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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO ACADÉMICO: REVISIÓN DE TEMAS DE CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA CIVIL - 2018

Estudiantes: AZAÑA NORIEGA LUIS GUSTAVO INFANTE MONTAÑEZ OSCAR PÉREZ LLAUCE JEFFERSÓN TORRES BARRETO AYRTON Docente: Solar Jara Miguel Ángel Asignatura: Construcciones II

INGENIERÍA CIVIL JUNIO - 2018 Chimbote – Perú

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DEDICATORIA

La concepción de este proyecto está dedicada en primer lugar a dios por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud, ser el manantial de vida y darme lo necesario para seguir adelante día a día para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor. También a mis padres, pilares fundamentales en mi vida. Sin ellos, jamás hubiese podido conseguir lo que hasta ahora. Su tenacidad y lucha insaciable han hecho de ellos el gran ejemplo a seguir y destacar, no solo para mí, sino para mis hermanos y familia en general.

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PRESENTACIÓN El presente proyecto académico se centra en un análisis y revisión de los temas del III Congreso Internacional de Ingeniería Civil de la Universidad San Pedro, titulado: “Innovación y Tecnología para un Desarrollo Equitativo y Sustentable”.

Actualmente la ingeniería está tomando nuevos rumbos, enfrentando nuevos retos y problemas, para ellos se realiza la búsqueda de soluciones efectivas; la ingeniería civil como muchas de las artes humanas, está en constante evolución, las soluciones innovadoras de hace algunos años, hoy en día no satisfacen a algunas necesidades humanas que siempre van cambiando con la misma humanidad, es por esto que el ingeniero civil debe ser capaz de priorizar y particularizar las necesidades en cada obra elaborada.

El ingeniero civil deber estar preparado para elaborar y diseñar obras civiles en las distintas áreas como carreteras, bocatomas, aeropuertos, edificios, etc. Por lo tanto el ingeniero civil debe estar preparado para bajo su criterio elabore medidas convenientes, para lo cual debe estar en permanente capacitación y actualización, haciendo propias las innovaciones en los distintos campos de la Ingeniería Civil ya sea en la hidráulica, mecánica de suelos, costos, presupuestos y demás.

El objetivo del Congreso fue de desarrollar temas de los diferentes campos de la Ingeniería Civil que nos ayuden a adquirir nuevos conocimientos para dar una mejora a nuestra formación como Ingenieros Civiles.

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ÍNDICE

DEDICATORIA

……………………………………………………………………………………………..

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PRESENTACIÓN

…………………………………………………………………………

ii

RESUMEN

…………………………………………………………………………

5

INTRODUCCIÓN

…………………………………………………………………………

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Capítulo I: Generalidades

…………………………………………………………………………

7

Capítulo II: Desarrollo del tema

…………………………………………………………………….......

9

Tecnología de Aditivos para el concreto de hoy

……………………………………..

9

Costos y Tiempos en Carreteras

………………………………………

21

Factores de diseño para sistema de protección sísmico

……………………………………

35

CONCLUSIONES

…………………………………………………………………………

49

SUGERENCIAS

…………………………………………………………………………

49

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

…………………………………………………………………………

49

ANEXOS

………………….……………………………………………………………………………

4

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RESUMEN En este trabajo que se desarrolló de forma grupal se analizara algunos temas expuestos en el III Congreso Internacional de Ingeniería Civil de la Universidad San Pedro, titulado: “Innovación y Tecnología para un Desarrollo Equitativo y Sustentable”, los cuales contaran con un pequeño marco teórico obtenido de las ponencias, posterior a esto se realizara un análisis de parte del grupo de trabajo.  TECNOLOGIA DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO DE HOY ING. ALBERTO VASQUEZ DÍAZ – SIKA (PERÚ)  COSTOS Y TIEMPOS EN CARRETERAS ING. WALTER IBAÑEZ OLIVAREZ - COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU (PERÚ)  FACTORES DE DISEÑO PARA SISTEMA DE PROTECCION SISIMICO ING. RICARDO OVIEDO SARMIRNTO - UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA (PERÚ)

Asimismo, se contara con algunos datos generales del congreso, como el nombre y el temario que se desarrolló, entre los temas que analizaremos se encuentran los siguientes: Finalmente se presentará una serie de anexos, con las respectivas conclusiones y sugerencias para una próxima realización de un evento de esta magnitud.

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INTRODUCCIÓN El siguiente proyecto desarrollará y analizara algunos temas del III Congreso Internacional de Ingeniería Civil de la Universidad San Pedro, titulado: “Innovación y Tecnología para un Desarrollo Equitativo y Sustentable” celebrado los días 14 y 15 de junio del presente año, el cual presentó una diversidad de temas que contribuyen nuevos conocimientos sobre la Ingeniería Civil.

