DISEÑO SISMICO
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LARA PÉREZ RUTH
MARTINEZ GALVAN VLADIMIR
VILLEGAS HERNANDEZ LORENA
DISEÑO SISMICO ING. VICENTE LUNA RAMOS
20/AGOSTO/2015
Contenido
Definición de Sismo ......................................................................... 2
Origen de los Sismos ...................................................................... 2
División sísmica de la república mexicana ....................................... 6
........................................................................................................ 8
Relación entre sismos y edificios ..................................................... 8
Tipos de suelo de acuerdo a condiciones sísmicas ......................... 9
Clasificación de los edificios de acuerdo a su función ................... 10
Clasificación de los edificios de acuerdo su tipo estructural .......... 11
Coeficientes sísmicos en la república mexicana ............................ 11
BIBLIOGRAFIA ............................................................................. 16
Definición de Sismo
Se denomina sismo o terremoto a las sacudidas o movimientos
bruscos del terreno producidos en la corteza terrestre como
consecuencia de la liberación repentina de energía en el interior de
la Tierra o a la tectónica de placas. Esta energía se transmite a la
superficie en forma de ondas sísmicas que se propagan en todas las
direcciones. El punto en que se origina el terremoto se llama foco o
hipocentro; este punto se puede situar a un máximo de unos 700 km
hacia el interior terrestre. El epicentro es el punto de la superficie
terrestre más próximo al foco del terremoto.
Fig. 16. Características de un sismo. Crédito Imagen:
Origen de los Sismos
Los sismos tectónicos se suelen producir en zonas donde la
concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas
tectónicas da lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la
superficie de la Tierra. Es por esto que los sismos de origen tectónico
están íntimamente asociados con la formación de fallas geológicas.
Suelen producirse al final de un ciclo denominado ciclo sísmico, que
es el período de tiempo durante el cual se acumula deformación en
el interior de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente.
Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual, la
deformación comienza a acumularse nuevamente.
A pesar de que la tectónica de placas y la actividad volcánica son la
principal causa por la que se producen los terremotos, existen otros
muchos factores que pueden dar lugar a temblores de tierra como:
desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas,
hundimiento de cavernas, variaciones bruscas en la presión
atmosférica por ciclones e incluso actividad humana. Estos
mecanismos generan eventos de baja magnitud que generalmente
caen en el rango de microsismos, temblores que solo pueden ser
detectados por sismógrafos.
Clases de Sismos
Volcánicos: directamente relacionados con las erupciones
volcánicas. Son de poca intensidad y dejan de percibirse a
cierta distancia del volcán. Sólo en las explosiones de caldera,
como las de Santorini o Krakatoa alcanzan grandes
intensidades.
Tectónicos: originados por ajustes en la litosfera. El hipocentro
suele encontrarse localizado a 10 o 25 kilómetros de
profundidad, aunque algunos casos se llegan a detectar
profundidades de hasta 70 kilómetros y también pueden ser
más superficiales. Se producen por el rebote elástico que
acompaña a un desplazamiento de falla.
Batisismos: su origen no está del todo claro, caracterizándose
porque el hipocentro se encuentra localizado a enormes
profundidades (300 a 700 kilómetros), fuera ya de los límites de
la litosfera. Se pueden deber a transiciones críticas de fase en
las que materiales que subducen se transforman bruscamente,
al alcanzarse cierto valor de presión, en otros más compactos.
Tipos de sismos
I. Muy débil
Imperceptible para la mayoría excepto en condiciones favorables.
II. Débil
III. Leve
Perceptible sólo por algunas personas en reposo, particularmente
aquellas que se encuentran ubicadas en los pisos superiores de los
edificios. Los objetos colgantes suelen oscilar.
Perceptible por algunas personas dentro de los edificios,
especialmente en pisos altos. Muchos no lo perciben como un
terremoto. Los automóviles detenidos se mueven ligeramente.
Sensación semejante al paso de un camión pequeño.
