Reseña de Analisis sismico

ANÁLISIS SÍSMICO[pic 1]

Se debe realizar de acuerdo al reglamento de construcciones del lugar. 

Para el Distrito federal usamos RCDDF-93 , EN SU TÍTULO SEXTO, SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE LAS CONSTRUCCIONES, EN SU CAPÍTULO VI, DISEÑO POR SISMO (ART.202 AL 212).[pic 2]

En el titulo sexto, se establecen las bases y requisitos generales mínimos de diseño por sismo, se utiliza el manual de obras civiles de CFE o manual del IMSS.

1. MÉTODO PARA ANÁLISIS SÍSMICO

Se detallan en las normas técnicas complementarias para díselo por sismo (gaceta oficial DDF, 5 nov 879, y son: el método estático para estructuras menores a 60m y el método dinámico para estructuras mayores a 60m de altura.[pic 3]

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MÉTODO ESTÁTICO                                                        MÉTODO DINAMICO

Existe variante en el método ESTÁTICO, solo para construcciones a base de muros de carga con una altura mácima de 13m, llamado el método simplificado[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29]

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MÉTODO SIMPLIFICADO

1. CLASIFICACIÓN DE LAS CONSTRUCCIONES

Para el arquitecto y el ingeniero, no solo es importante conocer el reglamento de construcciones sino imprescindibke, y en el Art. 174 del RCDDF – 93, se da la siguiente clasificación de las edificaciones:

GRUPO A.- Construcciones cuya falla estructural podría causar la pérdida de un número elevado de vidads o perdidas económicas o culturales excepcionalmente altas, que constituyan un peligro por contener sustancias tóxicas o explosivas y aquesññas cuyo funcionamiento en una emergencia urbana es escencial, como hospitales , escuelas, terminales de transporte, estaciones de bomberos, centrales eléctricas y de telecomunicaciones, estadios, depósitos de sustancias inflamables o tóxicas, museos y edificios que alojen archivos y registros públicos.

GRUPO B.- Construcciones destinadas a vivienda, oficinas y locales comerciales, hoteles y construcciones comerciales e industriales no incluidas en el grupo A. El grupo B se subdivide en dos subgruipos: B1 y B2, con las siguientes características:[pic 32]

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El subgrupo B2, las demás de este grupo.[pic 54][pic 55]

1. CLASIFICACIÓN DE SUBSUELO

El subsuelo de la ciudad de México, por su amplitud configuración, tiene una zonificación geotécnica (ver Art. 19, RCDDF-87) diversa, que divide en tres zonas a la ciudad de México.

1. Zona I – Lomas                b)    Zona II – de transición         c)    Zona III -  Lago o lacustre

L a zona a la que corresponde un predio, se determinara a partir de las investigaciones que se realicen en el sub suelo del predio objeto en estudio, de acuerdo a las recomendaciones de las Normas Técnicas Complementarias para díselo y construcción de cimentaciones

En el caso de construcciones ligeras o medianas, podrá determinarse la zona del predio mediante el mapa de zonificación geotécnica de la ciudad de México.

LOS PREDIOS UBICADOS A MENOS DE 200M DE LAS FRONTERAS ENTRE DOS DE LAS ZONAS SE SUPONDRÁN ÚBICADOS EN LA MÁS DESFAVORABLE.
PARA EL DF DEBEREMOS USAR LA ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA DEL ART. 175.
SE DIVIDE EN 3 ZONAS, CADA ZONA TIENE CARACTERÍSTICAS PROPIAS PARA EL PREDIO EN ESTUDIO (ART.219 Y DE AHÍ POR ZONA BUSCAR EL COEFICIENTE SÍSMICO).

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Zonificación geotécnica de la Ciudad de México

CARACTERÍSTICAS DE CADA ZONA

Zona I.    (Lomerío) Esta zona se caracteriza principalmente por estar formada por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del ambiente lacustre, pero en los que pueden existir, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos en estado suelto o cohesivos relativamente blandos. En esta Zona, es frecuente la presencia de oquedades en rocas y de cavernas y túneles excavados en suelo para explotar minas de arena.

Zona II.    También llamada zona de Transición, en ella se encuentran los depósitos profundos se encuentran a 20 m de profundidad, o menos, y que está constituida predominantemente por estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas de arcilla lacustre, el espesor de éstas es variable entre decenas de centímetros y pocos metros.

Zona III.    La llamada zona de lago o lacustre, está integrada por potentes depósitos de arcilla altamente comprensible, separados por capas arenosos con contenido diverso de limo o arcilla. Estas capas arenosas son de consistencia firme a muy dura y de espesores variables de centímetros a varios metros. Los depósitos lacustres suelen estar cubiertos superficialmente por suelos aluviales y rellenos artificiales; el espesor de este conjunto puede ser superior a 50 m.

Esta zona III es la más desfavorable de todas debido a su origen, ya que se encuentra localizada donde antiguamente fue el legendario lago de Texcoco; razón por la cual las construcciones de esta zona presentan un constante hundimiento el cual en algunos casos es parejo, pero en otros ,ás desfavorables no lo es. Debido a este problema es de vital importancia realizar un exhaustivo estudio de suelo antes de calcular cimentación PARA NUESTRA EDIFICACIÓN.

Para subsuelo fuera de la ciudad de México se pueden tomar las características de cada zona y respetar las resistencias del terreno para cimentaciones superficiales de

                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.

1. 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)

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]

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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.

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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.

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