Sismicidad Por Jorge Alva
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1
Dr. Ing. Jorge E. Alva HurtadoMSc. Ing. Miriam Escalaya Advíncula
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CARACTERISTICAS DE LOS TERREMOTOS PERUANOS
CARACTERISTICAS DE LOS TERREMOTOS CARACTERISTICAS DE LOS TERREMOTOS PERUANOSPERUANOS
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID
CONTENIDOCONTENIDO
• Introducción
• Peligro Sísmico
• Parámetros de SitioNorma E 030, 2003
• Microzonificación Sísmica de Lima
• Redes Acelerográficas
2
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
DISTRIBUCIÓN DE MÁXIMAS INTENSIDADES SÍSMICAS
(Alva et al, 1984)MADRE DE DIOS
MOQUEGUA
71°
OCEANO
PACIFICO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
21°
19°
13°
15°
17°
ICA
HUANCAVELICA
AYACUCHOAPURIMAC
CUZCO
AREQUIPAXI
XI
X
XI
0 50 10001020304050
ESCALA 1:2'000,000
LEYENDA
Ref. JORGE ALVA HURTADO et al (1974)
INTENSIDADES SISMICAS OBSERVADASMAPA DE DISTRIBUCION DE MAXIMAS
MAPA N°1
X
IX
VIII
VII
V
IV
XI VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL
CISMIDFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
81° 79° 75°77° 73°
81°
1°
3°
5°
7°
9°
11°
TUMBES
PIURA
CAJAMARCAAMAZONAS
LORETO
LAMBAYEQUE
SAN MARTIN
LA LIBERTAD
ANCASHHUANUCO
PASCO
UCAYALI
JUNIN
LIMA
ECUADOR
COLOMBIA
BRASIL
X
IX
XI
VIII
IX
XI
XI
XI
X
IX
79° 75°77° 73°
PUNO
TACNA
BO
LIVI
A
CHILE
69° 67°
21°
19°
13°
15°
17°
71° 69° 67°
1°
3°
5°
7°
9°
11°
3
PELIGRO SÍSMICOPELIGRO SÍSMICO
1678
1619
1687
1725
1586
1746 1940
1664
1966
1942
1974
1582
1604
1687
1715
18681784
1833
DIAGRAMA ESPACIO DIAGRAMA ESPACIO -- TIEMPO DE LOS GRANDES SISMOS HISTÓRICOS DEL TIEMPO DE LOS GRANDES SISMOS HISTÓRICOS DEL PERÚ (Modificado de PERÚ (Modificado de DorbathDorbath et al, 1990)et al, 1990)
23/06/01Mw = 8.2
M
4
MAPA SISMOTÉCTONICO DEL PERÚ
(Alva y Castillo, 1993)
El método de Cornell
Perio
dore
torn
o(a
ños)
Relación de atenuaciónln A = c1 + c2M + c3Inr + c4r + c5S +Inε
Relación Gutenberg-Richter
log N = a-bM
AnálisisProbabilístico
Distribución dePoisson
pt (n) =(Nt)n e-Nt
n!