Se dará a conocer el análisis de nuestros tres temas escogidos que se llevaron a cabo en el congreso, a fin de profundizar conceptos básicos en las ramas de la ingeniería civil, y que nos permitirán ampliar nuestros conocimientos teóricos y prácticos en el desarrollo de nuestra carrera.

Es importante considerar que la razón que motivó el desarrollo del presente análisis destaca en la importancia de la tecnología de aditivos para el concreto actual lo cual contribuye a una buena elaboración de las estructuras en las obras civiles que se realizan en la actualidad. Asimismo, los costos y tiempos en carreteras, nos aportara una mejora en la elaboración de un proyecto de carreteras.

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CAPITULO I: GENERALIDADES. 1. NOMBRE DEL CONGRESO.

“Innovación y Tecnología para un Desarrollo Equitativo y Sustentable”. 2. TEMARIOS 2.1. TECNOLOGIA DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO DE HOY ING. ALBERTO VASQUEZ DÍAZ – SIKA (PERÚ) 2.2. FACTORES DE DISEÑO PARA SISTEMAS DE PROTECCIÓN SÍSMICA EN PERÚ MSC. RICARDO OVIDEO SARMIENTO - UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA (PERÚ) 2.3. COSIDERACIONES DE LOS MATERIALES DE TUBERIAS PARA CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE BAJO EFECTOS SÍSMICOS ING. LUIS SALAZAR GAVELAN – PAVCO (PERÚ) 2.4. SOLUCIONES EN CONCRETO PARA LA CONSTRUCCION DEL SIGLO XXI ING. FERNANDO GASTAÑADUI RUIZ - CEMENTOS PACASMAYO 2.5. COSTOS Y TIEMPOS EN CARRETERAS ING. WALTER IBAÑEZ OLIVAREZ - COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU (PERÚ) 2.6. TRATAMIENTOS DE SUPERFICIE CON EMULSIONES ASFÁLTICAS 7

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ING. DAVID TELLO VILLARROEL – LEMCO G2 (PERÚ) 2.7. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS MG. GIOVENE PEREZ CAMPOMANES - UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA (PERÚ 2.8. DISEÑO POR DURABILIDAD CASO VIADUCTO NUEVO PUERTO PROGRESO ING. CARLOS TRUEBA – SIKA (MÉXICO) 2.9. REDES ACELEROGRÁFICAS EN EL PERÚ DOCTOR HONORIS CAUSA – JORGE ALVA HURTADO 2.10. MÉTODO DE CÁLCULO PARA VIGAS CONTINUAS ING. JUAN ALFARO RODRIGUEZ – UNIVERSIDAD SAN PEDRO (PERÚ) 2.11. EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DINÁMICA DE PILOTES USANDO LA ECUACIÓN DE ONDA MSC. ENRIQUE LUJAN SILVA - UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO (PERÚ) 2.12. EL DESARROLLO DE LA INFRAESTRUCTURA AEROPORTUARIA DEL PERÚ, EN LOS PRÓXIMOS 10 AÑOS. ING. RICARDO MARIÑO URIBE- MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES – MTC (PERÚ)

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CAPITULO II: DESARROLLO DEL TEMA TITULO: TECNOLOGIA DE ADITIVOS PARA EL CONCRETO DE HOY PONENTE: ING. ALBERTO VASQUEZ DIAS RESUMEN: El ing. Alberto Vasques Dias nos brindó una ponencia en la cual nos dio a conocer los diversos tipos de adictivos en los materiales usados y la vez lo necesario que son hoy en día en las diversas construcciones ya que hoy en día son de mucha ayuda ya sea en forma económica como de manera de mejorar su desempeño, también pudimos conocer tipos de curados. MARCO TEORICO DE LA PONENCIA. ¿CUÁLES SON LOS RETOS DE LA CONSTRUCCIÓN EN LA ACTUALIDAD? Aquí podemos observar algunas consideraciones básicas acerca del concreto en la actualidad.

Figura 7 – Concreto

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En el segundo material después del agua más empleado en la construcción y se pueden hacer obras maravillosas como:

Figura 02 – Importancia del material

RESISTENCIA Y DURABILIDAD DEL CONCRETO DE HOY

Figura 03 – Resistencia y Durabilidad

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Podemos observar el rol del cemento a través de un cuadro donde indica sus especificaciones y aplicaciones:

Figura 04 – Especificaciones del AASHTO

¿QUE POSIBLES PROBLEMAS DEBEMOS ENFRENTAR?  Ataque por Carbonatación

Figura 05 – Ataque por Carnonatacion

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 Ataque por Cloruros

Figura 06 – Ataques por Cloruros

 Ataque por sulfatos

Figura 07 – Ataque por Sulfatos

¿COMO SOLUCIONAR EL PROBLEMA – ADITIVOS?  Reformulando los cementos (costo, tiempo, dudosa utilidad por la variación de las adiciones).  Introduciendo el uso de aditivos hechos a la medida (TM)

