTINVIII

7

BRASILLA LIBERTADXI

9

9

ANCASH HUANUCO UCAYALI PASCOIX

OC

11

11 X

EA NO FIC CI PA

JUNIN LIMAXI

MADRE DE DIOS

13

HUANCAVELICA

CUZCO13

ICAX

APURIMAC AYACUCHO PUNO

15

BOLIVIAAREQUIPAXI XI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

OCISMID17

15

MOQUEGUA17

MAPA N1TACNA

MAPA DE DISTRIBUCION DE MAXIMAS INTENSIDADES SISMICAS OBSERVADASRef. JORGE ALVA HURTADO et al (1974)

CHILE19

LEYENDA19

X IX VIII VII V IV

XI

VALOR EXTREMO DE CARACTER LOCAL

2150 40 30 20 10 0

ESCALA 1:2'000,00050 100

21

81

79

77

75

73

71

69

67

Sismicidad Histrica en el Per

Aguilar, 2009

PARMETROS DE SITIONORMA E 030, 2003

PARMETROS DE SITIO(Norma E 030, 2003)

ZONIFICACIN CONDICIONES LOCALES Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio Condiciones Geotcnicas

FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA

ZONIFICACIN

El pas se ha dividido en tres zonas, en base a: - Sismicidad - Caractersticas de los movimientos ssmicos - Atenuacin ssmica - Neotectnica

COLOMBIA ECUADOR

Zonas SsmicasFactores de Zona:Zona Factor de Zona - Z(g)ZO

ZONA 1

BRASIL

3 NA ZO

32 1

0.400.30 0.15

NA 2

El valor corresponde a la mxima aceleracin del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos.

CHILE

CONDICIONES LOCALES

- Microzonificacin Ssmica y Estudios de Sitio

- Condiciones Geotcnicas

MICROZONIFICACIN SSMICAObjetivo: Investigar multidisciplinariamente los efectos de sismos y fenmenos asociados sobre el rea de inters Casos: Areas de expansin de ciudades Complejos industriales o similares Reconstruccin de reas urbanas destruidas por sismos y fenmenos asociados

ESTUDIOS DE SITIO

Objetivo: Determinar parmetros de diseo para un lugarCasos: Limitados al lugar del proyecto Para edificaciones del grupo A Los parmetros no debern ser inferiores a la Norma

CONDICIONES GEOTCNICAS

El perfil del suelo se clasifica en base a:

- Propiedades mecnicas del suelo- Espesor del estrato - Periodo fundamental de vibracin -Velocidad de propagacin de ondas de corte

a) Perfil tipo S1: Roca o suelos muy rgidos Velocidades de propagacin de onda de corte similar al de una roca, perodo fundamental menor de 0.25 seg Cimentacin Sobre: - Roca sana o parcialmente alterada, qu500 kPa (5 kg/cm2) - Grava arenosa densa - Estrato de no ms de 20 m de material cohesivo muy rgido sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. Resistencia al corte no drenada Su100 kPa (1 kg/cm2). - Estrato de no ms de 20 m de arena muy densa con N>30 golpe/pie, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.

b) Perfil tipo S2: Suelos intermediosSe clasifican como de este tipo los sitos con caractersticas intermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3. c) Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Perodo fundamental mayor que 0.6 seg, incluyndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores presentados en los siguientes cuadros:

Suelos Cohesivos

Resistencia al corte tpica en condicin no drenada (kPa) < 25 25 - 50 50 - 100 100 - 200

Espesor del estrato (m) (*) 20 25 40 60

Blandos Mediana. compactos Compactos Muy compactos

Suelos Granulares

Valores N tpicos en ensayos SPT (en golpes/pie) 4 -10 10 - 30 Mayor que 30

Espesor del estrato (m) (*)40 45 100

Sueltos Medianamente densos

Densos

(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca

d) Perfil tipo S4: Condiciones ExcepcionalesA este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geolgicas y/o topogrficas sean particularmente desfavorables. En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrn usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Slo ser necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotcnicos as lo determinen.