Modelo de fuentes generadoras:
• Fuente en una área
• Fuente en un punto
• Fuente en una línea
Registros de temblores
r
5
FUENTES SISMOGÉNICAS DE SUBDUCCIÓN SUPERFICIALES
Y CONTINENTALES
(Castillo, 1993)
2°
0°
2°-83° -81° -79° -77° -75° -73° -71° -69°
0°
-22°
-20°
22°
20°
-83° -81° -79° -77° -75° -73° -71° -69°
F5-18°
OCEANO PACIFICO
18°
F9F4
F8
F12
F3 LIMA
-16°16°
-14°
-12°12°
14°
F1
F6
F10
4°
-8°
-6°
-4°
-2°2°
F28°
6°
-10°
F1110°
F7
FUENTES DE SUBDUCCION SUPERFICIAL
FUENTES CONTINENTALES
FUENTES SISMOGÉNICAS DE SUBDUCCIÓN INTERMEDIA Y
PROFUNDA
(Castillo, 1993)
-22°
-20°
-18°
-16°
-14°
-12°
-10°
-8°
-6°
-4°
-2°
0°
2°
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8°
-6°
-4°
-2°
0°
2°-83°
-83°
-81°
-81°
-79°
-79°
-77°
-77°
-75°
-75°
-73°
-73°
-71°
-71°
-69°
-69°
F20
F13
F14
F18
F15
F19
F16
F17
OCEANO PACIFICO
LIMA
FUENTES DE SUBDUCCION INTERMEDIA
FUENTES DE SUBDUCCION PROFUNDA
6
50
40
30, 60
40, 60
60
50
40
65
60
50
40, 60
50
100
100
100
115
90, 125, 160
110, 180
120, 160
610
2.51
2.60
3.14
3.24
2.82
2.67
3.57
2.42
3.30
2.57
3.55
4.55
2.52
4.75
2.69
3.76
3.69
2.29
3.33
1.69
1.49
3.28
6.43
3.79
3.95
0.44
0.17
0.19
0.88
0.71
3.60
0.75
0.18
0.86
1.64
3.09
12.82
2.43
2.87
0.75
8.1
7.9
8.0
8.2
8.2
7.4
7.4
7.0
7.5
7.3
7.1
7.1
6.9
6.5
7.2
7.2
7.5
7.5
7.0
7.5
4.8
4.8
4.8
4.8
4.8
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
F11
F12
F13
F14
F15
F16
F17
F18
F19
F20
PROF. (Km)BETATASAMmaxMminFUENTE
PARÁMETROS SÍSMICOS DE LAS FUENTES SISMOGÉNICASPERIODO 1963 –1990
(Alva y Castillo, 1993)
1000
100
1010 100 1000
R (Km)
a (c
m/s
eg
)
Ms= 8.0
Ms= 7.5
Ms= 7.0
Ms= 6.5
Ms= 6.0
Ms= 5.3
2
LEY DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE SUBDUCCIÓNLEY DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE SUBDUCCIÓN(Vargas, 1979)(Vargas, 1979)
7
LEY DE ATENUACIÓN PARA SISMOS CONTINENTALESLEY DE ATENUACIÓN PARA SISMOS CONTINENTALES((McGuireMcGuire, 1974), 1974)
1000
100
1010 100 1000
a (c
m/s
eg
)2
R (Km)
Ms= 8
7.5
7.0
6.5
6.0
5.3
DISTRIBUCIÓN DE ISOACELERACIONES PARA UN
10% DE EXCEDENCIA EN 50 AÑOS
(Alva y Castillo, 1993)
OCEANO PACIFICO
8
8
7
6
5
4
3
2
9
3 4 5 6 82 9 107
Magn
itud
Momento Magnitud
M L M s
M = M w
MsMJMA
MLmb
RELACIÓN ENTRE LAS ESCALAS DE MAGNITUD MW, MSY mb (IDRISS, 1985)
5800.620.847.54.50.36603.0434F20
1601.991.317.04.30.56714.3398F19
1553.830.937.53.50.40263.5942F18
1304.261.597.54.80.69155.5512F17
1152.521.417.24.00.61104.4482F16
1301.511.007.23.80.43523.4352F15
1300.961.096.53.50.47473.2452F14
1250.981.086.93.00.47113.0047F13
450.931.027.13.00.44472.9039F12
406.961.007.13.00.43623.7534F11
401.050.987.33.80.42653.2445F10
401.021.047.53.50.45363.1971F9
451.251.257.02.80.54143.2145F8
450.150.987.43.50.42522.2523F7
401.250.887.42.80.38222.7701F6
402.971.218.24.00.52544.1756F5
402.881.248.24.00.53934.2187F4
406.791.118.03.50.48364.1264F3
401.631.377.94.50.59554.4932F2
401.620.808.13.00.34682.8532F1
TASABETAMmaxMminbaPROF. (Km)
MSFUENTE
PARÁMETROS SÍSMICOS CALCULADOS EN BASE A MAGNITUDES MsPERIODO 1963 – 2003
(Alva y Escalaya, 2004)
9
5800.621.207.25.10.52134.0533F20
1602.121.816.84.90.78805.7901F19
1554.141.307.24.30.56384.6431F18
1304.422.277.25.30.98557.4704F17
1152.531.907.04.70.82575.8866F16
1301.661.397.04.50.60154.5287F15
1301.011.486.54.30.64154.3627F14
1250.921.476.84.00.63674.1138F13