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Figura 08 – Clasificación ASTM C

 REDUCTORES DE AGUA – PLASTIFICANTES (ASTM C494 – Tipo A)

Figura 09 – Plastificantes

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 REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO (ASTM C494 – Tipo F)

Figura 10 – Reductores de agua de alto rango

 RETARDANTES (ASTM C494 – Tipo B)

Figura 11 – Retardantes

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 ACELERANTES (ASTM C494 – Tipo C)

Figura 12 – Acelerantes

 INCORPORADOR DE AIRE (ASTM C260)

Figura 13 – Incorporador de Aire

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 REDUCTORES DE PERMEABILIDAD

Figura 14 – Permeabilidad del Concreto

SISTEMA DE CURADO  IMPORTANCIA DEL CURADO Para que las propiedades deseadas (eett) del concreto se cumplan; tenemos que lograr mantener las condiciones de humedad, temperatura y tiempo.

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Figura 15 – Curado del Concreto

El endurecido del concreto depende de una reacción química denominada hidratación. El grado hasta el cual esta reacción se llegue a completar, influye en la resistencia, la durabilidad y en la densidad del concreto. SISTEMA DE CURADO  Aportadores de Humedad: Mantienen el agua de mezcla

Figura 16 – Aportadores de Humedad

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 Reductores de evaporación

Figura 17 – Zonificación del Perú

 DESMOLDANTES DE ULTIMA GENERACION Para evitar que el concreto se pegue al molde o encofrado (metal o madera), se debe aplicar un desmoldante. Tipo de Desmoldante:  Grasa  Aceite quemado o reciclado  Petróleo  Emulsiones Figura 18 – Desmoldantes

Figura 27 – Zonificac

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ANALISIS DE GRUPO  Con mi compañeros pudimos aprender sobre los diferentes tipos de adictos que existen hoy en día como fue los del curado ya que eso pudimos observarlo también cuando fuimos a campo en nuestro trabajo de pistas y veredas pudimos apreciar que el curado de veredas se realizaba de forma más rápido ya que esto es gracias a los beneficios que produces los adictivos.  Que se usan para mejorar el desempeño del concreto en ciertas situaciones, así como para disminuir su costo.  Se pudo conocer que se usan retardar tanto en el fraguado de concreto como los aumentos de temperatura

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CONCLUSIONES En conclusión en llegado a opinar que los aditivos son insumos químicos que actualmente se viene usando con bastante frecuencia en la construcción sobre todo en la fabricación del concreto de distinta resistencia

Asimismo, se concluye que el uso de aditivos en el concreto es con la finalidad de influir en la modificación o mejoramiento de una o varias propiedades físicas del concreto. En conclusión, a la hora usar cualquier tipo de aditivo se debe intervenir de forma positiva en la calidad de concreto de forma que se den soluciones a los diferentes problemas.

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TITULO: COSTOS Y TIEMPOS EN CARRETERAS PONENTE: ING. WALTER IBAÑEZ OLIVAREZ RESUMEN: El ing. Walter Ibáñez nos brindó una ponencia en la cual nos dio a conocer los elevados precios que tiene la elaboración de una carretera en nuestro país y como ha ido incrementando esta con respecto a cada gobierno entrante dentro de su estadía en el poder, también nos dio a conocer que el rendimiento de un operario nunca va a darse en un 100% ya que a la perfección nunca se da ya que influyen diversos factores, tales como las necesidades que tiene la persona misma, entre otras MARCO TEORICO DE LA PONENCIA. El Ingeniero Walter Ibáñez es un reconocido especialista en costos y presupuestos de obras viales y autor de diversos libros relacionados con el tema. Afirma que –al margen de un error que no es sustantivo en el informe de carreteras que sacó EXPRESO el 4 de febrero de 2018– las estadísticas de 1980 en adelante no engañan. En ese entonces, en el gobierno del arquitecto Fernando Belaunde, el coste de un kilómetro de carretera estaba en un promedio de 350 mil dólares. Con posterioridad a 1985, en la primera administración aprista de Alan García (1985-1990), el coste por kilómetro llegó a los 400 mil dólares. En el decenio de Alberto Fujimori trepó a 800 mil dólares. En la época de Alejandro Toledo el costo por kilómetro se disparó 1 millón 200 mil de dólares y mucho más en la Interoceánica, afirma el experto. Ni hablar con Ollanta Humala. Veamos.