Parmetros del Suelo

Tipo S1 S2 S3 S4

Descripcin Roca o suelos muy rgidos Suelos intermedios Suelos flexibles o con estratos de gran espesor Condiciones excepcionales

Tp (s) 0.4 0.6 0.9 *

S 1.0 1.2 1.4 *

(*) Tp y S sern establecidos por el especialista, no sern menores que los especificados para el perfil tipo S3.

FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA

Tp C = 2.5* T

C 2.5

Tp = periodo predominante del suelo T = periodo fundamental de la estructura Factor de amplificacin de la respuesta estructural respecto a la aceleracin en el suelo.

ESPECTRO DE DISEO4.0 3.5 3.0 2.5C

Tipo S3 Tp=0.9 seg Tipo S2 Tp=0.6 seg Tipo S1 Tp=0.4 seg

2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25

1.50

1.75

2.00

Periodo de Vibracin, T (seg)

ESPECTRO DE DISEO4.0 3.5 3.0 2.5C*S

Tipo S3 Tp=0.9 seg

2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50

Tipo S2 Tp=0.6 seg Tipo S1 Tp=0.4 seg

1.75

2.00

Periodo de Vibracin, T (seg)

5.00

INSTITUTO GEOFSICO DEL PER MAX. COMPONENTE HORIZONTAL 5% AMORTIGUAMIENTO

0.00

1.00 0.00

AMPLIFICACION DE ACELERACIONES 2.00 3.00

4.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

PERIODO (SEGS.)

ESPECTROS NORMALIZADOS. MXIMA COMPONENTE HORIZONTAL. IGP (Alva y Chang, 1978)

TERREMOTO

ESTACIN

DESCRIPCIN

INSTRUMENTO

31 de Enero 1951 17 de Octubre 1966

4300 4302

Instituto Geolgico Plaza Habich Instituto Geofsico Av. Arequipa

STD STD

31 de Mayo 197029 de Noviembre 1971 5 de Enero 1974

43024302 4302 4303

Instituto Geofsico Av. ArequipaInstituto Geofsico Av. Arequipa Instituto Geofsico Av. Arequipa Estacin Zrate Instituto Geofsico Av. Arequipa Casa Dr. Huaco Las Gardenias Instituto Geofsico Av. Arequipa La Molina

STDSTD STD SMA-1 STD SMA-1 STD SMA-1

3 de Octubre 1974

4302 4304

9 de Noviembre 1974

4302 4305

ESTACIONES Y TERREMOTOS PARA LOS CUALES SE DISPONA DE ACELEROGRAMAS Y FUERON UTILIZADOS EN EL PROCESAMIENTO DE ESPECTRO DE ACELERACIONES

1000ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR - IGPCOMP. = 14 HORIZONTALES

800

b = 5%PROMEDIO + 1 DSV

ACELERACIONES (cm/seg2)

PROMEDIO

600 0.50 g 400 0.40 g

R.N.C. (1977) OTTAZZI ET AL (1980) KUROIWA ET AL (1977)

200

0

.5

1

1.5PERIODO (seg)

2

2.5UNI-FIC

ESPECTRO DE ACELERACIONES ABSOLUTAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%) ESTACIN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)

5 ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR-IGP 4COMP. = 14 HORIZONTALES

AMPLIFICACION DE ACELERACIONES

b=5%PROMEDIO + 1 DSV

3

2.86 2.28

PROMEDIO ESTUDIO DE FORMA ESPECTRAL P (.50), Ts = .3 P (.84), Ts = .3

2

1

0

.5

1

1.5 PERIODO (seg)

2

2.5UNI-FIC

ESPECTRO DE ACELERACIONES NORMALIZADAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%) ESTACIN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)

0.6 Basados en clculos 0.5

1989 Loma PrietaAceleracin en suelos blandos (g) 0.4

0.3

0.2

Curva promedio para correlaciones empricas

0.1

1985 Ciudad de Mxico 1974 La Molina0 0.1 0.2 0.3 0.4 Aceleracin en roca (g) 0.5 0.6

RELACIN DE ACELERACIONES SOBRE ROCA Y SUELOS BLANDOS (Idriss I M, 1991)

4Nmero total de registros analizados: 104 Espectros para 5% de amortiguamiento

3Aceleracin mxima del terreno Aceleracin espectral

Arcilla blanda a media y arena (15 registros)

Suelos granulares profundos > 60 m (30 registros)

2

Suelos rgidos > 60 m (31 registros)

1

Roca (28 registros)

0 0 0.50 1.00 1.50Periodo (seg.)

