Sismología III

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Ingeniería Antisísmica - Ing. Hugo De La Cruz. 1

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    Resistencia que presentan los cuerpos al movimiento o variacin de su velocidad.

    ESTUDIOS POSTERIORES

    PRINCIPIO

    DE INERCIA

    NECESIDAD

    REGISTRAR

    caractersticas - sismos

    Determinar:

    Magnitud

    Localizacin (epicentro)

    Profundidad focal

    Duracin

    Direcciones Principales

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    PUNTO

    SUPERFCIE TERRESTRE

    PASO

    TRENES DE ONDA

    MOVIMIENTO

    ALTAMENTE COMPLEJO

    Se registra:

    Aceleracin

    Desplazamiento

    Duracin del

    Terremoto (segundos)

    Se obtienen componentes:

    Dos Horizontales

    Una Vertical

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    SISMMETROS

    (Registran Desplazamientos)

    PRINCIPIO

    DE OPERACIN

    (Similar: ambos equipos)

    Masa suspendida por un resorte y un amortiguador

    ste permite permanecer a la masa en reposo con respecto al mov. del terreno

    ACELERMETROS

    (Registran Aceleraciones)

    Se sujeta a la masa suspendida un lpiz.

    Papel en cilindro girando a velocidad cte.

    Instrumentos

    muy sensibles

    Sobre

    suelo rocoso

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    Un sismograma es un registro del movimiento del suelo llevado a cabo por un sismgrafo

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    El ingeniero civil desde el punto de

    vista ssmico, debe tener una idea

    sobre las aceleraciones que las ondas

    de terremoto portarn en el sitio donde

    se construir la obra.

    Nos interesa conocer la aceleracin,

    puesto que combinada con la masa

    produce fuerza, fuerza produce

    deformacin, deformacin produce

    esfuerzo y si ste es muy alto se llega

    a la destruccin o colapso de la

    construccin.

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    Medida fsica de la energa que se libera

    por medio de ondas ssmicas

    durante el evento ssmico.

    ESTIMADA

    (mensurable)

    Amplitudes

    de las ondas ssmicas

    MEDIDA

    INDIRECTA

    Cantidad total de energa que se libera

    Registradas

    Sismgrafos:

    SISMOGRAMA

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    1935 California - ITC

    Metodologa sencilla. Emprica

    Determinar tamao sismos

    Escala sismolgica

    de Ritcher

    Registros de sismgrafos instaladas en California

    Dr. Charles Ritcher

    Beno Gutenberg

    Escala de

    Magnitud Local (Ml)

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    ENERGA LIBERADA

    La energa liberada por un sismo es comparable a la explosin de una bomba nuclear

    Una de un megatn (1 000 000 de toneladas de trinitrotolueno TNT), libera 5x1022 ergios, de

    los cuales slo una pequea fraccin se convierte en ondas ssmicas.

    Se requiere un artefacto de 50 megatones para inducir un sismo de explosin nuclear similar a

    uno real con magnitud moderadamente grande (tipo 7.3), de los cuales ocurren en promedio

    unos siete cada ao en todo el mundo.

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    Terremoto de magnitud 7 en la escala de Ritcher

    NO ES POSIBLE: La escala de Ritcher determina la

    magnitud de sismos de entre 2,0 y 6,9 grados y de 0 a 400

    kilmetros de profundidad.

    Sismo superior a 7,0 grados en la escala de Richter se

    considera incorrecto.

    La escala sismolgica de magnitud de momento est basada en la medicin de la energa total

    que se libera en un terremoto. Fue introducida en 1979 por Thomas C. Hanks y Hiroo

    Kanamori como la sucesora de la escala de Richter, esta escala coincide hasta 6.9 con la

    escala de Richter y despus contina con los parmetros.

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    Es una escala que crece en forma semi

    logartmica

    Sin embargo la energa liberada aumenta

    32 veces. Una magnitud 4 no es el doble

    de 2, sino que 100 veces mayor

    Cada punto de aumento puede significar

    un aumento diez o ms veces mayor de la

    magnitud de las ondas (vibracin de la

    tierra)

    Se expresa en nmeros arbigos

    Aproximaciones en dcimas

    Pisco 15/08/2007: 7.9

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    ESCALA DE

    OBSERVACIONES

    Medida o estimacin emprica

    de la vibracin del suelo.

    Escala Mercalli Modificada (MM)

    Rossi Forel: Escala de X grados.

    Guiseppe Mercalli: Revisada en 1884 y 1906

    Adolfo Cancani (1902): Ampliada de X a XII grados.

    Charles Ritcher: mejora.