Perceptible por la mayoría de personas dentro de los edificios, por
pocas personas en el exterior durante el día. Durante la noche
algunas personas pueden despertarse. Perturbación en cerámica,
puertas y ventanas. Las paredes suelen hacer ruido. Los automóviles
detenidos se mueven con más energía.
IV. Moderado
V. Poco fuerte
Sacudida sentida casi por todo el país o zona y algunas piezas de
vajilla o cristales de ventanas se rompen; pocos casos de
agrietamiento de aplanados; caen objetos inestables. Se observan
perturbaciones en los árboles, postes y otros objetos altos. Se
detienen los relojes de péndulo.
VI. Fuerte
Sacudida sentida por todo el país o zona. Algunos muebles pesados
cambian de sitio y provoca daños leves, en especial en viviendas de
material ligero.
VII. Muy fuerte
Ponerse de pie es difícil. Muebles dañados. Daños insignificantes en
estructuras de buen diseño y construcción. Daños leves a moderados
en estructuras ordinarias bien construidas. Daños considerables en
estructuras pobremente construidas. Mampostería dañada.
Perceptible por personas en vehículos en movimiento.
VIII. Destructivo
Daños leves en estructuras especializadas. Daños considerables en
estructuras ordinarias bien construidas, posibles derrumbes. Daño
severo en estructuras pobremente construidas. Mampostería
seriamente dañada o destruida. Muebles completamente sacados de
lugar.
IX. Ruinoso
Pánico generalizado. Daños considerables en estructuras
especializadas, paredes fuera de plomo. Grandes daños en
importantes edificios, con derrumbes parciales. Edificios
desplazados fuera de las bases.
X. Desastroso
Algunas estructuras de madera bien construidas quedan destruidas.
La mayoría de las estructuras de mampostería y el marco destruido
con sus bases. Rieles doblados.
XI. Muy desastroso
Pocas estructuras de mampostería, si las hubiera, permanecen en
pie. Puentes destruidos. Rieles curvados en gran medida.
XII. Catastrófico
Destrucción total con pocos supervivientes. Los objetos saltan al aire.
Los niveles y perspectivas quedan distorsionados. Imposibilidad de
mantenerse en pie
División sísmica de la república mexicana
La República Mexicana se encuentra dividida en cuatro zonas
sísmicas. Esto se realizó con fines de diseño antisísmico. Para
realizar esta división (Figura 1) se utilizaron los catálogos de sismos
de la República Mexicana desde inicios de siglo, grandes sismos que
aparecen en los registros históricos y los registros de aceleración del
suelo de algunos de los grandes temblores ocurridos en este siglo.
Estas zonas son un reflejo de que tan frecuentes son los sismos en
las diversas regiones y la máxima aceleración del suelo a esperar
durante un siglo.
La zona A es una zona donde no se tienen registros históricos de
sismos, no se han reportado sismos en los últimos 80 años y no se
esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10% de la aceleración
de la gravedad a causa de temblores.
La zona D es una zona donde se han reportado grandes sismos
históricos, donde la ocurrencia de sismos es muy frecuente y las
aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleración
de la gravedad.
Las otras dos zonas (B y C) son zonas intermedias, donde se
registran sismos no tan frecuentemente o son zonas afectadas por
altas aceleraciones pero que no sobrepasan el 70% de la aceleración
del suelo.
Aunque la Ciudad de México se encuentra ubicada en la zona B,
debido a las condiciones del subsuelo del valle de México, pueden
esperarse altas aceleraciones. (Véase Zonificación del Valle de
México más adelante). El mapa que aparece en la Figura 1 se tomó
del Manual de diseño de Obras Civiles (Diseño por Sismo) de la
Comisión Federal de Electricidad.