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El especialista advirtió un error en nuestra edición del 4 de febrero último: “ustedes afirman que un kilómetro de carretera cuesta 116 mil dólares americanos en Alemania, basados en una noticia del diario digital argentino Infobae, cuando este monto se está refiriendo a 1,000 m2 y no 1,000 lineales. Me parece que Infobae se confundió en publicar esta afirmación, error que ha venido arrastrándose en diversos medios noticiosos”. Ibáñez agregó que los 116 mil dólares americanos se refieren solamente al costo de 1,000 m2 de carretera, que es un precio aceptable para esa cantidad de m2. “Esto lo podemos corroborar en una vía con un ancho de calzada de 7.20 m, utilizando este costo, el monto por kilómetro es de 835.2 mil dólares americanos”, acotó. Según dijo, existe preocupación pues las variaciones excesivas que se vienen dando en los costos por kilómetro de las carreteras del Perú son alarmantes. “Para vuestro conocimiento, yo vengo llevando las estadísticas desde el año 80, época del entonces presidente Fernando Belaunde cuando el costo promedio por kilómetro de carretera era de 350 mil dólares. Con Alan García (1985 -1990) llegó a los 400 mil dólares; luego, en el decenio de Alberto Fujimori llegó a costar 800 mil dólares. En la época de Alejandro Toledo el costo por kilómetro trepó 1 millón 200 mil de dólares”, dijo. Recordó también que en el segundo periodo de Alan García (2006- 2011) llegó a 1 millón 500 mil de dólares, en la época de Ollanta Humala (2011-2016) sobrepasó los 2 millones de dólares americanos y hoy en día Provías Nacional sacó una licitación donde el monto por kilómetro de carretera está llegando a 3 millones 163 mil dólares americanos, “que ya es un costo exagerado”.

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“Es importante precisar que en las visitas que he hecho a varios países hermanos de Latinoamérica he podido informarme que los costos por kilómetro de carretera son inferiores al millón de dólares americanos. Es más, en Bolivia he podido apreciar que el promedio está en los 500 mil de dólares americanos por kilómetro, inclusive la mayor parte de las vías están hechas con pavimento rígido, que es un poco más caro”, refirió. Los crecientes costos —agrega el ingeniero — se deben a la elaboración de los malos expedientes técnicos, muchos de ellos son un ‘copy pega’. “Otros son hechos en el extranjero, muchas veces sin conocer la realidad peruana. Otro detalle es que la maquinaria usada dentro de los expedientes técnicos ya es obsoleta, requieren nuevos rendimientos y de tarifas de alquiler de equipo mecánico acorde con la realidad. Todas estas deficiencias técnicas afectan al costo de una carretera, además de otras cosas que también incrementan el costo de una vía pública”, indicó. Para evitar estos problemas, Wálter Ibáñez recomienda, en primer lugar, a los consultores e ingenieros, asumir su responsabilidad para elaborar buenos expedientes técnicos y calcular presupuestos más coherentes y que se ajusten a la realidad. En segundo lugar, debido a que el 60% de los presupuestos para carreteras están destinados al pago de los alquileres de equipo mecánico, el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) –como ente normativo– debe elaborar una Tabla de Rendimiento de Equipo Mecánico que se ajuste a la nueva tecnología, así como también sería bueno que se proponga contar con una Tabla de Alquileres de Equipo Mecánico Base para la elaboración de los presupuestos de las carreteras.

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COSTO POR Km DE CARRETERA EN PERÙ

Figura 19 – Costo por Km de Carretera en Perú



¿QUE ES LO QUE GENERA ESTE PROBLEMA?  Las INSTITUCIONES son manejadas por profesiones incompatibles y personas incapaces

Figura 20 – Instituciones del Perú

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 “Los ingenieros solucionan los problemas, mientras que los abogados crean los problemas, para vivir de ellos” 

¿QUE ES LO QUE GENERA ESTE PROBLEMA?  Deficiencia en los expedientes técnicos  Proyectos con problemas



CALUCO DE RENDIMIENTOS  Factor de Capacidad del Operador (fco) Está determinado por la habilidad y experiencia que tiene el operador en desenvolverse en operar la máquina para el tipo de trabajo designado. Este factor se encuentra en un rango de 0.73 a 0.75.

Figura 21 – Factor de Capacidad

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 Factor de Visibilidad (fv) Está determinado por las dificultades que genera el medio ambiente que le rodea al operador de la maquina en el lugar donde se está ejecutando la obra: la lluvia, la nieve, la neblina y algunos obstáculos le pueden disminuir la visibilidad, el factor se encuentra en un rango de 0.80 a 0.92.

Figura 22 – Factor de Visibilidad

 Factor de Eficiencia de Trabajo (fet)

Está determinado por las dificultades que influyen tanto en el operador como en la maquinaria para que producción se reduzca, el factor se encuentra en un rango de 0.75 a 0.83.

