microzonificaciones sismica
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MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE QUITO
• Dr. Roberto Aguiar
• Ing. Katyuska Sangurima
• Egda. Dayana Astudillo
• Egdo. David Castillo
• Egdo. Daniel Mosquera
• Dr. Carlos Frau
• Dr. Kervin Chunga
• Ing. Dayssi Quishpe
• Ing. Magaly Quishpe
• Egda. Sofía Cuaical
• Dr. Luis Yamin
• Dr. Omar Darío Cardona
• Dr. Mario Ordaz
• Dr. Alex Barbat
• Dr. Roberto Aguiar
• Universidad de los Andes
ESPE-IPGH 2012-2013 ERN 2012
NECESIDAD DEL ESTUDIO
ESPECTROS DE NEC-11
ZONIFICACIÓN SÍSMICA DEL ECUADOR
ESPECTROS DE DISEÑO ELÁSTICO NEC-11
a
dsc
a
ds
F
FFT
F
FFT
55.0
1.00
6.248.28.1
,5.1,,1
)(
)(
11)(
0
0
0
Sierra
EDrCBAr
TTT
TFzgSa
TTTFzgSa
TTT
TFzgSa
c
r
ca
ca
a
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ace
lera
ció
n
Periodo
Espectro de Aceleración
ESPECTRO DE DESPLAZAMIENTOS DEL NEC-11
dl
a
dsc
a
ds
lldd
lcdd
cad
ad
FTF
FFT
F
FFT
TTTFzS
TTTTFzS
TTTTFzS
TTT
TTFzS
4.255.01.0
38.0
38.0
38.0
6.04.038.0
0
0
2
0
0
2
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 1 2 3 4
DES
PLA
ZAM
IEN
TO E
N G
ALS
PERIODO EN SEGUNDOS
ESPECTRO DESPLAZAMIENTO
𝑆𝑑 = 0.38 ∗ 𝑧 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝑇𝑙
𝑆𝑑 = 0.38 ∗ 𝑧 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝑇
𝑆𝑑 = 0.38 ∗ 𝑧 ∗ 𝐹𝑎 ∗ 𝑇2
𝑆𝑑 = 0.38 ∗ 𝑧 ∗ 𝐹𝑎 ∗ 𝑇2 ∗ 0.4 + 0.6 ∗𝑇
𝑇𝑜
CLASIFICACIÓN DE SUELOS DEL NEC-11
FACTORESDE
SITIO
NEC-11
SISTEMAS DE FALLAS DE QUITO
TECTÓNICA REGIONAL
SISMOS QUE HAN AFECTADO A QUITO
SISTEMA DE FALLAS CIEGAS DE QUITO(Alvarado A., 2013)
NECESIDAD DE INCORPORAR FACTORES
DE CERCANÍA EN ESPECTRO
SISTEMA DE FALLAS DE QUITO
(Villagómez, 2003) (Peñafiel, 2009)
SUELOS DE QUITO
BORDE ORIENTAL DEL CENTRO NORTE Y ANTIGUO AEROPUERTO DE QUITO
QUITO RODEADA DE VOLCANES Y FALLAS CIEGAS
VOLCAN PULULAHUA
EXPLOSIÓN DEL TUNGURAHUA 14-07-13
• (f) Flancos Orientales, cangahua y ceniza.
