UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO

1

VULNERABILIDAD SISMICA Y PROYECTO SISMO-RESISTENTE

PROGRAMA ACADÉMICO: INGENIERIA CIVIL

AREA CURRICULAR: FORMACION PROFESIONAL

CODIGO: 48094

LAPSO ACADEMICO: 2015-1

NUMERO DE HORAS PRESENCIALES Y DE APRENDIZAJE

INDEPENDIENTE: 64

DOCENTE QUE LA ADMINISTRA: Ronald Ugel, Reyes Herrera.

FECHA DE ELABORACION: 17-06-2015

DEPARTAMENTO: INGENIERIA ESTRUCTURAL

EJE CURRICULAR: ESTRUCTURAS

CARÁCTER: ELECTIVA

PRELACIÓN: 20075

FECHA ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN: No aplica

CENTROCCIDENTAL

“ LISANDRO ALVARADO”

Fundamentación

Este curso está orientado a estudiantes de ingeniería civil que hayan terminado el ciclo de cursos en Ingeniería Estructural I y II. Los temas conforman la base del conjunto de herramientas necesarias para analizar estructuras civiles desde el punto de vista sismo-resistente, incluyendo aspectos como:

 Diseño elasto-plástico de edificaciones.  Análisis Estático..

 Comportamiento no lineal.  Acción Sísmica

 Uso de acelerogramas.  Análisis dinámico.

 Análisis basado en desempeño.  Estados de daño.

Este programa se enmarca en el proyecto de edificaciones

sismo-resistentes, permitiendo al estudiante adquirir conocimientos y

desarrollar criterios necesarios para el proyecto de edificaciones

ubicadas en emplazamientos susceptibles a riesgo sísmico. El programa

se desarrolla a partir del diseño elástico normativo de edificaciones y se

estudian estas normativas bajo el enfoque de la acción sísmica; También

se introduce el análisis inelástico desde el punto de vista de la demanda

y la capacidad. Por otro lado, se estudia el modelado de la acción

sísmica mediante la introducción de registros de datos o gráficos de

funciones de carga de aceleración sintéticas (acelerogramas) generados

en base a sismos reales compatibles con el espectro de la zona en

estudio; Se detallan los procesos de análisis dinámico actualmente

utilizados para estudio de comportamiento de estructuras ante acciones

sísmicas; Además, son usados criterios de fragilidad y daño para

establecer conclusiones del comportamiento de la edificación en

términos de desempeño y Estados Límites de daños.

COMPETENCIAS GENÉRICAS Y METODOLOGIA

Se espera que el estudiante adquiera los conocimientos relativos a los

aspectos que influyen en la vulnerabilidad sísmica de edificaciones y

un correcto estudio de la respuesta estructural y el comportamiento

sismo-resistente en edificaciones sujetas a acciones accidentales por

efectos de la localización del emplazamiento; el estudiante tendrá las

herramientas necesarias para evaluar, concluir y decidir sobre el

comportamiento, uso, revisión y eventual reparación de cualquier

edificación sujeta a acciones externas como las descritas.

VALORES

Trabajo colaborativo, Responsabilidad, Proactividad, Eficiencia,

Capacidad de valoración.

OBJETIVO GENERAL

Dotar al estudiante de los conocimientos relativos al riesgo símico y el proyecto sismo-resistente en edificaciones, dadas las condiciones de

amenaza y vulnerabilidad sísmica en los principales centros urbanos e industriales del país, además de inculcarle la importancia del proyecto

sismo resistente dentro del proceso global del diseño estructural.

UNIDAD I.

DISEÑO ELASTO-PLÁSTICO DE EDIFICACIONES

Objetivo Terminal o Elemento de Competencia:

Adquirir las herramientas básicas para conocer las

condiciones generales normativas del proyecto

sismo-resistente.

Duración: 8 horas

Ponderación: 15%

OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE

COMPETENCIA

PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS

RECURSOS Conceptuales Procedimentales y/o

Actitudinales Aprendizaje Enseñanza

Conocer las consideraciones normativas del proyecto sismo –

resistente. Consideraciones sobre el diseño de elementos estructurales. Configuración estructural. Estructuras regulares e irregulares. Diafragmas rígidos y diafragmas flexibles. Usos, definiciones y revisiones normativas Conocer, practicar y usar los elementos

necesarios para el manejo de las herramientas básicas en el conocimiento de las condiciones generales normativas

del proyecto sismo-resistente. - Generar productos de revisión documental. -Concluir sobre estudio de ejemplos prácticos. -Generar soluciones y conclusiones a modelos matemáticos. - Inducción a la revisión documental. -Estudio de ejemplos prácticos. -Propuesta de revisión y evaluación de modelos matemáticos. Pizarrón y Marcadores Proyector de Diapositivas Investigaciones en páginas web Uso de TIC´s Aplicar el análisis elástico en diseño

sísmico de elementos y sistemas estructurales

Manejar criterios de evaluación en el cumplimiento de normativas para

UNIDAD II.

