DAÑOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO OCASIONADO POR TERREMOTOS

ESCUELA DE POSTGRADO DE LA UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA[pic 1]

MAESTRIA EN INGENIERIA CIVIL CON MENCIÓN EN ESTRUCTURAS

TAREA 01

Daños de Estructuras de Acero Después de sufrir un sismo

CURSO                        :        COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO             

DOCENTE                :        MAG. ALAIN RIOS REYES

ALUMNO                :        FIDEL GOMEL TICONA

TACNA – PERÚ

INDICE

1.0        INTRODUCCION        1

2.0        COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS DE ACERO DURANTE LOS TERREMOTOS DE AMÉRICA Y ASIA        3

2.1        TERREMOTO DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO        3

2.1.1        Características del terremoto        3

2.1.2        Condiciones del suelo        5

2.1.3        El daño de algunas estructuras de acero        6

2.1.4        El colapso de edificios Pino Suarez        7

3.0        CONCLUSIONES        15

4.0        REFERENCIAS        15

INDICE DE FIGURAS

Ilustración 1: Ubicación del Epicentro del Terremoto de México 1985

Ilustración 2: Aceleraciones registradas en el epicentro y en la Ciudad de México

Ilustración 3: Distribución de los espectros de la Ciudad de México Valle

Ilustración 4: Complejo Pino Suarez - bloques colapsados y precolapso

Ilustración 5: Complejo Pino Suarez - Bloques D y E colapsados

Ilustración 6: Configuración del Sistema estructural del edificio de Pino Suarez

Ilustración 7: Detalle estructural del Edificio de Pino Suarez

Ilustración 8: Vista del edificio C dañado antes de quitar el revestimiento

Ilustración 9: Vista del edificio C después de la eliminación del revestimiento

Ilustración 10: Pandeo de los miembros de la viga de celosía

Ilustración 11: Pandeo en columnas

Ilustración 12: Daños en el sistema de arriostramiento

Ilustración 13: Ubicación de los pandeos locales en las columnas

Ilustración 14: Obligatorio, diseñado y disponibles ductilidades: (a) para las columnas; (b) para vigas de celosía

1. INTRODUCCION

Terremotos recientes en las últimas décadas del siglo XX muestran el comportamiento anómalo de las estructuras de acero, haciendo un “fracaso del Mito”, donde se consideraba de que el acero era considerado generalmente como un material sismoresistente perfecto. Los terremotos del siglo medio, 1906 Terremoto de San Francisco, 1927 Terremoto de Kanto y 1957 el Terremoto de México, se mostraba que las estructuras de acero no sufrían un daño, sin embargo, en la década sísmica de 1985 – 1995, mostraron el comportamiento anómalo  de estas estructuras, debido a situaciones excepcionales conectados tanto a la falta de errores de conocimiento y/o diseño, están claramente identificados.

En este trabajo se centrara en el trágico suceso del terremoto de México en 1985, y en caso especial de la Estructura de Acero del edificio de Pinto Suárez, donde se presentaron daños irreversibles a la estructura de acero, en las vigas de celosía, pandeo de columnas y fallas en los arriostramientos.

1. COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS DE ACERO DURANTE LOS TERREMOTOS DE AMÉRICA Y ASIA

1. TERREMOTO DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO

1. Características del terremoto

El 19 de septiembre de 1985, un fuerte terremoto de magnitud 8,1 se produjo, con un epicentro en el sur del estado de Michoacán, a unos 400 km de la Ciudad de México y en una elevación promedio de 2.236 m por encima del nivel medio del mar (Ilustraciones 1 y 2). El terremoto fue el resultado de la subducción de la placa de Cocos bajo la placa de América del Norte, la producción de una gran cantidad de terremotos a lo largo de la costa mexicana.

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Ilustración 1: Ubicación del Epicentro del Terremoto de México 1985

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Ilustración 2: Aceleraciones registradas en el epicentro y en la Ciudad de México

1. Condiciones del suelo

Este terremoto explica por qué había tanto daño en tan larga distancia del epicentro, cuando la ley normal de atenuación sugiere que un bajo nivel de movimiento de tierra se espera a tal distancia. La primera respuesta resulta del hecho de que la fuente del terremoto se encuentra a una gran profundidad, y por lo tanto, el área de influencia era muy grande. Pero la principal explicación radica en las malas condiciones del suelo en una parte de la Ciudad de México. De hecho, la parte principal de la zona metropolitana de la Ciudad de México se desarrolló en el lago de Texcoco, utilizado por las civilizaciones precolombinas hasta el siglo 16. El valle de la Ciudad de México es una cuenca cerrada, que estaba llena de agua y materiales transportados por el viento cargado de durante el período antiguo. Debido a la desintegración de las rocas, las colinas de los alrededores fueron erosionadas gradualmente y los elementos más finos fueron transportados por el agua en la cuenca. La zona del lago se compone de una capa de tierra de aluvión de 20-30 m de profundidad.

La ilustración 2 muestra el aumento de la duración debido a estas condiciones del suelo; que estaba a unos 30 s en las zonas epicentro y duros, mientras que más de 180 s en la zona del lago, produciendo una gran cantidad de ciclos importantes.

En cuanto a las aceleraciones, uno puede ver que la atenuación es normalmente hasta la base de las montañas que rodean el valle de México. Por el contrario, en el centro del valle, la amplificación fue muy alta con el aumento de tiempo (s) natural de los períodos de los movimientos de tierra. La amplificación de la aceleración y el aumento de los períodos dominantes se presentan en la ilustración 3 para las zonas del árbol: colina, de transición, y el lago. Los períodos varían entre 0,5 s para la zona de la colina hasta 5,2 s para las zonas del lago y la amplificación de la aceleración llega a 12,7 veces en algunas zonas. Por lo tanto, este terremoto fue uno de los eventos más devastadores en el contexto de las estructuras con períodos fundamentales largos, tales como los marcos de acero resistentes a momentos de varios pisos.

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