2.00

2.50

ESPECTROS DE ACELERACIN PROMEDIO PARA DIFERENTES CONDICIONES LOCALES (Seed et al, 1974)

0.7 AB

0.6 Mxima aceleracin en (suelos), g

0.5 C3 0.4 C4+D+E 0.3

Ao0.2

B+C1+C2A 0.1

0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Mxima aceleracin en (roca), g

PROPUESTA PARA LAS RELACIONES PROMEDIO SITIO DEPENDIENTES ENTRE LA AMAX EN ROCA Y LA AMAX EN ROCA COMPETENTE (Seed et al, 1997)

5 0.15

0.4 0.6

4 Aceleracin Espectral (PGA)

0.7 0.8 1.5 2.2

3 2.76 2.5 2.3 2 B C D E 2.6

1

Ao,A,AB

0 0 1 2 Periodo T (segundos) 3

PROPUESTA DE FORMAS ESPECTRALES PARA TIPOS DE SUELOS, CON UN AMORTIGUAMIENTO CRTICO DE LA ESTRUCTURA DE 5%, (Modificado Seed et al, 2001)

Tipo de suelo

Descripcin

Velocidad de Ondas de corte Vs 30 m superiores (m/s) > 1500 760 - 1500

Resistencia de Penetracin Estndar N o Nch (golpes/pie) ---

Resistencia de Corte No drenada Su (kPa) ---

A S1 B

Roca dura Roca

S1y

C D

Suelo muy denso / roca blanda

360 - 760 180 - 360

> 50 15 - 50

> 100 50 - 100

S2

Suelo rgido

S3y

E

Suelo blando Suelos especiales que requiere evaluacin especfica de sitio

< 180 --

< 15 --

< 50 --

yF

S4

RESUMEN DE CATEGORAS DE SITIO EN EL NUEVO CDIGO SSMICO (REGLAMENTOS 1994 Y 1997 NEHRP Y 1997 UBC, INCLUYENDO UNA CORRESPONDENCIA APROXIMADA CON LAS ANTIGUAS CATEGORAS DE SITIO S1 A S4 ( Dobry et al,2000)

MICROZONIFICACIN SSMICA DE LIMA

El CISMID (Centro Peruano-Japons de Investigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres) de la Universidad Nacional de Ingeniera realiz en los aos 2003 y 2004 un estudio para APESEG (Asociacin Peruana de Empresas de Seguros). Como parte del estudio se recopil informacin y ejecut investigaciones sobre las caractersticas geotcnicas y dinmicas de los suelos de Lima Metropolitana. Se propuso, entre otros, el Mapa de Zonificacin Ssmica de la

ciudad de Lima en concordancia con la norma de diseosismorresistente vigente E-030 del 2003.

DISTRIBUCIN DE SUELOS DE LA CIUDAD DE LIMA

Ing. A. Martnez Vargas (1975) CISMID (2003)

ANCN

272000

Carabayllo

HUAROCHIRRo Chilln

ISOPERIODOS DE LA CIUDAD DE LIMA

Ventanilla

Puente Piedra

Comas

Los Olivos Independencia San Juan de Lurigancho

Lurigancho (Chosica) Chaclacayo

LEYENDAZONAS PERIODO (s) 0.1-0.2 0.2-0.3 SIMBOLO

Callao

San Martin de Porres Lima (Cercado)

Rmac

Ro Rmac Ate Vitarte Santa Anita

Carmen de la Legua Reynoso

ISLA SAN LORENZO

LA PUNTA

Bellavista La Perla San Miguel

Brea La Victoria Pueblo Jesus San Libre Maria Luis Lince Magdalena San Isidro San Borja del Mar Surquillo Miraflores

