Amplificación sísmica para Lima metropolitana por efecto de las propiedades del suelo

Abstract

Lima Metropolitana presenta diferentes tipos de suelos, tanto blandos como duros. Debido a los últimos sismos ocurridos en nuestra capital, se puede observar que las edificaciones cimentadas sobre suelos blandos, sufrieron mayores daños que las edificaciones cimentadas sobre suelos duros. Por lo expuesto es que decidí hacer la presente Tesis. El objetivo principal es de encontrar los, diferentes espectros de diseño de algunas zonas de Lima Metropolitana. Las zonas que se han tomado en consideración, teniendo en cuenta los daños que sufrieron las edificaciones por sismos pasados y de acuerdo al tipo de suelo, son los siguientes: Zona del Centro de Lima (suelo duro), Zona de La Molina (suelo blando), Zona del Callao (suelo blando). En los suelos blandos las ondas sísmicas se amplifican grandemente mientras que en los suelos duros la amplificación sísmica es menor. Las principales características dinámicas de los suelos son: la masa del suelo, módulo de corte o velocidad onda de corte y factor de amortiguamiento del suelo. La teoría de amplificación sísmica empleada es la teoría de amplificación sísmica unidimensional, considerando al suelo en un medio elástico, homogéneo y semi infinito. Esta Teoría trata la ampliación de las ondas sísmicas a través de los estratos del suelo desde la base rocosa o similar hasta la superficie del suelo desde la base rocosa o similar hasta la superficie del suelo se considera que los estratos son horizontales. La solución de la ecuación de movimiento puede ser por medio del sistema discreto o del sistema continuo. En el sistema continuo se trabaja a base de derivadas parciales y la solución es compleja y exacta. En el sistema discreto se trabaja a base de derivadas totales y es el sistema más usado en computación electrónica, los errores nunca exceden del 101 y por lo general están dentro del 3%^ 5%, haciendo conveniente mente las subdivisiones de los estratos del suelo. El sistema empleado en la presente Tesis es el sistema discreto. Para encontrar la amplificación sísmica de la zona, desde la base rocosa o similar hasta la superficie del suelo se propone el método paso a paso. Las curvas de los espectros de diseño se han normaliza do, tomando en cuenta el criterio de diseño sismo resistente, así como también el equilibrio entre la economía y la seguridad de las estructuras. Para la aceleración espectral mínima se ha tomado en Cuenta los valores propuestos por las Nuevas Normas Peruanas de Diseño Antisísmico (C= .16g suelo duro, SC= .224g suelo blando). En las curvas de espectro, se ha considerado la amplificación sísmica del lugar. La no linealidad del suelo ante sismos de gran magnitud se ha tomado en cuenta para los períodos predominantes de los suelos (Ts).

Para la zona del Centro de Lima, el espectro de diseño propuesto tiene la aceleración espectral máxima C= .40g y Ts - 0.4 seg. Para la zona de La Molina, el espectro de diseño propuesto tiene la aceleración espectral máxima C= .60g y Ts - 0.,60 seg. Para la zona del Callao, el espectro de diseño propuesto tiene la aceleración espectral máxima C= .60g y Ts - 0.8seg.