Reseña de Analisis sismico

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ZONA RESISTENCIA DEL TERRENO

I 8 ton/m”

II 5 ton/m”

III 4 ton/m”

Los valores anteriores se usan sin haber efectuado un studio del subsuelo. En casos específicos se pueden considerar una resistencia mayor, siempre y cuando se realicen pozos a cielo abierto o perforaciones que lo demuestren.

- FACTORES DE CARGA

En el art. 194 del RCDDF-93 nos dice que para combinación de cargas vivas más muertas se aplicarán los factores siguientes:

EDIFICIOS: Para cargas variables (CM + CV) cargas vivas + cargas muertas

Grupo A FC= 1.5 Grupo B FC= 1.4

Y para cualquier edificio: FC= 1.1 para cargas accidentales (horizontales) --- (Sismo y viento)

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MÉTODO SISMICO ESTÁTICO

El análisis sísmico estático se basa en la hipótesis de suponer un edificio rígido en donde las fuerzas horizontales se suponen contrastes y se desprecian los movimientos que sufre la estructura debido a su elasticidad.[pic 57][pic 58]

[pic 59] [pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66][pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75][pic 76][pic 77][pic 78][pic 79][pic 80][pic 81][pic 82][pic 83][pic 84]

Un edificio con gran peso desarrollará fuerzas inerciales mayores que uno liviano. Las estructuras en realidad no son rígidas sino que poseen un cierto grado de flexibilidad, es decir son elásticas y bajo un estado de solicitación tienden a deformarse y recuperarse al cesar dicha solicitación.

[pic 85][pic 86][pic 87][pic 88][pic 89][pic 90][pic 91][pic 92][pic 93]

El comportamiento de las estructuras ante un sismo

dependerá de los siguientes factores:[pic 94][pic 95][pic 96][pic 97][pic 98][pic 99][pic 100][pic 101]

1.- Grado de violencia y duración el sismo.[pic 102]

2.- Características de la estructura (Geometría y Materiales).[pic 103]

3.- Naturaleza del subsuelo. [pic 104]

Si se considera un edificio empotrado en el terreno al sufrir una aceleración por sismo por inercia tratará de mantenerse en su sitio. La fuerza en la base (F) que ejerce el terreno será igual a la resultante ( ∑ F ) debido a las fuerzas inerciales para lograr el equilibrio estático.

[pic 105]

La fuerza (F) se expresa en función de la aceleración que sufre el terreno y de acuerdo a la segunda ley de Newton: [pic 106][pic 107][pic 108][pic 109][pic 110][pic 111]

F= m * a Fuerza = masa * aceleración[pic 112]

Sí la masa es directamente proporcional al peso (W) del edificio e inversamente proporcional la aceleración gravitacional (G), tendremos: [pic 113][pic 114]

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por lo tanto [pic 115][pic 116]

como nos quedará [pic 117][pic 118]

en dónde:

F = fuerza de inercia en la base del edificio m = masa del edificio

W = peso total del edificio G = aceleración de la gravedad terrestre

a= aceleración que sufre el terreno Cs = Coeficiente sísmico

El coeficiente sísmico es la relación de aceleraciones del terreno entre la gravedad terrestre.

La fuerza inercial (F) que se origina la estructura será función directa de la aceleración del terreno expresada a través de un coeficiente sísmico (Cs) por el peso del edificio (W).

[pic 119]

ACELERACIÓN

Lo que produce el impacto no es la gravedad, sino el cambio de esta o sea la ACELERACIÓN.

La ACELERACIÓN se determina por una medida de longitud y una de tiempo al cuadrado.

Si un automóvil se traslada a 72 km/hr, equivale a 20 m/seg.. y en 10 seg; aumenta su velocidad a 30m/seg. Ha expresado una aceleración positiva de:

30 - 20 = 10 m/seg . 10m/seg . = 1m/seg”

10m/seg

Tuvo una ACELERACIÓN positive de 1m/sg”

Lo que importa del sismo es la aceleración que se produce en el terreno y por lo tanto, el temblor será más intenso mientras mayor sea la aceleración. Esta varia ligeramente en los diferentes lugares de la tierra, siendo mayor al nivel del mar y en los polos. En la república mexicana varía entre 9.76 y 0.80 m/seg”, la aceleración debido a la acción de la gravedad y llamamos:

G= aceleración de la gravedad

Y podemos aceptar su valor en:

g = 9.80m/seg” = 980 m/ seg” = 9800 mm/seg”

Por lo tanto : , equivalente a un sismo de grado VII en la escala de MERCALLI MODIFICADA, o en la de SIEBERG.[pic 120]

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Considerando un edificio rígido, podemos obtener el empuje horizontal que el temblor ejerce sobre el recordando que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.

[pic 122][pic 121]

Y la masa (m) se calcula dependiendo del peso (w) entre la aceleración de la gravedad (g).[pic 123][pic 124]

Tomemos por ejemplo el sismo de grado VIII de la escala de SIEBERG que puede tener una aceleración hasta de 500 mm/ seg” y que tiende a mover un edificio con un peso de 600 ton. Determinar la fuerza (F) que el temblor provocaría en la base del edificio.[pic 125][pic 126][pic 127][pic 128]

[pic 129]

F = m* a = 0.0612*500