La Molina

Cieneguilla

ZONA ISan Juan de Miraflores Villa Maria del Triunfo

OC A NO

PA C F

Santiago de Surco Barranco

IC O

R oL

ur n

Pachacamac

Chorrillos

0.3-0.4

CHORRILLOS

Villa El Salvador

ZONA II0.4-0.5Ro L ur nLurn

PUNTA HERMOSA

ZONA IIICISMID (2004)0 4 Grfico reducido del 1/100000 8 Km

0.5-0.6 0.6-0.7

ZONA IV

>0.7

ZONIFICACIN SSMICASe han propuesto cinco zonas en base a las caractersticas geotcnicas ssmicas del terreno de cimentacin

ZONA IConformada por afloramientos rocosos, estratos potentes de grava que conforman los conos de deyeccin de los ros Rmac y Chilln y los estratos de grava coluvial eluvial de los pies de las laderas. Periodos de vibracin natural Factor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp Tipo de suelo : : : : 0.1 - 0.3 s Comportamiento rgido 1.0 0.4 s S1

ZONA IIConformada por un estrato superficial de suelos granulares finos y suelos arcillosos, con potencias que varan entre 3.0 y 10.0 m. Subyaciendo a estos estratos existe grava aluvial o grava coluvial.

Periodos de vibracin naturalFactor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp

:: :

0.3 - 0.5 s1.2 0.6 s

Tipo de suelo

:

S2

ZONA IIIConformada en su mayor parte por depsitos de suelos finos y arenas de gran espesor en estado suelo. Se presentan en algunos sectores de los distritos de Puente Piedra, La Molina y Lurn, y en los depsitos de arenas elicas que cubren parte de los distritos de Ventanilla y Villa El Salvador. Periodos de vibracin natural Factor de amplificacin ssmica S Periodo Natural del Suelo Tp Tipo de suelo : : : : 0.5 - 0.7 s 1.4 0.9 s S3

ZONA IVConformada por depsitos de arenas elicas de gran espesor y sueltas, depsitos marinos y suelos pantanosos ubicados en la zona del litoral de los distritos de Ventanilla, Callao, Chorrillos, Villa El Salvador y Lurn. Tambin el distrito de la Punta, con un estrato de grava superficial sobre un depsito potente de arcilla que genera periodos relativamente largos, y un sector del distrito de Pachacamac, con depsitos profundos de arena. Periodos de vibracin natural : > 0.7 s 1.6 1.2 s (caso especial segn la Norma).

Factor de amplificacin ssmica S : Periodo natural del suelo Tp :

Tipo de suelo

:

S4

ZONA VConstituida por reas puntuales conformadas por depsitos de rellenos sueltos de desmontes heterogneos que han sido colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado, con potencias entre 5.0 y 15.0 m. Tambin se incluye a los rellenos sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del rea urbana y en la actualidad han sido urbanizados. Las reas que han sido identificadas se encuentran ubicadas en los distritos del Rmac, Surquillo, Bellavista, La Perla, San Juan de Miraflores y San Juan de Lurigancho, no descartndose la existencia de otras similares en Lima Metropolitana.

El comportamiento dinmico de estos rellenos es incierto por lo que requieren un estudio especfico

N

ANCN

Carabayllo

Puente Piedra

R oC hil ln

ZONIFICACIN DE LA CIUDAD DE LIMAHUAROCHIR

Ventanilla

Comas

Lurigancho (Chosica) Los Olivos Independencia San Juan de Lurigancho6

Chaclacayo

Callao

Ro R mac

San Martin de PorresCarmen de la Legua

Ro Rmac Rimac1

Ate Vitarte

Lima (Cercado)

Santa Anita

Bellavista4

La PerlaLA PUNTA ISLA SAN LORENZO

San Miguel

OC

A N

Brea La Victoria Pueblo Jesus San Libre Maria Luis Lince Magdalena San Isidro San Borja del Mar3 2