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Figura 23 – Factor de Eficiencia

 Factor de Altitud del Terreno (fat)

La altitud es un factor que provoca disminución en el rendimiento de los equipos mecánicos, el factor se encuentra en un rango de 0.80 a 1.00.

Figura 24 – Factor de Altitud del terreno

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 Factor de Acarreo (fa)

Está determinado por el transporte del material producto de bancos, cortes, excavaciones, desmontes y derrumbes, desde el lugar de extracción hasta el sitio de su colocación. Este factor se encuentra considerado en un rango de 0.70 a 0.95.

Figura 25 – Factor de Acarreo

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CATEGORIA DE LOS TRABAJADORES DE CONSTRUCCION CIVIL Y LABORES QUE REALIZAN CADA UNO DE ELLOS

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PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE TAREAS 

Método GANTT El diagrama de Gantt es una herramienta para planificar y programar tareas a lo largo de un período determinado. Gracias a una fácil y cómoda visualización de las acciones previstas, permite realizar el seguimiento y control del progreso de cada una de las etapas de un proyecto y, además, reproduce gráficamente las tareas, su duración y secuencia, además del calendario general del proyecto. Desarrollado por Henry Laurence Gantt a inicios del siglo XX, el diagrama se muestra en un gráfico de barras horizontales ordenadas por actividades a realizar en secuencias de tiempo concretas. Las acciones entre sí quedan vinculadas por su posición en el cronograma. El inicio de una tarea que depende de la conclusión de una acción previa se verá representado con un enlace del tipo fin-inicio. También se reflejan aquellas cuyo desarrollo transcurre de forma paralela y se puede asignar a cada actividad los recursos que ésta necesita con el fin de controlar los costes y personal requeridos.

Figura 26 – Diagrama de Barras Gantt

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Método PERT El método o diagrama PERT es una técnica que permite dirigir la programación de un proyecto. Consiste en la representación gráfica de una red

de

tareas,

que,

cuando

se

colocan

en

una

cadena

Fue diseñada por la marina de los Estados Unidos para permitir la coordinación del trabajo de miles de personas que tenían que construir misiles

con

cabezas

nucleares

POLARIS.

En su etapa preliminar, el método PERT incluye lo siguiente: el desglose preciso del proyecto en tareas, el cálculo de la duración de cada tarea, la designación de un director del proyecto que se encargue de asegurar la supervisión de dicho proyecto, de informar, en caso de ser necesario, y de tomar decisiones en caso de que existan variaciones de las proyecciones.

Figura 27 – Método PERT



Método CPM En la planeación de una obra, es necesario contar con una herramienta que me permita a través de un diagrama, esquematizar todas las actividades en la que se divide el proyecto; especificando el tipo de relación entre una y otra así como su duración. 31

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Una herramienta que me permita estimar el tiempo más corto en el que es posible completar un proyecto es el método de la ruta crítica (CPM-Critical Path Method) o del camino crítico. Este es un algoritmo utilizado para el cálculo de tiempos y plazos en la planificación de proyectos. El objetivo principal es determinar la duración de un proyecto, donde cada una de las actividades del mismo tiene una duración estimada. La duración de las actividades que forman la ruta crítica determina la duración del proyecto entero y las diferencias con las otras rutas que no sean la crítica se denominan tiempos de holgura. Un proyecto puede tener más de una ruta crítica. El método de la ruta crítica usa tiempos ciertos o estimados y consiste prácticamente en:  Identificar todas las actividades que involucra el proyecto  Establecer relaciones entre las actividades. Decidir cuál debe comenzar antes y cuál debe seguir después.  Construir una red o diagrama conectando las diferentes actividades a sus relaciones de precedencia.  Definir costos y tiempo estimado para cada actividad.  Identificar la ruta crítica y las holguras de las actividades que componen el proyecto.  Utilizar el diagrama como ayuda para planear, supervisar y controlar el proyecto.

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Figura 28 – Método CPM

INGENIERIA DE COSTOS Y PRESUPUESTO “Cumple un papel importa en la Ejecución de Obras” Tenemos que calcular los costos, para que estén muy cercanos a la inversión real. El ingeniero de Costos, tiene la gran responsabilidad de que la obra concluya

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ANALISIS DE GRUPO 

Se pudo dar a conocer los elevados costos que tienen la elaboración de una carretera en nuestro país con respecto a su elaboración en el extranjero



Se jerarquizó los distintos grados de las personas que intervienen dentro de una construcción civil, así como también las diversas labores que desempeñan cada uno de estos

CONCLUSION: 

Se pudo dar a conocer la correcta eficiencia de un operario con respecto a las limitaciones que se presenta de acuerdo al lugar donde se está ejecutando la construcción

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TITULO: FACTORES DE DISEÑO PARA SISTEMA DE PROTECCION SISIMICO PONENTE: ING. RICARDO OVIEDO SARMIRNTO RESUMEN: El ing. Ricardo Oviedo nos brindó una ponencia en la cual nos dio a conocer el Sistema de protección sísmico que es un aspecto que si hay que tener en cuenta es que puede haber una curva de aprendizaje en la instalación de los sistemas y que ha ido incrementando también dio a conocer que se pueden reducir los daños a los elementos estructurales y no estructurales de los edificios y disminuir el riesgo de accidentes de sus habitantes.

