SISMOLOGÍA

DISEÑO SISMO RESISTENTE DE EDIFICACIONES

UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIA PURAS

CAP INGENIERIA CIVIL

Ing. Ronald MAMANI ESTOFANERO

SISMOLOGÍA:

ESTUDIA

- Todo lo referente a los sismos

- localización - orientación - mecanismo - tamaño, etc.

- El estudio de la estructura interna de la tierra y de otros planetas a través de ondas sísmicas.

- La delineación de la geología de las cuencas sedimentarias

empleando explosivos y otras fuentes energéticas

búsqueda de petróleo, gas y carbón.

- La sismología teórica o matemática y el procesamiento de los datos.

PRINCIPIOS DE SISMOLOGIA

FOCO = HIPOCENTRO

h – profundidad del foco

Δ – distancia epicentral

K – distancia hipocentral

22 hK

- Foco superficial (h≤60km- Foco intermedio (60<h<350km)- Foco profundo (h≥350km)

PLACAS TECTONICAS ¿Por qué se llaman Placas Tectónicas?

- Placas por que descubrimos que la superficie de la tierra esta dividida en capas que se mueven.- Tectónica por que procede del griego "Tektonikos" que significa construir, hábil en construir o referente a la construcción.

¿Qué son las Placas Tectónicas?

Las placas tectónicas o placas litosféricas son planchas rígidas de roca sólida flotando sobre una capa semifluida (astenosfera). La litosfera o el conjunto de placas que forman la litosfera flotando sobre la astenosfera, son las placas tectónicas. Cada placa de la litosfera que flota sobre la astenosfera es una placa tectónica diferente.

Movimiento de Las Placas Tectónicas

el movimiento de todas las placas tectónicas no es en la misma

dirección

TIPOS DE DESPLAZAMIENTOS ENTRE BLOQUES Los desplazamientos de bloques solo ocurren en los materiales rígidos (litosfera). Los planos de deslizamiento se llaman fallas y pueden ser de diversos tipos:

ESFUERZOS DE CIZALLA ESFUERZOS POR TENSIÓN ESFUERZOS POR COMPRESIÓN

Cuando estas fallas ocurren en el fondo marino, pueden ocasionar grandes olas, conocidas como tsunamis

tsunamis

Placas tectónicas en el mundo

Las 15 placas mayores

Placa AfricanaPlaca AntárticaPlaca ArábigaPlaca de CocosPlaca de NazcaPlaca del CaribePlaca del PacíficoPlaca EuroasiáticaPlaca FilipinaPlaca IndiaPlaca Indo australianaPlaca Juan de FucaPlaca NorteamericanaPlaca ScotiaPlaca Sudamericana

Las 43 placas menoresPlaca de Altiplano Placa de Amuria Placa de Anatolia Placa de los Andes del Norte Placa Apuliana o Adriática Placa del Arrecife de Balmoral Placa del Arrecife de Conway Placa de Birmania Placa de Bismarck del Norte Placa de Bismarck del Sur Placa Cabeza de Pájaro o Doberai Placa de las Carolinas Placa de Chiloé Placa del Explorador Placa de Futuna Placa Galápagos Placa de Gorda Placa Iraní Placa de Juan Fernández Placa de Kermadec Placa de Manus Placa de Maoke

Placa del Mar de Banda Placa del Mar Egeo o Helénica Placa del Mar de las Molucas Placa del Mar de Salomón Placa de las Marianas Placa Niuafo'ou Placa de Nubia Placa de las Nuevas Hébridas Placa de Ojotsk Placa de Okinawa Placa de Panamá Placa de Pascua Placa Rivera Placa de Sandwich Placa de Shetland Placa Somalí Placa de Sonda Placa de Timor Placa de Tonga Placa Woodlark Placa Yangtze

Sismo o terremoto es una sacudida del suelo provocada por elmovimiento brusco de dos bloques a profundidad.

Las Ondas SísmicasDurante un terremoto se producen diversas ondas sísmicas, unas viajan por el interior de la Tierra: son las “ondas de cuerpo” primarias P y secundarias S, son las más rápidas

Otras ondas viajan por su superficie: ondas superficiales Cada tipo de onda viaja a diferentes velocidad y al cambiar el medio por el que viajan pueden cambiar esta velocidad y dirección de movimiento En los sismogramas se registran la llegada de estas ondas

Tipos de ondas sísmicas Ondas P

Ondas S Ondas love Ondas Rayleigh

Ondas P Son de compresión

3(longitudinal o de compresión) las partículas oscilan en la dirección de propagación de la onda. Las ondas P son parecidas a las ondas sonoras ordinarias. Las ondas p son más rápidas que las ondas S, es decir, después un temblor en un observatorio primeramente llegan las

ondas P y a continuación las ondas S.a la dirección de propagación.

Las partículas se mueven en el mismo sentido que las ondas

Velocidad de viaje:

k = Módulo de compresibilidadμ = Módulo de Rigidezρ = Densidad del medio

Ojo: En el hipocentro se originan sólo dos tipos de ondas, una onda longitudinal compresional (P) y una onda transversal o de corte (S).