450.881.386.94.00.60103.9508F12
406.961.416.94.00.61264.8948F11
401.131.337.04.50.57634.2485F10
401.101.457.24.30.63094.3551F9
451.281.686.83.80.73164.4890F8
450.151.327.14.30.57463.2533F7
401.311.227.13.80.53053.7363F6
403.091.698.44.70.73375.5403F5
403.001.738.44.70.75285.6176F4
407.571.578.24.30.68285.4177F3
401.611.937.45.10.83926.0894F2
401.591.108.34.00.47953.7217F1
TASABETAMmaxMminba
PROF. (Km)
MWFUENTE
PARÁMETROS SÍSMICOS CALCULADOS EN BASE A MAGNITUDES MwPERIODO 1963 – 2003
(Alva y Escalaya, 2004)
RELACIONES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE INTERFASE
LEYES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE SUBDUCCIÓNLEYES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE SUBDUCCIÓNYOUNGS, CHIOU, SILVA Y HUMPHREY (1997)YOUNGS, CHIOU, SILVA Y HUMPHREY (1997)
RELACIONES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE INTRAPLACA
10
A = Sismos de InterfaseB = Sismos de Intraplaca
TIPOS DE SISMOS EN ZONA DE SUBDUCCIÓN
RELACIONES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE CORTEZA SUPERFICIALES
LEYES DE ATENUACIÓN PARA SISMOS DE CORTEZA SUPERFICIAL
SADIGH, CHANG, EGAN, MAKDISI Y YOUNGS (1997)
11
A = Sismos de InterfaseB = Sismos de IntraplacaC = Sismos de Corteza Superficial
TIPOS DE SISMOS EN ZONA DE SUBDUCCIÓN Y SISMOS DE CORTEZA SUPERFICIAL
0.20g
0.10g
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
MANUEL MONROY, ANA BOLAÑOS - 2004
MAPA DE ORDENADAS ESPECTRALES
100-20-82-82
-18-18
400300200-80-80 -78-78
km
-76-76 -74-74
0.40g
0.38g0.42g
CHILE
-72-72 -70-70-20
-68-68
0.36g
-18-18
0.3
4g0.3
0g0.32
g
0.02 g
0.45 g
0.04 g
0.10 g
0.16 g
0.22 g
0.40 g
0.34 g
0.28 g
-14-14
-16-16
-12-12
-10-10
-8-8
0.38g
0.40g
OCEAN
O P
ACIFIC
O 0.30g0.32g
0.42g
0.44g
0.44g
0.34g
0.36g
0.38g
0.40g
-14-140.18g
0.20g0.22g0.24g0.26g
0.28gBOLIVIA -16-16
0.12g0.14g
0.16g
0.14g
0.16g0.18g0.20g0.22g0.24g0.26g0.28g
0.12g -12-12
0.16g
0.14g
0.18g0.20g
0.26g
0.28g
0.30g
0.32g
0.34g0.36g
0.22g
0.24g
0.36g
0.14g
-10
BRASIL
0.12g
-8-8
-4-4
-6-6
0.36g
-2-2
00
+1+1-82
ECUADOR
0.22g
0.20g
0.18g
-4-4
0.04g
0.06g0.08g -6-6
-2-2
-80 -78-78 -76-76 -74-74
COLOMBIA
00
-72-72 -70-70+1+1
-68-68
0.30g0.32g
0.40g
0.38g0.42g
0.36g
0.20g0.22g0.26g
0.28g
0.42g
0.44g
0.34g
0.36g
0.38g
0.40g
0.3
4g0.3
0g0.32
g
0.18g0.24g
0.12g0.14g
0.16g
0.20g0.30g
0.38g
0.40g0.32g
0.34g
0.36g
0.20g
0.36g
0.18g
0.18g0.20g
0.26g
0.28g0.36g
0.22g
0.24g
0.14g
0.16g0.18g0.20g0.22g0.24g0.26g0.28g
0.12g
0.16g 0.14g
0.14g
0.22g
0.10g0.12g
0.04g
0.06g0.08g
ESCUELA DE GRADUADOS
Periodo estructural (Tn) : 0.00 seg Probabilidad de excedencia : 10%Periodo de exposición : 50 años
DISTRIBUCIÓN DE ISOACELERACIONES PARA UN
10% DE EXCEDENCIA EN 50 AÑOS
(Monroy y Bolaños, 2004)
12
PROGRAMA CRISIS 2003PROGRAMA CRISIS 2003
UBICACIÓN DE LA ZONA EN ESTUDIO
13
DESIGNACIÓN DE LEY DE ATENUACIÓN
INTENSIDADES ESPERADAS
14
PARÁMETROS DE SITIOPARÁMETROS DE SITIO
NORMA E 030, 2003NORMA E 030, 2003
PARÁMETROS DE SITIOPARÁMETROS DE SITIO(Norma E 030, 2003)(Norma E 030, 2003)
ZONIFICACIÓN
CONDICIONES LOCALESMicrozonificación Sísmica y Estudios de SitioCondiciones Geotécnicas
FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA
15
El país se ha dividido en tres zonas, en base a:
- Sismicidad
- Características de los movimientos sísmicos
- Atenuación sísmica