MARCO TEORICO DE LA PONENCIA.

PELIGRO SISMICO Es una magnitud geofísica que da la probabilidad de ocurrencia de sismos en un área geográfica específica durante un intervalo de tiempo determinado e involucrando aceleraciones del suelo por encima de cierto valor dado. No debe confundirse este concepto con el de riesgo sísmico1, que depende de factores antrópicos y se refiere a los daños potenciales

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ANALISIS DEL PELIGRO SISMICO Por tal motivo, el primer paso en la evaluación de la peligrosidad sísmica es caracterizar las zonas sismo–tectónicas2, para posteriormente entender mejor las características de los terremotos. Generalmente, en su evaluación se utilizan métodos o modelos probabilísticos simplificados de cálculo basados en el establecimiento de leyes estadísticas para definir el comportamiento sísmico de una zona, las fuentes sísmicas y la atenuación del movimiento del suelo, expresando los resultados en forma de probabilidad de ocurrencia de los distintos tamaños de los terremotos, la probabilidad de excedencia de distintos niveles de intensidad del movimiento o a los valores máximos de aceleración esperados en un lugar y en un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo, estos modelos involucran una gran cantidad de incertidumbres lo que lleva inevitablemente a ser calculados a partir de la extrapolación de datos, a la adaptación de estudios de otras regiones para que estos modelos sean completamente funcionales y en muchos casos a la simplificación de los mismos. En algunos casos, las teorías geofísicas pueden sustituir los datos faltantes, pero las predicciones de la recurrencia de sismos y de la propagación de las ondas sísmicas no son lo suficientemente avanzadas para simulaciones teóricas que sean aceptadas como una norma para la observación de sismos locales, por lo que en muchos casos es necesario considerar el juicio de los expertos en el ajuste de los modelos para evaluar la peligrosidad sísmica, esto hace que el juicio de los expertos se considere una parte integral de la evaluación. En esta situación, una posible estimación de la peligrosidad sísmica se puede obtener a partir del análisis de la historia sísmica del sitio, utilizando los datos macro sísmicos históricos de

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los que se disponga, particularmente en regiones caracterizadas por largos periodos de retorno. No obstante, esta información puede dar lugar a problemas de interpretación debido a que los datos históricos son cualitativos y fueron obtenidos en épocas completamente diferentes, sin utilizar una escala macro sísmica común. Debido a estos problemas, la caracterización de cada nivel de intensidad en un sitio tiene que ser calculado en términos probabilistas, expresando el nivel de probabilidad asociado a cada grado de intensidad.

Análisis Determinístico del Peligro Sísmico El enfoque determinístico es el más antiguo. El peligro se evalúa en función del evento más grande que se pueda presentar en el área de estudio. El conjunto de todos los agentes generadores de terremotos se suele denominar el potencial sísmico de la zona y se acostumbra representarlo por el evento más grande que se pueda generar. Luego de identificar el sismo más grande, el peligro del sitio queda definido en términos del movimiento del suelo o de la respuesta estructural que este sismo pueda generar. Un análisis determinístico de peligro sísmico tiene la ventaja de ser muy simple y claro, ya que se puede determinar directamente el valor de peligro en el sitio y actualizarlo a medida que se obtenga información reciente respecto al sismo máximo. Un análisis determinístico, sin embargo, no considera las incertidumbres en las magnitudes y la ubicación de los sismos, así como el nivel de movimiento de suelo que pueda ocurrir durante el tiempo de vida útil de una estructura, no resultando apropiado en muchos casos para tomar decisiones. Análisis Probabilístico del Peligro Sísmico Debido a la naturaleza aleatoria de los eventos sísmicos, un análisis determinístico resulta con frecuencia poco útil en la toma de decisiones ya que no toma en cuenta la gran variabilidad observada en el movimiento del suelo y la respuesta estructural. La mejor forma 37

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de tener en cuenta las características de variabilidad y aleatoriedad de los sismos de una manera lógica y consistente en la toma de decisiones es haciendo uso de la teoría de probabilidades. Un análisis probabilístico de peligro sísmico se desarrolla mediante la representación adecuada de la actividad sísmica de la zona en estudio y la elección de alguna relación entre la amplitud del movimiento del suelo o de la respuesta estructural, alguna medida del sismo (magnitud o intensidad) y la distancia entre el foco y la distancia de interés.

