La Respuesta Sísmica de Los Suelos

LA RESPUESTA SÍSMICA DE LOS SUELOS. Introducción La modificación de la señal sísmica debida a la influencia de las condiciones geológicas y topográficas durante o después de un terremoto, se conoce como efecto local. Esta modificación consiste en la amplificación fuerte de la señal así como una mayor duración de la misma y la modificación de su contenido frecuencial. El análisis de las anomalías de la intensidad sísmica obtenidas a partir de escalas macrosísmicas permitió establecer la evidencia que los terrenos blandos amplifican los efectos de los terremotos. Se han desarrollado un gran número de escalas macrosísmicas que recogen y clasifican en grados los efectos que provoca el terremoto sobre las edificaciones, las personas y el medio natural. Las escalas más importantes actualmente en uso son: la escala MSK (Medvedev, Sponhauer, Kärnik, 1963), la escala MM (de Mercalli Modificada), la escala JMA (Japanese Metereological Agency), la escala EMS98 (European Macroseismic Scale, 1998) y la escala China que equivale a la MM. Clasificación según IBC

En la Tabla 2 se presenta la clasificación sísmica del terreno de acuerdo al IBC (2006), que como se mencionó en la introducción, se basa en los valores promedio de velocidad de onda de corte en los 30 m superficiales (VS 30). Canadá (NBCC, 2005), la Co-munidad Europea (Eurocódigo 8, 2004) y varios países más tienen un sistema de clasificación igual o similar. Tabla 2. Clasificación sísmica sísmica de suelos (IBC 2006) Tipo

VS30 (m/s)

Descripción

A

> 1,500

Roca dura

B

760 – 1,500

Roca

C

360 – 760

Roca blanda y suelo muy denso

D

180 – 360

Suelo rígido

E

< 180

Suelo blando

F

Suelos especiales (licuables, colapsables, arcillas muy plásticas, suelos orgánicos)

COEFICIENTE DE BALASTO Otro parámetro de importancia en la medición de la deformación del suelo es el “Coeficiente de Balasto” o “Módulo de Reacción” también conocido como “Coeficiente de S ulzberger” que

fue inicialmente muy estudiado por Terzaghi. Este parámetro que generalmente se lo identifica con la letra “k”, asocia la tensión transmitida por una placa rígida al terreno “q”, con la deformación experimentada por la masa de suelo “y”.

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El conocimiento de este parámetro permite resolver muchos pr oblemas de fundaciones reemplazando la interfase suelo estructura por resortes cuya constante elástica toma el valor de “k”

Los valores del coeficiente de balasto unitarios “k” es decir para una placa normalizada,

pueden ser estimados en forma aproximada a partir de la extensa bibliografía existente. En el libro “Geotecnia y Cimientos III Primera Parte” de Jimenez Salas y otros, se dan por

ejemplo los siguientes valores orientativos:

Tipo de suelo

Coeficiente de balasto, K (MN/m3)

Arcilla blanda

15 - 30

Arcilla media

30 - 60

Arcilla dura

60 - 200

Limo

15 - 45

Arena floja

10 - 30

Arena media

30 - 90

Arena compacta

90 - 200

Grava arenosa floja

70 - 120

Grava arenosa compacta

120 - 300

Margas arcillosas

200 - 400

Rocas algo alteradas

300 - 5000

Rocas sanas

> 5000

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Arcillas blandas 0,60 a 1,30 kg/cm³ Arcillas medianamente compactas 1,30 a 4,00 kg/cm³ Arcillas compactas: 4,00 a 8,00 kg/cm³ Arcillas duras: 8,00 a 21,00 kg/cm³ Arcillas arenosa dura: 21,00 a 44,00 kg/cm³ Arenas seca o húmeda suelta: 1,20 a 3,60 kg/cm³ Arena seca húmeda medianamente densa: 3,60 a 12,00 kg/cm³ Arena seca o húmeda densa: 12,00 a 24,00 kg/cm³ Grava fina con arena fina: 8,00 a 10,00 kg/cm³ Grava media con arena fina: 10,00 a 12,00 kg/cm³ Grava media con arena gruesa: 12,00 a 15,00 kg/cm³ Grava gruesa con arena gruesa: 15,00 a 20,00 kg/cm³ Grava gruesa firmemente estratificada: 20,00 a 40,00 kg/cm³

Para suelos granulares podemos también obtener el Coeficiente de balasto, a partir de los valores del Ensayo Normal de Penetración “N” (SPT).

COEFICIENTE DE POISSON PARA DIFERENTES TIPOS DE SUELOS.