- Neotectónica
ZONIFICACIZONIFICACIÓÓNN
ZON
A 2
ZON
A 3
ECUADOR
COLOMBIA
BRASIL
BO
LIV
IA
CHILE
ZONA 1
Factor de Zona - Z(g)Zona
0.40
0.30
0.15
3
2
1
Factores de Zona:
Zonas Sísmicas
El valor corresponde a la máxima aceleración del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.
16
- Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio
- Condiciones Geotécnicas
CONDICIONESCONDICIONES LOCALESLOCALES
Objetivo:Investigar multidisciplinariamente los efectos de sismos y fenómenos asociados sobre el área de interés
Casos:Areas de expansión de ciudades
Complejos industriales o similares
Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados
MICROZONIFICACIMICROZONIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICASMICA
17
Objetivo:Determinar parámetros de diseño para un lugar
Casos:Limitados al lugar del proyecto
Para edificaciones del grupo A
Los parámetros no deberán ser inferiores a la Norma
ESTUDIOS DE SITIOESTUDIOS DE SITIO
El perfil del suelo se clasifica en base a:
- Propiedades mecánicas del suelo
- Espesor del estrato
- Periodo fundamental de vibración
-Velocidad de propagación de ondas de corte
CONDICIONES GEOTCONDICIONES GEOTÉÉCNICASCNICAS
18
a) Perfil tipo Sa) Perfil tipo S11: Roca o suelos muy rígidos: Roca o suelos muy rígidos
Velocidades de propagación de onda de corte similar al de una roca, período fundamental menor de 0.25 seg
Cimentación Sobre:- Roca sana o parcialmente alterada, qu≥500 kPa (5 kg/cm2)
- Grava arenosa densa
- Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. Resistencia al corte no drenada Su≥100 kPa (1 kg/cm2).
- Estrato de no más 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 Sb) Perfil tipo S22: Suelos intermedios: Suelos intermedios
Se clasifican como de este tipo los sitos con características intermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3.
c)c) Perfil tipo SPerfil tipo S33:: Suelos flexibles o con Suelos flexibles o con estratos de gran espesorestratos de gran espesor
Período fundamental mayor que 0.6 seg, incluyéndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores presentados en los siguientes cuadros:
19
Valores N típicos en ensayos SPT
(en golpes/pie)
Espesor delestrato (m)
(*)Suelos Granulares
4 -10
10 - 30
Mayor que 30
40
45
100
Sueltos
Medianamente densos
Densos
(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca
Resistencia al cortetípica en condición no
drenada (kPa)
Espesor delestrato (m)
(*)Suelos Cohesivos
< 2525 - 50
50 - 100100 - 200
20254060
BlandosMediana. compactosCompactosMuy compactos
d) Perfil tipo Sd) Perfil tipo S44: Condiciones Excepcionales: Condiciones Excepcionales
A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o topográficas sean particularmente desfavorables.
En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrán usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Sólo será necesario considerar un perfil tipo S4 cuando los estudios geotécnicos así lo determinen.
20
ParParáámetros del Suelometros del Suelo
DescripciónTipo Tp (s) S
S1
S2
S3
S4
Suelos flexibles o con estratosde gran espesor
*Condiciones excepcionales
Suelos intermedios
Roca o suelos muy rígidos
1.20.6
*
0.4 1.0
1.40.9
(*) Tp y S serán establecidos por el especialista, no serán menores que los especificados para el perfil tipo S3.