SISMICIDAD Análisis del número de sismos3 que se suceden en una región geográfica determinada. SISMICIDAD GLOBAL La localización del origen de un terremoto se puede calcular por medio de las ondas sísmicas leídas en los diferentes observatorios sismográficos del mundo. Basándose en esta información se ha podido elaborar mapas con la distribución uniforme de los terremotos alrededor de la Tierra, como muestran las Figuras 01, en donde se puede observar claramente la actividad sísmica separando grandes regiones oceánicas y continentales.

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Figura 29 – Mapa de peligrosidad sísmica en el Mundo

SISMICIDAD EN PERU El borde occidental de América del Sur se caracteriza por ser una de las regiones sísmicamente más activas en el mundo. El Perú forma parte de esta región y su actividad sísmica más importante está asociada al proceso de subducción de la placa oceánica bajo la placa continental, generando terremotos de magnitud elevada con relativa frecuencia Figura 02. Un segundo tipo de actividad sísmica está producida por las deformaciones corticales presentes a lo largo de la Cordillera Andina, con terremotos menores en magnitud y frecuencia

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Figura 30 – Mapa de peligrosidad sísmica en el Perú

ZONIFICACION SISMICA El Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento del Perú aprobó el Decreto Supremo N°011-2006-VIVIENDA con contenido de sesenta y seis (66) Normas Técnicas de RNE y ocho (8) años después modificaron el decreto aumentando tres (3) Normas Técnicas de RNE, dando un total de sesenta y nueve (69) Normas Técnicas de RNE. Actualmente conocemos dicho decreto como la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismo resistente” del RNE. En el Capítulo II Peligro Sísmico, punto 2.1. hace mención a la división en cuatro zonas del territorio nacional como se muestra en la Figura 03. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial4 de la sismicidad observada, las características generales de los

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movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en la información neotectónica. El Anexo N° 1 contiene el listado de las provincias y distritos que corresponden a cada zona.

Figura 31 – Zonas sísmicas en el Perú.

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N° 1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10 % de ser

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excedida en 50 años. El factor Z se expresa como una fracción de la aceleración de la gravedad. Tabla 2 Factores de zona “Z”

ZONAS

Z

4

0.45

3

0.35

2

0.25

1

0.10

SISTEMA DE PROTECCION SISMICA A través de sistemas de protección se pueden reducir los daños en edificios y disminuir el riesgo de accidentes de sus habitantes. Existen varias causas por las cuales las construcciones sufren mayores o menores daños por los terremotos, entre ellos está la elección de materiales, los errores de construcción o diseño y la cimentación no adecuada para el terreno elegido. A través de sistemas de protección se pueden reducir los daños a elementos estructurales y no estructurales de los edificios y disminuir el riesgo de accidentes de sus habitantes.

TIPOS Tenemos cuatro sistemas principales o comunes para la protección de nuestras edificaciones:

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Figura 32 – Tipos de sistemas de protección sísmica

El expositor, converso sobre los aisladores y disipadores sísmicos. Estos sistemas se colocan entre la subestructura y la superestructura de edificios, puentes y también en algunos casos, en la misma superestructura de edificios, y permiten mejorar la respuesta sísmica aumentando los periodos y proporcionando amortiguamiento y absorción de energía adicional, reduciendo sus deformaciones según sea el caso. Sin embargo, desde el punto de vista estructural, ambos sistemas trabajan de forma muy diferente. Veamos las diferencias: a. Aislador sísmico Consiguen desacoplar la estructura del terreno colocándose estratégicamente en partes específicas de la estructura, los cuales, en un evento sísmico, proveen a la estructura la suficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de la estructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cual podría provocar daños severos o el colapso de la estructura. 

Los aisladores Sísmicos con centro de plomo, mantienen una rigidez inicial y una amortiguación que llega al 30%. 43

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Los aisladores Sísmicos sin núcleo de plomo, están compuestos de una mixtura especial de caucho y placas de acero que permiten otorgar una amortiguación de hasta un 16%.

b. Disipador sísmico Tienen como función disipar las acumulaciones de energía asegurándose que otros elementos de las estructuras no sean sobre solicitados, evitando daños a la estructura. Es decir, los disipadores sísmicos ofrecen un incremento de la amortiguación a la estructura 

Los disipadores RESTON SA de amortiguación hidráulica para disipar la energía y controlar desplazamientos.

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Los disipadores RESTON STU, son dispositivos de conexión temporal que proveen una conexión rígida bajo movimientos de alta velocidad.

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Los disipadores RESTON PSD, son dispositivos de amortiguación de fluido viscoso diseñados para poseer una función de resorte que retorna a su posición al terminar el evento sísmico.