• (l) Depósitos lacustres asentados sobre cangahua
• (q) ceniza volcanicasobre cangahua
• EPN-1994
q4
f6q2
q3 l5
f5l3n
q2s
f4l4
l3s
f7
f3
q1 f2
l1l2
f1
q5
9599 000
9099 000
8599 000
8099 000
7599 000
7099 000
6599 000
6099 000
70 7 000
65 7 000
75 7 000
80 7 000
85 7 000
N
q4
f6q2
q3 l5
f5l3n
q2s
f4l4
l3s
f7
f3
q1 f2
l1l2
f1
q5
9599 000
9099 000
8599 000
8099 000
7599 000
7099 000
6599 000
6099 000
70 7 000
65 7 000
75 7 000
80 7 000
85 7 000
N
La Carolina
Aeropuerto
El Ejido
Panecillo
CLASIFICACIÓN DE SUELOS EPN 2002
La Carolina
Aeropuerto
El Ejido
Panecillo
9599 000
9099 000
8599 000
8099 000
7599 000
7099 000
6599 000
6099 000
70 7 000
65 7 000
75 7 000
80 7 000
85 7 000
N
90 7 000
95 7 000
5599 000
0000 000
0500 000
1000 000
Volcán Ilaló
La Carolina
Aeropuerto
El Ejido
9599 000
9099 000
8599 000
8099 000
7599 000
7099 000
6599 000
6099 000
70 7 000
65 7 000
75 7 000
80 7 000
85 7 000
N
90 7 000
95 7 000
5599 000
0000 000
0500 000
1000 000
Volcán Ilaló
Panecillo
Zona S1
Zona S2
Zona S3
ESTUDIOS PARA EL METRO DE QUITO
ESTUDIOS GEOFÍSICOS PARA METRO DE QUITO
ESTUDIOS DE SUELOS REALIZADOS PORERN-2011-2012
ENSAYOS DE SUELOS REALIZADOS Y ACOPIADOS POR ERN-2011-2012
NECESIDAD DE TENER FACTORES DE SITIO PARA QUITO
FACTORES DE SITIO
CONDICIONES LOCALES DEL SUELO Y FUENTE SÍSMICA
FORMA CONVENCIONAL DE HALLAR FACTORES DE SITIO
DETERMINACIÓN DE FACTORES DE SITIO
FORMA CONVENCIONAL
ESPECTROS DE FOURIER PARA HALLAR FACTORES DE SITIO EN FORMA TRADICIONAL
CÁLCULO DE FACTORES DE SITIO EN FORMA CONVENCIONAL
PROPUESTA DE COMO OBTENER FACTORES DE SITIO EN FUNCIÓN DEL
PERÍODO ESPE-2013
DETERMINACIÓN DE FACTORES DE SITIO
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4
Ace
lera
ció
n (
m/s
eg2
)
Periodo
ESPECTRO DE ACELERACIÓN
ACELERACION
0
500
1000
1500
2000
0 1 2 3 4A
cele
raci
ón
(m
/se
g2)
Periodo
ESPECTRO DE ACELERACIÓN
ACELERACIONCAMPO LIBRE
ROCA
FACTORES DE SITIO
0
0,5
1
1,5
2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
ɣa
Periodo
Factor de Amplificación (ɣa)
ɣa
0,00E+00
5,00E-01
1,00E+00
1,50E+00
2,00E+00
0 1 2 3 4
ɣv
Periodo
Factor de Amplificación (ɣv)
ɣv
0,00E+00
5,00E-01
1,00E+00
1,50E+00
2,00E+00
0 20 40 60
ɣd
Periodo
Factor de Amplificación (ɣd)
ɣd
FACTORES DE SITIO HALLADOS POR ORSTOM 1997
RELACIONES H/V MÉTODO DE NAKAMURA
FRECUENCIAS Y FACTORES DE SITIO
ENCONTRADAS POR ORSTOM 1997
FACTORES DE SITIO HALLADOS POR ERN-2012
RIGIDEZ Y AMORTIGUAMIENTO DEL SUELO
FACTORES DE SITIO ENCONTRADOS POR ERN
Z = 0.4 r = 1 n = 2.48
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ace
lera
ció
n
Periodo
Espectro de Aceleración
FACTORES DE SITIO HALLADOS POR ESPE-2013
SISMOS DE ANÁLISIS1ª 1b 22ª
ESTACION CHARACATO-
PERÚ
CHARACATO-
PERÚ
CENTRAL CHILE EQ
DT 0.005 seg 0.005 seg 0.005 seg
FECHA 13 de Junio de
2005
13 de Junio de 2005 03 de Marzo de 1985
HORA 17:45:33 17:45:33 22:47:07
DIST. EPICENTRAL 87.79 Km 87.79 Km
MAGNITUD 7.2ML 7.8MW 7.2ML 7.8MW 7.8
DUR. REGISTRO 178.01 seg 178.01 seg 54.57 seg
ACEL. MAXIMA -138.501 (cm/s/s) 125.43 (cm/s/s) 254.00 (cm/seg2)
TIPO DE SUELO Afloramiento de
roca
Afloramiento de roca Rocoso Tipo S1