Tp = periodo predominante del sueloT = periodo fundamental de la estructura
Factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo.
FACTOR DE AMPLIFICACIFACTOR DE AMPLIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICA SMICA
5.2CTT
*5.2C p ≤⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
21
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
C
Periodo de Vibración, T (seg)
Tipo S2Tp=0.6 seg
Tipo S3Tp=0.9 seg
Tipo S1Tp=0.4 seg
ESPECTRO DE DISEÑO
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
C * S Tipo S2Tp=0.6 seg
Tipo S3Tp=0.9 seg
Tipo S1Tp=0.4 seg
ESPECTRO DE DISEÑO
Periodo de Vibración, T (seg)
22
INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚMAX. COMPONENTE HORIZONTAL5% AMORTIGUAMIENTO
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
AMPL
IFIC
ACIO
N D
E AC
ELE
RAC
ION
ES
PERIODO (SEGS.)
ESPECTROS NORMALIZADOS. MÁXIMA COMPONENTE HORIZONTAL. IGP (Alva y Chang, 1978)
STD
STD
STD
STD
STD
SMA-1
STD
SMA-1
STD
SMA-1
Instituto Geológico Plaza Habich
Instituto Geofísico Av. Arequipa
Instituto Geofísico Av. Arequipa
Instituto Geofísico Av. Arequipa
Instituto Geofísico Av. Arequipa
Estación Zárate
Instituto Geofísico Av. Arequipa
Casa Dr. Huaco Las Gardenias
Instituto Geofísico Av. Arequipa
La Molina
4300
4302
4302
4302
4302
4303
4302
4304
4302
4305
31 de Enero 1951
17 de Octubre 1966
31 de Mayo 1970
29 de Noviembre 1971
5 de Enero 1974
3 de Octubre 1974
9 de Noviembre 1974
INSTRUMENTODESCRIPCIÓNESTACIÓNTERREMOTO
ESTACIONES Y TERREMOTOS PARA LOS CUALES SE DISPONÍA DE ACELEROGRAMAS Y FUERON UTILIZADOS EN EL PROCESAMIENTO DE ESPECTRO DE ACELERACIONES
23
ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR - IGP
COMP. = 14 HORIZONTALES
b = 5%
PERIODO (seg)
1000
800
600
400
200
AC
ELE
RAC
ION
ES
(cm
/seg
2 )
0 .5 1 1.5 2 2.5
0.50 g
0.40 g
UNI-FIC
PROMEDIO + 1 DSV
PROMEDIO
R.N.C. (1977)
OTTAZZI ET AL (1980)
KUROIWA ET AL (1977)
ESPECTRO DE ACELERACIONES ABSOLUTAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR-IGP
COMP. = 14 HORIZONTALES
b = 10%
0.50 g
0.40 g
1000
800
600
400
200
AC
ELE
RAC
ION
ES
(cm
/seg
2 )
UNI-FIC PERIODO (seg)
0 .5 1 1.5 2 2.5
PROMEDIO + 1 DSV
PROMEDIO
R.N.C. (1977)
OTTAZZI ET AL (1980)
KUROIWA ET AL (1977)
ESPECTRO DE ACELERACIONES ABSOLUTAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 10%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
24
5
4
3
2
1
0 .5 1 1.5 2 2.5
ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR-IGP
COMP. = 14 HORIZONTALES
b = 5 %
UNI-FIC
AM
PLI
FIC
AC
ION
DE
AC
ELE
RAC
ION
ES
PERIODO (seg)
2.86
2.28
PROMEDIO + 1 DSV
PROMEDIO
ESTUDIO DE FORMA ESPECTRAL
P (.50), Ts = .3
P (.84), Ts = .3
ESPECTRO DE ACELERACIONES NORMALIZADAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
5
4
3
2
1
0 .5 1 1.5 2 2.5
ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST.PR-IGP
COMP. = 14 HORIZONTALES
b = 10 %
UNI-FIC
AM
PLI
FIC
AC
ION
DE
AC
ELE
RAC
ION
ES
PERIODO (seg)
2.17
1.79
PROMEDIO + 1 DSV
PROMEDIO
ESTUDIO DE FORMA ESPECTRAL
P (.50), Ts = .3
P (.84), Ts = .3
ESPECTRO DE ACELERACIONES NORMALIZADAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 10%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)
25
RELACIÓN DE ACELERACIONES SOBRE ROCA Y SUELOS BLANDOS (Idriss I M, 1991)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
Basados en cálculos
1989 Loma Prieta
Curva promedio para correlaciones empíricas
1985 Ciudad de México
1974 La Molina
Aceleración en roca (g)
Ace
lera
ción
en
suel
os b
land
os (
g)
ESPECTROS DE ACELERACIÓN PROMEDIO PARA DIFERENTES CONDICIONES LOCALES (Seed et al, 1974)
4
2
3
1
00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
Arcilla blanda a media y arena (15 registros)
Suelos granulares profundos > 60 m (30 registros)
Suelos rígidos > 60 m (31 registros)
Roca (28 registros)
Periodo (seg.)