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Figura 33 – Disipador Reston PSD

E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE ESPECTRO DE DISEÑO E.030 Con el decreto supremo DS-003-2016-vivienda se modifica la norma técnica peruana E030. Los principales cambios son:

(a) Se definen cuatro zonas sísmicas (b) Se definen cinco tipos de suelos (c) Se incorpora irregularidad tanto en planta como en elevación (d) Se define un nuevo espectro de diseño (ahora con 3 intervalos) (e) Se modifica ligeramente la ecuación de distribución de las fuerzas laterales por sismo Una hoja de cálculo excel desarrollada para calcular el Espectro de Diseño de acuerdo con la Nueva y Aprobada Norma Técnica NTE E.030 de Diseño Sismorresistente

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Este archivo contiene pre cargado toda la información de las zonas sísmicas por distritos, y todas las tablas de la E030, por lo que solo se necesita realizar un click en los cuadros de datos, para obtener el espectro de diseño.

Figura 34 – Zonificación del Perú

ISOACELERACIONES El mapa de peligro sísmico o isoaceleraciones para el Perú corresponde a las máximas horizontales del suelo o PGA obtenidos utilizando los parámetros definidos en anteriores capítulos, una malla de nodos espaciados cada 0.1° y el algoritmo CRISIS-2007. Los valores de PGA para periodos de 50 y 100 años con un 10% de probabilidad de excedencia. En general, las curvas de iso-aceleraciones se caracterizan de la siguiente manera:

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Las curvas de iso-aceleraciones máximas se distribuyen paralelas a la línea de costa coincidiendo con la dirección en la cual se produce el proceso de subducción de la placa de Nazca.

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Los valores de aceleración disminuyen paulatinamente conforme se tiende hacia el interior del país.

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Los valores de aceleración, próximos a la línea de costa, son menores en la región norte para ir incrementándose hacia la región sur, coherente con las zonas de mayor ocurrencia de sismos, tanto en frecuencia como de los grandes sismos ocurridos en el pasado.

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En la región nor-oriental, las curvas de iso-aceleraciones se concentran en la región del Alto Mayo (departamento de San Martin).

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Las curvas de iso-acleraciones se concentran en el extremo norte del departamento de Ucayali y corresponden al nido de sismicidad intermedia que se produce por debajo de la ciudad de Pucallpa a niveles de 100-150 km de profundidad.

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En todo el territorio peruano se observa que los valores de aceleración son menores a lo largo de la Cordillera de los Andes, coincidiendo con el índice o frecuencia de sismos; es decir, menor número de sismos y sobretodo de magnitudes moderadas.

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Los valores de aceleraciones máximas deben ser considerados como valores medios esperados en suelo firme (PGA), sin considerar los efectos de sitio y la interacción sueloestructura.

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Para estudios puntuales, en los cuales se consideran obras de gran importancia, es recomendable realizar estudios específicos para el peligro sísmico a fin de que sean representativos de la envergadura y los altos costos de las obras.

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REGISTROS SISMICOS

Figura 35 – Registro sísmico

ANÁLISIS DE GRUPO: Se sugiere la difusión las experiencias de diseño con disipadores de energía con el fin de acelerar el proceso de aprendizaje por parte de la comunidad de ingenieros en el país.

La norma peruana de edificaciones no cuenta con indicaciones para el diseño de sistemas modernos de protección sísmica. Esperamos que en un corto tiempo se pueda incluir un capítulo al respecto.

En el caso del Perú cobra más importancia que en otros Países debido a que se encuentra una zona altamente sísmica, además las regiones de Perú se encuentran dividas de acuerdo a su actividad sísmica.

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3. CONCLUSIONES. Emitir un juicio de apreciación al respecto al análisis de los temas considerados y del congreso en general. 4. SUGERENCIAS. Expresar aspectos adicionales, útiles para considerar en el desarrollo de otros eventos académicos próximos.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. (NORMAS APA. versión 6ta)

 Vásquez Díaz, A. (2018) “Tecnología de aditivos para el concreto de hoy”. SIKA PERÚ S.A.C.

 Ibáñez

Olivarez,

W.(2018)

“Costos

y

Tiempos

en

Carreteras”.

https://drive.google.com/drive/folders/1URDhS-v6xvMG6SU4GgEKZ_19kEEY42B

 Oviedo Sarmiento, R. (2018). “Factores de diseño para sistemas de protección sísmico”. Avqi Ediciones – Perú.

6. ANEXOS. Incluir documentación que sustenta, fundamenta o explicita lo detallado en el informe, como, fotografías, fichas técnicas, manuales, etc o documentos elaborados por el grupo, etc. Panel fotográfico de los ponentes de los temas considerados

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