Relación entre sismos y edificios La estructura de un edificio ubicado en un área sísmica difiere solo
que en su análisis considera la acción de las cargas que genera el
sismo. Por ello es necesario erradicar el concepto erróneo que un
edificio es sostenido por una estructura destinada a resistir las
cargas gravitatorias a la que se le agrega otra destinada a resistir
las cargas sísmicas. La estructura de un edificio, o de cualquier otra
obra civil, sometida a la acción de un sismo sufre deformaciones, se
haya previsto la estructura para resistir un sismo o no. Los
movimientos del terreno provocan arrastran al edificio, que se
mueve como un péndulo invertido. Los movimientos del edificio son
complejos, dependen del tamaño, las cargas o pesos en cada piso,
características del terreno de fundación, geometría del edificio,
materiales estructurales y no estructurales usados, etc. Por estos
motivos el diseño de una estructura sismo resistente debe arrancar
desde el instante en que nace el proyecto, acompañando la
evolución del proyecto, integrarse en el edificio como los nervios y
tendones de un organismo vivo. Desde una mega estructura hasta
una vivienda barrial se cuenta con elementos estructurales, que
necesarios para la estabilidad a cargas gravitatorias, pueden ser
usados para asegurar la capacidad resistente a cargas sísmicas.
Toda construcción tiene elementos verticales y horizontales,
lineales o planos, que pueden ser integrados en la estructura y que
serán capaces de absorber cargas sísmicas.
Tipos de suelo de acuerdo a condiciones sísmicas
Clasificación de los edificios de acuerdo a su
función Según el uso que se le da al edificio este puede ser: residencial,
industrial, comercial y deportivo.
Edificio residencial: este edificio es el más común, es usado
como vivienda.
Edificio industrial: este va dirigido para actividades
productivas.
Edificio comercial: está destinado directamente para el área
comercial
Edificio deportivo: ejemplo de este, están los polideportivos,
estos edificios están estructurados con salones grandes, los
cuales son utilizados para diferentes deportes como es el
judo, ping pon, voleibol, etc.
Ahora bien según la propiedad a la cual está dirigida se puede
clasificar en edificio público y privado.
Publico: este pertenece a una propiedad local, estatal, o
sea, a una propiedad pública, ejemplo de estos son los
bancos gubernamentales, las juntas, los hospitales, etc.
Privado: aquí el propietario es una persona física o jurídica,
es dirigido por una o un grupo de personas donde las
ganancias son divididas por los dueños y empleados,
ejemplo de este edificio son las clínicas privadas, los
salones, las tiendas, gimnasio, etc.
Clasificación de los edificios de acuerdo su tipo
estructural
Coeficientes sísmicos en la república mexicana Se entenderá por coeficiente sísmico, c, el cociente de la fuerza cortante
horizontal sin reducir, que actúa en la base de la construcción por efecto del
sismo (V0), y el peso de la edificación, W0, de la misma sobre dicho nivel. Con
este fin se tomará como base o desplante de la estructura el nivel a partir del
cual sus desplazamientos con respecto al terreno circundante comienzan a ser
significativos. Para calcular el peso total se tendrán en cuenta las cargas
muertas y vivas que correspondan, según las especificaciones en las Normas
de Disposiciones y Criterios de Seguridad Estructural. Para el análisis estático
de las construcciones clasificadas según su destino, en el Grupo A, se
empleará los valores de c que se consignan en la Tabla 3.1, a menos que se
emplee el método simplificado de análisis, en cuyo caso se aplicarán los
coeficientes que especifica la Tabla 7.1
BIBLIOGRAFIA
http://redescolar.ilce.edu.mx
http://www.smis.org.mx/htm/sm5.htm
http://www2.ssn.unam.mx:8080/website/jsp/region_sismica_mx.jsp
http://www.arqhys.com/construccion/edificios-clasificacion.html
http://cidbimena.desastres.hn/docum/crid/ASH/pdf/spa/doc9383/doc
9383-1b.pdf
http://www.inpres.gov.ar/INPRES-
CIRSOC%20103%20y%20201/Descargas/103--
%20Cap.%206%20al%209%20-%20Parte%20I.pdf