Número total de registros analizados: 104Espectros para 5% de amortiguamiento
Ace
lera
ción
esp
ectr
alA
cele
raci
ón m
áxim
a de
l ter
reno
26
PROPUESTA PARA LAS RELACIONES PROMEDIO SITIO DEPENDIENTES ENTRE LA AMAX EN ROCA Y LA AMAX EN ROCA COMPETENTE (Seed et al, 1997)
C3
AB
C4+D+E
A
Ao
B+C1+C2
Máx
ima
acel
erac
ión
en (s
uelo
s), g
Máxima aceleración en (roca), g
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
PROPUESTA DE FORMAS ESPECTRALES PARA TIPOS DE SUELOS, CON UN AMORTIGUAMIENTO CRÍTICO DE LA ESTRUCTURA DE 5%, (Modificado Seed et al, 2001)
0.40.6
0.70.8
2.5
1.5
2.76
2.2
2.6
0.15
5
4
3
2.3
2
1
00 1 2 3
Ace
lera
ción
Esp
ectr
al (P
GA
)
Periodo T (segundos)
B DC E
Ao,A,AB
27
--
--
> 100
50 - 100
< 50
--
Resistencia de Corte No drenada
Su
(kPa)
--
--
> 50
15 - 50
< 15
--
Resistencia de Penetración Estándar
N o Nch
(golpes/pie)
> 1500
760 - 1500
360 - 760
180 - 360
< 180
--
Velocidad de Ondas de corte
Vs30 m superiores
(m/s)
Roca dura
Roca
Suelo muy denso / roca blanda
Suelo rígido
Suelo blando
Suelos especiales que requiere evaluación específica de sitio
Descripción
A
B
S1 C
S2 D
S3 E
S4 F
Tipo de suelo
yy
y
RESUMEN DE CATEGORÍAS DE SITIO EN EL NUEVO CÓDIGO SÍSMICO (REGLAMENTOS 1994 Y 1997 NEHRP Y 1997 UBC, INCLUYENDO UNA CORRESPONDENCIA APROXIMADA CON LAS ANTIGUAS CATEGORÍAS DE SITIO S1 A S4 ( Dobry et al,2000)
S1
MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LIMA
MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LIMA
28
El CISMID (Centro Peruano-Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres) de la Universidad Nacional de Ingenieríarealizó en los años 2003 y 2004 un estudio para APESEG (Asociación Peruana de Empresas de Seguros).
Como parte del estudio se recopiló información y ejecutó investigaciones sobre las características geotécnicas y dinámicas de los suelos de Lima Metropolitana.
Se propuso, entre otros, el Mapa de Zonificación Sísmica de la ciudad de Lima en concordancia con la norma de diseño sismorresistente vigente E-030 del 2003.