Ondas S son de cizalla (transversal o de cizalla) las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación. Destacan las ondas SH, cuyas partículas oscilan en el plano horizontal y perpendicular a la dirección de propagación, y las ondas SV, cuyas partículas oscilan en el plano vertical y perpendicular a la dirección de propagación. En las ondas S polarizadas las partículas oscilan en un único plano perpendicular a la dirección de propagación.

Las partículas se mueven perpendicularmente almovimiento de las ondasVelocidad de viaje:

k = Módulo de compresibilidadμ = Módulo de Rigidezρ = Densidad del medio

Las ondas de superficie son(a) rayleigh y (b) love

- Las ondas de Love requieren la existencia de una capa superficial de menor velocidad en comparación a las formaciones subyacentes. Las ondas de Love son ondas de cizalla que oscilan sólo en el plano horizontal (es decir, son ondas de cizalla horizontalmente polarizadas).

- Las ondas de Rayleigh causan un movimiento parecido a las ondas marinas y sus partículas se mueven en forma elipsoidal en el plano vertical que pasa por la dirección de propagación.

Son las más lentas y las que más se sienten y causan daños a las estructuras La interacción de las ondas internas con el medio da origen a las Ondas Superficiales.

Sismogramas y sismógrafos o sismómetros

son instrumentos usados para medir movimientos de la Tierra.

Vertical Horizontal

Un sismógrafo consta básicamente de:• El sismómetro que responde al movimiento del suelo en la dirección horizontal o vertical y lo convierte en una señal. • Dispositivos de amortiguamiento y filtros para eliminar las vibraciones o ruidos de fondo.

• Un sistema de amplificación que aumenta la precisión del registro del movimiento. • Un sistema de registro de la señal amplificada variando a lo largo del tiempo.

LOCALIZACIÓN DE UN SISMO

Escala modificada de Mercalli (1931), que consta de XII grados.- describe la intensidad de los efectos de un sismo.

La escala de magnitud Richter es el logaritmo de la amplitud máxima, medida en micras, del registro obtenido a una distancia epicentral de 100 km; el registro viene dado por un sismograma patrón.

Escalas de medición de Sismos

Distribución de sismos con epicentros entre 0 y 70 km de Prof.

Distribución de sismos con epicentros mayores a 100 km de Prof

ENSEÑANZAS DEJADAS POR LOS SISMOS EN EL PERU

SISMO DE CHIMBOTE

31 DE MAYO DE 1970

DAÑOS OCASIONADOSo50000 muertoso20000 desaparecidoso150000 heridoso60000 viviendas destruidaso15 pueblos con viviendas destruidas en mas de un 80%o6730 aulas destruidas

• La energía eléctrica en los Departamentos de Ancash y La Libertad se redujo al 10%

• 110000 hectáreas de terreno sin agua

• 77% de caminos de La Libertad y Ancash quedaron interrumpidos y el 40% entre Chancay y Cajatambo

• La avalancha sepultó al pueblo de Yungay

• Daños severos en el Callejón de Huaylas, sobre todo en Huaraz

• Casma quedó destruida• Chimbote sufrió grandes

daños• Trujillo y Huarmey tuvieron

menos destrucciones• Agrietamiento en ríos

costeros EPICENTRO

SISMO DE NAZCA

12 DE NOVIEMBRE DE 1996

LECCIONES APRENDIDAS• Estudio de microzonificación sísmica• Construcciones populares precarias, con un 60% de falla• Construcciones recientes de adobe son altamente vulnerables a un sismo• Necesidad de reforzar las construcciones de adobe con vigas soleras o dinteles

corridos de concreto armado• Reforzar las construcciones de adobe con revestimiento de las paredes con

cemento, armado con malla entresoldada delgada• Incrementar la resistencia de un muro de adobe utilizando un mortero 15:1• Utilizar concreto ciclópeo en la cimentación de los muros de adobe• No usar columnas cortas• Errores de diseño o construcción• Supervisar las construcciones• Valles agrícolas y carreteras son altamente vulnerables• Revisar periódicamente los códigos de diseño y un mejor control en el proceso

constructivo

MAPA DE INTENSIDADES 900 REPLICAS

SISMO DE OCOÑA

23 DE JUNIO DEL 2001

DAÑOS EN LAS CONSTRUCCIONES• Gran destrucción de viviendas y locales de adobe• Daños importantes en tabiques de ladrillo existentes en viviendas

y locales de dos o más pisos• Daños reducidos en tarrajeos y acabados • Efecto de columna corta• Daños en edificaciones con muros de sillar• Caída de parapetos de azoteas o pisos intermedios• Daños en muros de ladrillo “pandereta” usados como portantes de

losas aligeradas• Efecto de rótula plástica• Rotura en vidrios

REPLICAS AL 25 DE JUNIO DEL 2001

REPLICAS AL 27 DE JUNIO DEL 2001

REPLICAS AL 10 DE JULIO DEL 2001

SISMO DE MOYOBAMBA

03 DE OCTUBRE DEL 2005

LICUACIÓN DE SUELOS Y AGRIETAMIENTOS

¡MUCHAS GRACIAS!Ronald_288@hotmail.com