UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERIA EN GEOLOGIA DOCENTE: MATERIA: TIPO DE EVALUACIÓN:
Ing. Marlon Ponce Mecánica de suelos D3
ESTUDIANTE: FECHA: FIRMA ESTUDIANTE:
Alexis Correa 19-12-2017
DEL
TEMA: Como determinar los coeficientes coeficientes de aceleración sísmica horizontal horizontal y vertical.
Fig.1 Ejemplo estabilidad de taludes De acuerdo con lo establecido en la NEC-15, documento NEC-SE-CM, se evalúa la estabilidad sísmica de taludes considerando un factor de seguridad por corte mínimo de 1.05, en condición de diseño, mediante un análisis pseudo estático, con la aplicación de una fuerza horizontal en cada elemento, que equivale al kh = 0.60 (ZFa ) W. Donde Z es la aceleración en roca para el sismo de diseño, Fa es el factor de amplifación sísmica de sitio, y W es peso del elemento o talud. Se considera el valor de 0.60 debido a que la fuerza horizontal equivalente se la aplica en un tiempo infinito, siendo una carga temporal, donde probablemente una vez o dos veces durante el evento sísmico ocurra el valor máximo de aceleración. Adicionalmente, se conoce que la respuesta dinámica de un talud es altamente no lineal, y este generaría una incoherencia en el movimiento sísmico en la masa deformable dentro del plano de falla. En la Figura 2 se muestra la correlación entre las aceleraciones máximas medidas en el terreno y el coeficiente horizontal pseudo estático obtenidos en estructuras geotécnicas (taludes, muros, etc.) que han fallado en eventos sísmicos.
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Fig.2 Máxima aceleración registrada del suelo Estas fuerzas actúan en las direcciones horizontal y ve rtical del centroide de cada dovela. Las fuerzas son definidas así:
Dónde:
ah y av = horizontal y vertical aceleración pseudoestática g = gravedad W = peso de cada dovela La relación a/g, es el coeficiente adimensional k y son especificados como los coeficientes kh y kv . El coeficiente kh se lo ha definido previamente. El valor de kh podría ser una proporción de kh. Aunque los análisis de estabilidad sísmica de taludes pseudoestáticos siguen siendo una de las metodologías más utilizadas, esta metodología no proporciona información sobre las deformaciones permanentes en el talud inducidos por los eventos sísmicos. Es decir, se puede tener un talud que cumpla con un FS de 1.05 para condición de diseño sísmico, pero
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FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERIA EN GEOLOGIA este podría tener un nivel de deformaciones inducidas muy alto para ser aceptado en un análisis por desempeño. De ahí la importancia de no solo evaluar el FS, sino también las deformaciones inducidas en el talud ante las cargas sísmicas.
Dirección de la fuerza sísmica. El procedimiento ortogonal independiente presentado en la Sección 4.2.2.5.2.3 no será satisfactorio para el requerimiento de dirección crítica para cualquier edificio. El procedimiento de combinación ortogonal de la Sección 4.2.2.5.3.1 se considerará satisfactorio para cualquier edificio. La componente vertical del movimiento sísmico del terreno se deberá considerar en el diseño de voladizos horizontales y componentes pr eesforzados horizontales.
Cálculo del coeficiente de respuesta sísmica. Cuando el período fundamental del edificio se computa, el coeficiente de diseño sísmico (Cs) se determinará según la siguiente ecuación:
Cv = el coeficiente sísmico basado en el Tipo de Perfil de Suelo y el valor de aV R = el factor de modificación de respuesta T = el período fundamental del edificio
Normas ecuatorianas de la construcción NEC-SE-CG: Cargas (no sísmicas) NEC-SE-DS: Cargas Sísmicas y Diseño Sismo Resistente NEC-SE-RE: Rehabilitación Sísmica de Estructuras NEC-SE-GM: Geotecnia y Diseño de Cimentaciones NEC-SE-HM: Estructuras de Hormigón Armado NEC-SE-AC: Estructuras de Acero NEC-SE-MP: Estructuras de Mampostería Estructural NEC-SE-MD: Estructuras de Madera NEC-SE-VIVIENDA: Viviendas de hasta 2 pisos con luces de hasta 5m
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Referencias Bibliográficas
NEC: Normas Ecuatorianas para la Construcción Guía práctica para la ejecución de estudios geotécnicos y trabajos de cimentación de conformidad con la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC 2015