LEYENDACieneguilla

La Molina

O

PA

Surquillo Miraflores

ZONASVilla Maria del Triunfo

R o

C FI CO

TIPO DE SUELO S1 S2 S3 S4Rellenos de desmonte basura ubicados

SIMBOLO

Santiago de Surco San Juan de Miraflores Chorrillos5

Lu rn

Barranco

ZONA IPachacamac

CHORRILLOS

Villa El Salvador

ZONA IIRo LLurn

ZONA III ZONA IV

CISMID (2004)

urn

0

4 Grfico reducido del 1/100000

8 Km

ZONA V

1

NORMAS Y ESTNDARES UTILIZADOS PARA EVALUAR EL PELIGRO SSMICO EN ESTRUCTURAS

CONSIDERACIONES PARA DEFINIR EL SISMO DE DISEO Toma como base los mapas que resultan de un anlisis de peligro ssmico probabilstico La intensidad del movimiento ssmico es considerada en trminos de aceleraciones espectrales (Periodos T= 0.0; 0.2 y 1.0 Seg) y no solamente con el PGA El Mximo Sismo Considerado es definido como un evento con 2% de probabilidad de excedencia en 50 aos (2500 aos de periodo de retorno); pero el movimiento ssmico es reducido por 2/3 (1/1.5)

Se considera el peligro ssmico determinstico cerca de fallas activas El cdigo anterior consideraba un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos (475 aos de periodo de retorno) Un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos se considera que subestima el nivel de peligro en la CE de USA, donde los sismos son poco frecuentes

CARACTERIZACIN DINMICA DE LOS SUELOSIBC 2006 Categora A B roca dura roca Vs 30 (m/s) > 1500 760 - 1500 360 -760 180 - 360 Nset N/A N/A > 50 15 -50 Su (psf) N/A N/A > 2000 1000 - 2000

C suelo denso/roca blanda D suelo firme

E suelo blando2F suelo blando3

< 180

< 15

< 1000

2

Cualquier perfil con ms de 10 pies de suelos que tienen las siguientes caractersticas ndice de Plasticidad PI > 20 Contenido de Humedad w 40% and Resistencia Cortante no drenada < 500 psf Cualquier perfil conteniendo suelos que tienen uno o ms de las siguientes caractersticas Suelos vulnerables a falla potencial o colapso bajo accin ssmica como suelos licuables y arcillas sensibles Turbas y/o arcillas altamente orgnicas (H > 10 pies) Arcillas de alta plasticidad (H > 25 pies en PI > 15) Arcillas rgidas blanda/media de mucho espesor (H > 120 pies)

3

CARACTERIZACIN DINMICA DE LOS SUELOS

ESPECTROS DE PELIGRO UNIFORME

ESPECTRO DE DISEO SSMICO NORMA IBC 2006Espectro de Diseo Genrico

Se obtiene mediante la estimacin de coeficientes de ajustes del MCE para perodos cortos (SMS) y a 1 s de periodo (SM1)

ESPECTRO DE DISEO SSMICO NORMA IBC 2006

Espectro de Diseo Genrico

Coeficientes Fa

Coeficientes Fv

b. Requiere estudio de sitio especfico

REDES ACELEROGRFICAS

RED ACELEROGRFICA CISMID FIC - UNI

El

CISMID

en

la

actualidad

cuenta

con

21

estaciones

acelerogrficas instaladas en las principales ciudades del pas. En una primera etapa se instalaron acelergrafos analgicos RION, modelo SM-10 B, de manufactura japonesa; este equipo tiene la capacidad de registrar 100 muestras de aceleracin por segundo y graba registros cuando el movimiento del suelo excede el valor de 5 cm/s2 de aceleracin en la componente vertical. Los registros son grabados en un cassette analgico, el cual es procesado en un convertidor analgico digital para obtener el respectivo registro

en formato digital.