DISTRIBUCIÓN DE SUELOS DE LA CIUDAD DE LIMA
Ing. A. Martínez Vargas (1975)CISMID (2003)
29
LA PUNTA
272
000
ANCÓN
CHORRILLOS
OCÉANO PACÍFICO
SAN LORENZOISLA
PUNTA HERMOSA
HUAROCHIRÍ
Cieneguilla
Villa Maria del Triunfo
San Juande
Miraflores PachacamacChorrillos
Villa El Salvador
Lurín
CallaoSan Martin de Porres
Independencia
Los Olivos
San Juan de Lurigancho
Rímac
Ate Vitarte
Chaclacayo
Lurigancho (Chosica)
Ventanilla
Comas
Puente Piedra
Carabayllo
Río Chillón
Río Rímac Río
Lurín
Río
Lur
ín
San Miguel
Magdalena del Mar
San Isidro
Lince
Jesus Maria
Pueblo Libre
La VictoriaSan Luis
SurquilloMiraflores
Santiago de Surco
La Molina
Barranco
La Perla
Lima (Cercado)
Santa Anita
Carmen de la Legua Reynoso
Bellavista Breña
San Borja
0 4 8 Km
Gráfico reducido del 1/100000
CISMID (2004)
ISOPERIODOS DE LA CIUDAD DE LIMA
SIMBOLO
LEYENDA
0.4-0.5
0.5-0.6
0.6-0.7
>0.7
ZONA I
ZONA II
ZONA III
ZONA IV
(s)ZONAS
0.1-0.2
0.2-0.3
0.3-0.4
PERIODO
ZONIFICACIZONIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICA SMICA
ZONA IZONA I
Conformada por afloramientos rocosos, estratos potentes de grava que conforman los conos de deyección de los ríos Rímac y Chillón y los estratos de grava coluvial – eluvial de los pies de las laderas.
Periodos de vibración natural : 0.1 - 0.3 s Comportamiento rígido
Factor de amplificación sísmica S : 1.0
Periodo Natural del Suelo Tp : 0.4 s
Tipo de suelo : S1
Se han propuesto cinco zonas en base a las características geotécnicas sísmicas del terreno de cimentación
30
ZONA IIZONA II
Conformada por un estrato superficial de suelos granulares finos y suelos arcillosos, con potencias que varían entre 3.0 y 10.0 m. Subyaciendo a estos estratos existe grava aluvial o grava coluvial.
Periodos de vibración natural : 0.3 - 0.5 s
Factor de amplificación sísmica S : 1.2
Periodo Natural del Suelo Tp : 0.6 s
Tipo de suelo : S2
ZONA IIIZONA III
Conformada en su mayor parte por depósitos 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 Lurín, y en los depósitos de arenas eólicas que cubren parte de los distritos de Ventanilla y Villa ElSalvador.
Periodos de vibración natural : 0.5 - 0.7 s
Factor de amplificación sísmica S : 1.4
Periodo Natural del Suelo Tp : 0.9 s
Tipo de suelo : S3
31
ZONA IVZONA IV
Conformada por depósitos de arenas eólicas de gran espesor y sueltas, depósitos marinos y suelos pantanosos ubicados en la zona del litoral de los distritos de Ventanilla, Callao, Chorrillos, Villa El Salvador y Lurín. También el distrito de la Punta, con un estrato de grava superficial sobre un depósito potente de arcilla que genera periodos relativamente largos, y un sector del distrito de Pachacamac, con depósitos profundos de arena.
Periodos de vibración natural : > 0.7 s
Factor de amplificación sísmica S : 1.6
Periodo natural del suelo Tp : 1.2 s (caso especial según la Norma).
Tipo de suelo : S4
ZONA VZONA V
Constituida por áreas puntuales conformadas por depósitos de rellenos sueltos de desmontes heterogéneos que han sido colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado, con potencias entre 5.0 y 15.0 m. También se incluye a los rellenos sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del área urbana y en la actualidad han sido urbanizados. Las áreas que han sido identificadas se encuentran ubicadas en los distritos del Rímac, Surquillo, Bellavista, La Perla, San Juan de Miraflores y San Juan de Lurigancho, no descartándose la existencia de otras similares en Lima Metropolitana.
