Espectros sismicos.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ESTRUCTURAS

ÍNDICE

1.1. Método y fuerza excitadora empleada.________________________1

1.2. Espectros de Aceleraciones, Velocidades y Desplazamientos.____1

1.2.1. Espectro de aceleraciones________________________________1

1.2.2. Espectro de velocidades__________________________________3

1.2.3. Espectro de desplazamientos_____________________________5

1.3. Conclusiones.____________________________________________7

INGENIERÍA ANTISISMICA Página 0



5° PRÁCTICA

1.1. Método y fuerza excitadora empleada.

En mi caso me corresponde evaluar el registro sísmico de Santa Mónica, City Hall Ground (S_MONIC1); mediante el método numérico de Newmark aceleración lineal.

1.2. Espectros de Aceleraciones, Velocidades y Desplazamientos.

1.2.1. Espectro de aceleraciones

T (s)

ü (cm/s2) ü/üg

0.05 564.645 0.576

0.1 1337.593 1.363

0.15 1757.854 1.789

0.2 2701.510 2.746

0.25 2453.824 2.492

0.3 1889.434 1.917

0.35 1872.503 1.898

0.4 1902.544 1.926

0.45 1420.414 1.437

0.5 1472.849 1.488

0.55 1122.174 1.133

0.6 1030.501 1.039

0.65 906.262 0.913

0.7 846.102 0.851

0.75 852.795 0.857

0.8 942.099 0.946

0.85 1032.933 1.036

0.9 1061.461 1.064

0.95 1025.841 1.027

1 982.001 0.982

1.05 971.916 0.971

1.1 974.001 0.972

1.15 968.257 0.966

1.2 953.990 0.951

1.25 937.481 0.933

1.3 922.314 0.917

1.35 908.739 0.903

1.4 896.493 0.890

1.45 885.547 0.878

1.5 875.906 0.868

T (s)

ü (cm/s2) ü/üg

1.55 867.841 0.859

1.6 861.917 0.852

1.65 858.548 0.848

1.7 857.608 0.846

1.75 858.520 0.846

1.8 860.633 0.847

1.85 863.526 0.849

1.9 867.071 0.852

1.95 871.302 0.855

2 876.242 0.859

2.05 881.795 0.864

2.1 887.739 0.869

2.15 893.769 0.874

2.2 899.573 0.879

2.25 904.887 0.883

2.3 909.526 0.887

2.35 913.387 0.890

2.4 916.439 0.892

2.45 918.698 0.893

2.5 920.210 0.894

2.55 921.037 0.894

2.6 921.247 0.893

2.65 920.905 0.892

2.7 920.079 0.890

2.75 918.833 0.888




2.8 917.232 0.886

2.85 915.341 0.883

2.9 913.223 0.880

2.95 910.942 0.877

3 908.559 0.874

Tabla N°1, Período Vs Aceleraciones.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Espectro de AceleraciOnes

Período (s)

Acel

erac

ion

(ü/ü

g)

Figura N°1, Espectro de aceleraciones.




1.2.2. Espectro de velocidades

T (s) ů (cm/s)

0.05 3.117

0.1 19.566

0.15 42.123

0.2 86.118

0.25 95.062

0.3 82.241

0.35 80.675

0.4 82.940

0.45 66.024

0.5 69.493

0.55 65.338

0.6 62.193

0.65 64.823

0.7 59.112

0.75 65.768

0.8 69.476

0.85 61.602

0.9 55.365

0.95 47.657

1 46.263

1.05 47.782

1.1 45.381

1.15 40.646

1.2 46.390

1.25 48.324

1.3 50.531

1.35 51.507

1.4 61.317

1.45 70.183

1.5 78.413

1.55 82.390

1.6 81.901

1.65 79.588

T (s) ů (cm/s)

1.7 77.182

1.75 73.584

1.8 71.182

1.85 71.372

1.9 74.362

1.95 79.200

2 84.712

2.05 90.608

2.1 96.750

2.15 102.245

2.2 108.244

2.25 111.933

2.3 113.022

2.35 111.588

2.4 107.991

2.45 104.321

2.5 99.778

2.55 94.506

2.6 89.851

2.65 85.824

2.7 81.709

2.75 77.666

2.8 73.852

2.85 70.399

2.9 67.351

2.95 64.684

3 63.835

Tabla N°2, Período Vs Velocidades.




0 0.5 1 1.5 2 2.5 30.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

Espectro de Velocidades

Período (s)

Velo

cidad

(cm

/s)

Figura N°2, Espectro de velocidades




1.2.3. Espectro de desplazamientos

T (s) u (cm)0.05 0.0820.1 0.481

0.15 1.2890.2 3.045

0.25 3.8560.3 3.864

0.35 4.3020.4 4.098

0.45 3.5610.5 4.602

0.55 3.2670.6 3.892

0.65 5.4160.7 6.560

0.75 6.8920.8 7.768

0.85 7.9800.9 7.936

0.95 7.6551 8.168

1.05 8.8541.1 8.734

1.15 8.8781.2 10.504

1.25 11.6831.3 12.435

1.35 12.8421.4 14.619

1.45 17.0511.5 18.977

1.55 20.287

1.6 20.8541.65 20.713

T u (cm)1.7 20.100

1.75 19.4421.8 19.450

1.85 20.0471.9 21.239

1.95 23.0012 25.748

2.05 28.7212.1 31.551

2.15 33.9772.2 35.816

2.25 36.9472.3 37.352

2.35 37.1792.4 36.512

2.45 35.3882.5 34.911

2.55 34.5792.6 33.981

2.65 33.1992.7 32.306

2.75 31.4002.8 30.531

2.85 29.760




2.9 29.0952.95 28.574

3 28.175

Tabla N°3, Período Vs Desplazamientos.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

Espectro de Desplazamientos

Período (s)

Desp

laza

mie

nto

(cm

)




Figura N°3, Espectro de desplazamientos.

Finalmente verificamos la estabilidad del método de Newmark aceleración lineal:

∆ tT n≤0.551

En nuestro caso: ∆ t=0.02 s y T=0.05 s 3 s, entonces

0.020.05

=0.4≤0.551

Entonces es estable.

1.3. Conclusiones.

Si consideramos un aproximado del período de un edificio igual al número de pisos entre diez, entonces del espectro de aceleraciones podemos deducir que para edificios pequeños, menores a 5 pisos, se presentan grandes aceleraciones, que varían entre 1g y 2.8g, mientras que para edificios mayores a 5 pisos se presentan valores de aceleraciones entre 0.8g y 1.1g.

En el caso del espectro de velocidades se observa que el registro es muy variable, presentando picos de hasta 110 cm/s y mínimos de hasta 40 cm/s.

Del espectro de desplazamiento podemos ver que los desplazamientos aumentan conforme aumenta el periodo, o dicho de otra manera, el desplazamiento aumenta conforme aumenta la altura del edificio, presentando picos de hasta 37 cm para periodos de alrededor de 2.3 s y a partir de dicho período se aprecia una caída del desplazamiento.


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