PIU

MOY

TRUJ

CHB HUA

CISMID (J.A.H) CAL

MOL

JABONILLOSCUZ AYA

CDL CIP

ICA-1 ICA-2

CISMIDRED DE ACELERGRAFOSACELERGRAFO ANALGICO ACELERGRAFO DIGITAL VIZCARRA BASADRE UNSA CHARACATO

MOQ-2 MOQ-3GIESECKE TAC-3

UBICACIN DE ESTACIONES ACELEROGRFICAS DEL CISMID

CISMID

DHNLA MOLINA

CDL-CIP

Lzares, et al (2007)

ACELEROGRAMA ESTACIN CISMID - FIC - UNIACELEROGRAMA ESTACIN CALLAO Sismo del 15/08/07 110 90 70Aceleracin (cm/s2)

80 60Aceleracin (cm/s2)

Sismo del 15/08/07 componente EO Amax = 73.9 cm/s

2

CALLAO

40 20 0 -20 -40 -60 -80 0 40

RIMAC

50 30 10 -10 -30 -50 -70 -90 -110 0 20 40 60 80Tiempo (seg)

componente EO Amax = 95.76 cm/s2100 120 140 160

componente EO Amax = 73.9 cm/s280Tiempo (seg)

CISMID120 160

DHNLA MOLINAACELEROGRAMA ESTACIN CIP Sismo del 15/08/07 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 0 ACELEROGRAMA ESTACIN MOLINA Sismo del 15/08/07

SAN ISIDRO

CDL-CIPAceleracin (cm/s2)

80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80

Aceleracin (cm/s2)

componente EO Amax = 54.1040 80Tiempo (seg)

componente EO Amax = 78.72 cm/s20 40 80Tiempo (seg)

120

160

Lzares, et al (2007)

120

160

RED SISMOLGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP

La Red Ssmica Nacional cuenta con 38 estaciones ssmicas y de ellas, 7 son de periodo corto con frecuencias mximas de registro a 1 Hz y 15 de banda ancha con frecuencias entre 0.008 a 50 Hz. Asimismo, son parte de la red 16 acelermetros digitales con bandas de registro entre 1 y 100 Hz.

Piura Chachapoyas Cajamarca Tarapoto

Huaylas Huaraz

Pucallpa

Hunuco

La Molina aa Estanque -1 Estanque-2 Camacho Mayorasgo Ancn

aa

Huancayo JABONILLOS Jabonillos Tunel Presa

Pto Maldonado

Cusco

Parcona - ICA Guadalupe - ICAESTACIONES ACELEROMTRCAS ESTACIONES BANDA ANCHA

Cotahuasi Cayma

Conima

Moquegua Toquepala La Yarada

DISTRIBUCIONES DE LAS ESTACIONES DE BANDA ANCHA Y ACELERMETROS PERTENECIENTES A LA RED SISMOLGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP

Max (V) 27.81 Max (NS) 54.77 Max (EO) 58.47

Est. IGP Est. CERESIS Est. PUCP Est. SEDAPAL

Max (V) 37.36 Max (NS) 57.96 Max (EO) 58.67

Max (V) 11.76 Max (NS) 12.74 Max (EO) 20.58 Max (V) 30.38 Max (NS) 49.98 Max (EO) 54.88

Max (V) 21.6 Max (NS) 18.7 Max (EO) 22.1

Max (V) 31.22 Max (NS) 59.77 Max (EO) 55.00 Max (V) 14.175 Max (NS) 21.171 Max (EO) 25.312 Max (V) 57.72 Max (NS) 115.20 Max (EO) 111.37

Max (V) 39.69 Max (NS) 67.03 Max (EO) 59.58 Max (V) 73.53 Max (NS) 65.38 Max (EO) 85.26

Max (V) 301.0 cm/seg2 Max (NS) 455.0 cm/seg2 Max (EO) 488.0 cm/seg2 PARCONA-ICA

Table 2.1 Ground motion stations that recorded the 2007 Pisco Earthquake. The PGA values reported in this table were obtained from Tavera et al. (2007). Click on each station name to see time histories (for those that are available).Closest Distance (km) (b)

Organization (a)

Code

Location

City

PGA UD (cm/s2)

PGA NS (cm/s2)

PGA EW (cm/s2)

PGA (g)

Site Type (c)