El comportamiento dinámico de estos rellenos es incierto por lo que requieren un estudio específico
32
LA PUNTA
ANCÓN
CHORRILLOS
HUAROCHIRÍ
SAN LORENZOISLA
OCÉANO PACÍFICO
1
34
5
6
2
Ventanilla
Rimac
San Martin de Porres
Lurigancho (Chosica)
Magdalena del Mar
SurquilloMiraflores
Santiago de Surco
La Molina
Barranco
Cieneguilla
Villa Maria del Triunfo
San Juande
Miraflores PachacamacChorrillos
Villa El Salvador
Lurín
Chaclacayo
CarabaylloRío
Chilló
n
Río Lurí
n
N
Río
Lurín
Puente Piedra
0 4 8 Km
Gráfico reducido del 1/100000
Pueblo Libre
Callao
Comas
IndependenciaSan Juan de Lurigancho
San Miguel
San Isidro
Lince
Jesus Maria
Breña
Lima (Cercado)
La VictoriaSan Luis
San Borja
La Perla
Bellavista
Carmen de la Legua Santa Anita
Ate VitarteRío Rímac
Río Rímac
Los Olivos
LEYENDA
1
ZONA IV
ZONA V
S4
Rellenos de desmontebasura ubicados
TIPODE SUELO
ZONA I S1
ZONA II S2
ZONA III S3
ZONAS SIMBOLO
ZONIFICACIÓN DE LA CIUDAD DE LIMA
REDES ACELEROGRÁFICASREDES ACELEROGRÁFICAS
33
El CISMID en la actualidad cuenta con 21 estaciones acelerográficas instaladas en las principales ciudades del país. En una primera etapa se instalaron acelerógrafos analógicos RION, modelo SM-10 B, de manufactura japonesa; este equipo tiene la capacidad de registrar 100 muestras de aceleración por segundo ygraba registros cuando el movimiento del suelo excede el valor de 5 cm/s2 de aceleración en la componente vertical. Los registros son grabados en un cassette analógico, el cual es procesado en un convertidor analógico digital para obtener el respectivo registro en formato digital.
RED ACELEROGRÁFICA RED ACELEROGRÁFICA –– CISMID CISMID –– FIC FIC -- UNIUNI
A partir del año 2001, se fueron reemplazando estos instrumentospor estaciones acelerográficas digitales Kinemetrics, modelo ETNA, que tienen la capacidad de registrar 200 muestras de aceleración por segundo; y el nivel de disparo puede ser programado como un porcentaje de la máxima amplitud de registro. Actualmente los equipos tienen como umbral 2 cm/s2. El registro es grabado directamente a una memoria interna a la cualse accede mediante comunicación directa con cualquier computadora, obteniéndose directamente el acelerograma; este equipo además cuenta con una antena GPS que le permite actualizar en forma permanente los datos de la fecha, hora y coordenadas geográficas del lugar donde se encuentra instalada, así como una batería que le permite funcionar sin energía eléctrica por un lapso de 72 horas.
34
UBICACIÓN DE ESTACIONES ACELEROGRÁFICAS DEL CISMID
ICA-1
CISMID (J.A.H)JABONILLOS
AYACUZ
TAC-3
VIZCARRA
CHARACATO
ACELERÓGRAFO DIGITALACELERÓGRAFO ANALÓGICO
C I S M I DC I S M I DRED DE ACELERÓGRAFOS
CALMOL
UNSA
GIESECKEBASADRE
MOQ-2MOQ-3
ICA-2
MOY
CHB
HUA
CDL CIP
PIU
ACELERÓGRAFO RION - TIPO SM-10B
35
ACELERÓGRAFO MODELO ETNA, KINEMETRICS
La Red Sísmica Nacional cuenta con 38 estaciones sísmicas y de ellas, 7 son de periodo corto con frecuencias máximas 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 acelerómetros digitales con bandas de registro entre 1 y 100 Hz.
RED SISMOLÓGICA NACIONAL A CARGO DEL IGPRED SISMOLÓGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP
36
DISTRIBUCIONES DE LAS ESTACIONES DE BANDA ANCHA Y ACELERÓMETROS PERTENECIENTES A LA RED SISMOLÓGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP
Parcona - ICAGuadalupe - ICA
Huaraz
La MolinaÑañaEstanque -1Estanque-2CamachoMayorasgoAncón
JABONILLOSJabonillosTunelPresa
Cusco
Cayma
Moquegua
PiuraChachapoyas
Tarapoto
Pucallpa
Cajamarca
Pto Maldonado
La Yarada
Toquepala
Cotahuasi Conima
Huancayo
Huánuco
Huaylas
Ñaña
ESTACIONES ACELEROMÉTRCAS
ESTACIONES BANDA ANCHA
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
GRACIAS GRACIAS POR SU ATENCIÓNPOR SU ATENCIÓN