COMPORTAMIENTO NO LINEAL. ANÁLISIS ESTÁTICO.

Objetivo Terminal o Elemento de Competencia:

Adquirir las herramientas básicas para conocer los

conceptos básicos del análisis estático no lineal

Duración: 20 horas

Ponderación: 25%

OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE

COMPETENCIA

PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS

RECURSOS Conceptuales Procedimentales y/o

Actitudinales Aprendizaje Enseñanza

Conocer los conceptos básicos del

análisis estático no lineal Modelos de comportamiento de

materiales. Binomio Demanda – Capacidad. Análisis por

Empuje Incremental. Parámetros de capacidad:

µ, Ω y R. Modelos de estudio de capacidad por demanda.

Espectro de capacidad. Capacidad cedente y

capacidad última.

Conocer, practicar y usar los elementos

necesarios para el manejo de las herramientas básicas en

el conocimiento de los conceptos básicos del

análisis estático no lineal. - Generar productos de revisión documental. -Concluir sobre estudio de ejemplos prácticos. -Generar soluciones y conclusiones a modelos matemáticos. - Inducción a la revisión documental. -Estudio de ejemplos prácticos. -Propuesta de revisión y evaluación de modelos matemáticos. Pizarrón y Marcadores Proyector de Diapositivas Investigaciones en páginas web Uso de TIC´s Manejar la relación entre la demanda

y la capacidad estructural Aplicar el análisis de empuje

incremental

Identificar las características y parámetros estructurales de la curva

de capacidad

Realizar la representación espectral de la capacidad

Determinar el punto de capacidad por demanda

UNIDAD III.

ACCIÓN SÍSMICA. USO DE ACELEROGRAMAS.

Objetivo Terminal o Elemento de Competencia:

Adquirir las herramientas básicas para manejar los

conceptos de la acción sísmica y conocer los criterios

generales para el uso de acelerogramas.

Duración: 8 horas

Ponderación: 15%

OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE

COMPETENCIA

PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS

RECURSOS Conceptuales Procedimentales y/o

Actitudinales Aprendizaje Enseñanza

Utilizar registros de datos y gráficos de funciones de carga de aceleración

sintéticas _{Registros de} acelerogramas históricos Modelos de generación artificial de acelerogramas Acelerogramas artificiales, sintéticos e híbridos Compatibilidad espectral de registros sísmicos

Conocer y usar los elementos necesarios para el manejo de las herramientas básicas en el conocimiento de la acción sísmica y los criterios generales para

el uso de acelerogramas - Generar productos de revisión documental. -Concluir sobre estudio de ejemplos prácticos. -Generar soluciones y conclusiones a modelos matemáticos. - Inducción a la revisión documental. -Estudio de ejemplos prácticos. -Propuesta de revisión y evaluación de modelos matemáticos. Pizarrón y Marcadores Proyector de Diapositivas Investigaciones en páginas web Uso de TIC´s Conocer la representación espectral

de los acelerogramas

Identificar y clasificar los acelerogramas reales, artificiales,

sintéticos e híbridos Manejar los criterios de selección

para el uso de acelerogramas en modelos mecánicos

UNIDAD IV.

COMPORTAMIENTO NO LINEAL. ANÁLISIS DINÁMICO.

Objetivo Terminal o Elemento de Competencia:

Adquirir las herramientas básicas para conocer, manejar,

aplicar y evaluar el análisis dinámico en el proyecto

sismo-resistente.

Duración: 16 horas

Ponderación: 25%

OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE

COMPETENCIA

PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS

RECURSOS Conceptuales Procedimentales y/o

Actitudinales Aprendizaje Enseñanza

Conocer los conceptos básicos del

análisis dinámico no lineal -Análisis dinámico en el dominio del tiempo.

-Acelerogramas normalizados y Factores de escala. -Análisis Dinámico Incremental (IDA). -Curva de capacidad Dinámica -Comparación con la capacidad estática. -Desplazamientos en función de la aceleración. Conocer, manejar y aplicar los elementos necesarios para el uso

del análisis dinámico en el proyecto sismo-resistente. - Generar productos de revisión documental. -Concluir sobre estudio de ejemplos prácticos. -Generar soluciones y conclusiones a modelos matemáticos. - Inducción a la revisión documental. -Estudio de ejemplos prácticos. -Propuesta de revisión y evaluación de modelos matemáticos. Pizarrón y Marcadores Proyector de Diapositivas Investigaciones en páginas web Uso de TIC´s Utilizar acelerogramas en análisis en

función del tiempo

Realizar gráficas de desplazamientos en dominio del tiempo Determinar la capacidad dinámica Calibrar la capacidad dinámica con

UNIDAD V.

ANÁLISIS BASADO EN DESEMPEÑO. ESTADOS DE DAÑO.