IGP IGP IGP IGP IGP CISMID CISMID CISMID CISMID CISMID PUCP CERESIS CERESIS CERESIS Sedapal Sedapal

PCN MAY ANC LMO NNA ICA2 CISMID CDL-CIP La Molina DHN PUCP RIN ANR CER E1(d) E2

Parcona Mayorazgo Ancn La Molina aa Universidad Rimac San Isidro La Molina Callao U. Catolica Rinconada A. Nac. Rectores Ceresis Atarjea Atarjea

Ica Lima Ancn Lima Lima Ica Lima Lima Lima Callao Lima Lima Lima Lima Lima Lima

301.0 31.2 27.8 14.2 21.6 192.2 32.9 33.1 56.8 31.6 39.7 57.7 73.5 37.3 30.4(d) 11.8

455.0 59.7 54.7 21.2 18.7 334.1 45.1 58.8 69.1 101.0 59.6 115.0 65.2 58.0 50.0(d) 12.7

488.0 55.0 58.4 25.3 22.1 272.3 73.9 54.1 78.7 95.8 67.0 111.0 85.3 58.7 54.9(d) 20.6

0.498 0.061 0.060 0.026 0.023 0.341 0.075 0.060 0.080 0.103 0.068 0.117 0.087 0.060 0.056 0.021

39.4 103.0 137.5 100.3 105.4 36.7 111.1 103.7 96.8 111.1 106.7 99.3 100.1 102.4 106.2 105.9

Soil Soil Soil Rock Rock Soil Firm Ground Firm Ground Soil Soil Firm Ground Soil Firm Ground Firm Ground Soil Rock

(Ref. GEER-EERI)

DISTRIBUCIN DE ISOACELERACIONES PARA UN 10% DE EXCEDENCIA EN 50 AOS(Alva y Castillo, 1993)

+1 0

-82

-80

-78

-76

-74

-72

-70

-68 +1 0

ECUADOR-2

COLOMBIA-2

g 36 0.

-4

-4

2g .2 0.g 04 0. g 06 0.

g 20 0 0.

g 0 08 0.

-6g 36 0 0.

-6

8g 18 0. 20g . 0.g 1 14 0.

g 1 10 0.

-86g 16 0. g g 1 18 0.

BRASILg 14 0.

-8

0.45 gg g 2 22 0. 4g 24 0.

DISTRIBUCIN DE ISOACELERACIONES PARA UN 10% DE EXCEDENCIA EN 50 AOS(Monroy y Bolaos, 2004)

g 12 0.

0g 20 0.

-10

0.40 g 0.34 g 0.28 g

6g 26 0 0. g 6g g 2 g 28 g g 0..30 g 0.338 0g 3 g 3 0 .32 g 00. .4 0. 0..34 0.

-10

NO EA OC

-12

0.22 g 0.16 g 0.10 g 0.04 g 0.02 g

-14

0. 0 16 0. .18g g 20 0 0 .2 g 0 .24 2g 0 .26 g 0. .28g g 30 0. g 32 g

-12

g 12 0 0.

4g .1 0.

CO FI CI PAg 34 g 0. 6g 3 g 0. 38 g 0 g 0. 40 2g . 0.0.4 4g 0 4 4g 44 0.. 0.

-16

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU ESCUELA DE GRADUADOSMAPA DE ORDENADAS ESPECTRALES Periodo estructural (Tn) : 0.00 seg Probabilidad de excedencia : 10% Periodo de exposicin : 50 aos MANUEL MONROY, ANA BOLAOS - 2004km

BOLIVIA -16.3 g 0.30 2g 0.32.3 g 0.34 g 6 6 .3 0.

0 0.1 0 .14 2g 0. .16 g 0 1 g 0. .20 8g 22 g 0g 0 .2 0. .264g 28 g g

-14

-18

-18

0. 38 g 0. 0.40 42 g g

-20

100

200

300

400

CHILE-76 -74 -72 -70

-82

-80

-78

-20 -68

Mapa de isoaceleraciones mximas en suelo tipo D (PGA) para un 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra, C., 2009)

Mapa de isoaceleraciones espectrales para un perodo estructural de 0.2 seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra, C., 2009)

Mapa de isoaceleraciones espectrales para un perodo estructural de 1.0seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 aos de vida til (Gamarra,C., 2009)