SENTIDO E-W N-S N-S
SISMOS DE ANÁLISIS
SISMOS DE ANÁLISIS
CÁLCULO DE FACTORES DE SIITIO
CÁLCULO DE FACTORES DE SITIO
0,000,501,001,502,002,503,00
0,00 2,00 4,00
ɣv
Periodo [seg]
Factor de Amplificación (ɣv)
ɣv (1a)
ɣv (b)
ɣv (22a)
ɣv (22b)
ɣv (34a)
ɣv (34b)
ɣv (Prom)
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00
ɣd
Periodo [seg]
Factor de Amplificación (ɣd)
ɣd (1a)
ɣd (1b)
ESPECTRO ENCONTRADO CON
FACTORES DE SITIO DE ESPE 2013
0
500
1000
1500
2000
2500
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
Ace
lera
cio
n [
gals
]
Periodos [seg]
EL CONDADO
ESPE-2013
ERN-2012
ESPECTROS ENCONTRADOS
0
500
1000
1500
2000
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
Ace
lera
cio
n [
gals
]
Periodos [seg]
LA GASCA
ESPE-2013
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0,00 1,00 2,00 3,00
Ace
lera
cio
n [
gals
]
Periodos [seg]
CHIMBACALLE
ESPE-2013
ERN-2012
PERIODOS DE VIBRACIÓN
FACTORES DE CERCANIA
UBC 1997
NEHRP 2003 (FEMA 450 2003)
Ss SI
NEHRP 2003 (FEMA 450 2003)
T l
ASCE 2010
Ss Si
FACTORES DE CERCANIAESPE 2013
FACTORES DE DIRECTIVIDAD
MODELO DE SPUDICH Y CHIOU (2008)
FACTORES DE DIRECTIVIDAD EN SECTOR
SUR DE QUITO CON LEY DE ATENUACIÓN
DE BOORE Y ATKINSON 2008
FACTORES DE DIRECTIVIDAD PARA EL
SECTOR SUR DE QUITO
FACTORES DE DIRECTIVIDAD
PARA EL CENTRO SUR Y CENTRO DE
QUITO
FACTORES DE DIRECTIVIDAD DEL
CENTRO NORTE Y NORTE
ESPECTROS CON FACTORES DE
CERCANÍA ESPE 2013
ESPECTROS CON FACTORES DE
CERCANÍA ESPE 2013
SEGUNDA VERSIÓN DE MIZOSIQ
USO DE MIZOSIQ
USO DE MIZOSIQ
USO DE MIZOSIQ
APLICACIONES
ESTRUCTURA SIN AISLADORES
SÍSMICOS
ESTRUCTURA SIN AISLADORES
PISONEC-11 ERN-12
𝒒𝑰𝑵𝑬(𝒎) 𝜸 (%) 𝑭(𝑻) 𝒒𝑰𝑵𝑬(𝒎) 𝜸 (%) 𝑭(𝑻)
1 0.014157 0.5243 24.463 0.013728 0.5084 27.40
2 0.03447 1.2767 43.463 0.033252 1.2315 43.98
3 0.04909 1.8182 58.507 0.047321 1.7526 57.93
𝑞𝐼𝑁𝐸(𝑚) 𝛾(%) 𝐹(𝑇)
ESTRUCTURA CON AISLADORES
1
2
3
4
A B C D
2.70 m
2.70 m
2.70 m
4 m 4 m 4 m
4 m
4 m
4 m
45/45
30/40
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/45
45/4530/40
30/40 30/40
30/40 30/40
30/40
30/40
30/40
30/40 30/40
30/40
30/40 30/40
30/40
30/40
30/5030/50 30/50
30/40 30/40
60/6060/6060/6060/60
PROPIEDADES DEL AISLADOR
Procedimiento
1. Propiedadesgeométricas
2. Propiedades de los
materiales
3. Parámetros para la curva de
histéresis
Procedimiento
4. Peso a aislar y número de aisladores
5. Propiedades del sistema total
6. Asumir desplazamiento
Procedimiento
7. Propiedades dinámicas
8. Localización e información del
espectro
9. Comprobación del
desplazamiento
10. Diagrama de histéresis
EJEMPLO 6
RESPUESTA DEL SISTEMA DE AISLACIÓN
EJEMPLO 7
ESPECTRO INELÁSTICO PARA
R=2 B=1.615
RESULTADOS
COMENTARIOS Y CONCLUSIONES
• LOS FACTORES DE SITIO SON DIFERENTES EN CADA CIUDAD.
• LOS FACTORES DE CERCANÍA SON IMPORTANTES SI SE ENCUENTRA LA CIUDAD CERCA DE UNA FALLA.
• DIFUNDIR LOS ESTUDIOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA
• PRESENTAR EJEMPLOS DE APLICACIÓN
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA DESDE LAS AULASia.espe.edu.ec
CURSO INTERNACIONAL DE ESTRUCTURAS
estructuras.espe.edu.ec
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