Objetivo Terminal o Elemento de Competencia:

Adquirir las herramientas básicas para conocer las diferentes

Duración: 12 horas

Ponderación: 20%

OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE

COMPETENCIA

PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS

RECURSOS Conceptuales Procedimentales y/o

Actitudinales Aprendizaje Enseñanza

Medidas de intensidad y magnitud -Conocer diferentes metodologías para la evaluación del desempeño

sismo-resistente -Construir matrices de probabilidad de daños en base a modelos de fragilidad -Definir umbrales de daños y determinar el Indice de daño probable -Generar criterios sobre el

comportamiento sismo resistente de edificaciones

-Concluir sobre el desempeño sismo-resistente ante una acción

sísmica probable

Conocer, practicar y usar los elementos

necesarios para el manejo de las herramientas básicas en el conocimiento de las diferentes metodologías para la evaluación del comportamiento sismo-resistente. - Generar productos de revisión documental. -Concluir sobre estudio de ejemplos prácticos. -Generar soluciones y conclusiones a modelos matemáticos. - Inducción a la revisión documental. -Estudio de ejemplos prácticos. -Propuesta de revisión y evaluación de modelos matemáticos. Pizarrón y Marcadores Proyector de Diapositivas Investigaciones en páginas web Uso de TIC´s Parámetros de demanda de las

edificaciones Estados de daño Relación entre desempeño y probabilidad de ocurrencia de daño

Matrices de probabilidad Indice de daño esperado Valores de umbrales límites Criterios para toma de decisiones

sobre el desempeño aceptable Consideraciones sobre principios de

incertidumbre y aleatoriedad en la ingeniería sismo-resistente

PLAN DE EVALUACIÓN

Evaluación

Tipo

Puntaje

Semana

Total

Revisión documental y solución de problemas

Grupal

4 pts por actividad

2, 5, 7, 9, 11,13, y 15

28 puntos

Problemas de aplicación por cada unidad

Individual

4 pts por ejercicio

4, 8, 10, 12 y 14

20 puntos

Proyecto a lo largo del curso

Grupal

12 pts entrega 1; 18 pts entrega 2

8 y 16

30 puntos

Examen teórico-práctico

Individual

9 pts por examen

9 y 16

18 puntos

BIBLIOGRAFIA

-Alonso, J.L. (2012). Vulnerabilidad símica de edificaciones. Fondo Editorial Sidetur. Caracas, 2da. Edición.

- ATC 40 (2005). ―Improvement of nonlinear static seismic analysis procedures‖. Applied Technology Council. Report No. FEMA-440, Washington, DC. -Calvi, G., Pinho, R., Magenes, G., Bommer, J., Restrepo, L., Crowley, H. (2006). ―Development of Seismic Vulnerability Assessment Methodologies over the Past 30 Years‖. ISET Journal of Earthquake Technology.

- Chopra, AK y Goel, RK. (2002). ―A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings‖. Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2002; 31(3).

-European Committee of Normalization. (1998). ―Eurocode 8: design of structures for earthquake resistance. Part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings‖. Brussels.

- European Committee of Normalization. (2005). ―Design of structures for earthquake resistance. Part 3: assessment and retrofitting of buildings‖. European Standard EN 1998–3 Eurocode 8: Brussels.

- Fajfar, Peter. (2000). ―A Nonlinear Analysis Method for Perfomance Based Seismic Design‖. Earthquake Spectra, v. 16, n. 3. - Farzad, N. (2001). ―Design for Drift and Lateral Stability. The Seismic Design Handbook‖. Springer Link. 2001.

- Federal Emergency Management Agency (FEMA) (1999) HAZUS earthquake loss estimation methodology. Washington, DC. -Fondonorma. Norma venezolana de construcciones sismo-resistentes. Covenin 1756-2001. Caracas, 2001.

- Freeman, S. (1998). ―Development and use of capacity spectrum method‖. In: 6th U.S. National Conference on Earthquake Engineering. 1998.

-Moreno, R., Pujades, L., Aparicio, A., Barbat, A. (2007). ―Herramientas necesarias para la evaluación sísmica de edificios‖. Monografías de Ingeniería Sísmica, IS-59.

- PEER. (2013) PEER Pacific Earthquake Engineering Research Center. CEE 227. Earthquake Engineering. Seismic Design of Buildings: An Action Plan , U.C., Berkeley.

- SEAOC (2009). ―Vision 2000. A framework for Performance based Earthquake Engineering¨. Structural Engineers Association of California, Sacramento. - SEISMOSOFT. (2014). ―SeismoStruct—A Computer Program for Static and Dynamic Nonlinear Analysis of Framed Structures‖.

- Vamvatisikos, D. y Cornell, C. (2002). ―Incremental dynamic analysis‖. Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2002; 31. - Watson-Lamprey J., Abrahamson, N. (2006) ―Selection of ground-motion time series and limits on scaling‖. Soil Dyn Struct Eng 26.