    La intensidad de un terremoto no indica la energa que libera,

    sino simplemente expresa el grado de destruccin que ha

    alcanzado, al analizar las consecuencias sobre las personas y

    las construcciones.

    Depender de:

    a) La energa del terremoto,

    b) La distancia de la falla donde se produjo el terremoto,

    c) La forma como las ondas llegan al sitio en que se registra

    d) Las caractersticas geolgicas del material subyacente del sitio donde se registra la Intensidad

    e) Cmo la poblacin sinti o dej registros del terremoto.

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    NO ADECUADA

    Costa occidental Sudamrica

    Edificaciones construidas:

    California, USA aos 50.

    Europa aos 60

    Ao que entraron en vigencia dichas escalas

    Mercalli Modificada

    (Amrica)

    Variaciones (grados intermedios)

    Pendientes de los andes: deslizamiento de tierra, sismos < int.

    VII-VIII: pnico generalizado, difcil distinguir diferencias en los grados.

    X- XII: efectos que causan en la naturaleza.

    1989 1992

    J. Kuroiwa- cismid

    MSK

    (Europa)

    Escala Mercalli Modificada

    Para los pases andinos

    MMA -99

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    La Intensidad puede ser diferente en los diferentes sitios reportados para un mismo terremoto (la Magnitud

    Richter, en cambio, es una sola)

    Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en nmeros romanos y es

    proporcional, de modo que una Intensidad IV es el doble de II.

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    MAGNITUD: Es una medida del tamao de la energa liberada

    INTENSIDAD: mide, o pretende medir el efecto de un sismo

    Para un sismo determinado habra una magnitud, mientras que intensidades habr diferentes de

    acuerdo con la posicin donde se evala y de la estimacin de quien hace el estudio de los efectos

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    MAPA DE

    ISOSISTAS

    Curvas que representan zonas

    de igual intensidad ssmica.

    Inspeccin en numerosos puntos del

    rea macrossmica.

    Identificacin de intensidades.

    Unir puntos de igual intensidad: lneas

    isosistas.

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    ACTIVIDIDAD SSMICA

    DE UNA REGIN

    Se describe en trminos de Distribucin espacial de los hipocentros.

    Severidad de los eventos.

    Distribucin en el tiempo.

    DISTRIBUCIN TEMPORAL Y ESPACIAL DE LOS SISMOS

    DISTRIBUCIN DE

    MAGNITUDES EN UNA REGIN

    DEERMINADA

    SISMICIDAD

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    95 %

    ORIGEN

    TECTNICO

    Bordes

    placas Tectnicas.

    (Terremotos Interplacas)

    5 %

    Interior

    placas Tectnicas.

    (Terremotos Intraplacas)

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    POR LA PROFUNDIDAD

    Superficiales: Menores a 60 Km. Profundos : Mayores a 300 Km. Intermedios : Entre 60 y 300 Km

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    Bordes

    De

    Extensin

    Superficiales, magnitud moderada, corresponden a fallas normales

    Bordes

    De

    Subduccin

    Grandes magnitudes, tanto

    zona prxima lnea de

    encuentro como en la parte

    profunda corresponden a fallas inversas.

    Bordes

    De

    Transformacin

    Superficiales, magnitudes elevadas

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    En cualquier regin del

    mundo:

    Sismos pequeos > Sismos grandes

    Relacin entre la magnitud y el nmero de sismos

    depende del proceso de

    liberacin de energa en la

    corteza terrestre.

    Relacin Magnitud-nmero de sismos.

    Manejo estadstico

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    DISTRIBUCIN TEMPORAL DE SISMOS

    En cualquier regin del mundo:

    El nmero de sismos que puede ocurrir en un lapso de tiempo, es una VARIABLE ALEATORIA.

    Durante un lapso de tiempo mayor, (I siglo) el nmero de veces en que se produjeron anualmente n

    sismos exactamente, es tambin OTRA VARIABLE

    ALEATORIA

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    MAREMOTOS

    TSUNAMIS

    Trenes de onda de periodos largos que llegan a las costas a intervalos de 10 a 70 min.

    Sus olas pueden alcanzar alturas de hasta 30 m (en aguas profundas cerca a la costa)

    Olas mayores en litorales (baha en forma de V) que concentran energa hidrulica

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    GENERACIN

    Se generan por:

    Sismos de origen tectnico.

    Grandes erupciones de islas volcnicas.

    Derrumbes submarinos o superficiales

    LA GRAN

    MAYORA

    Son generados por levantamientos o

    hundimientos de los fondos ocenicos

    por sismos de origen tectnico.

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    Es una ola o serie de olas que se producen en una masa de agua al ser empujada

    violentamente por una fuerza que la desplaza verticalmente.

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    Transformacin de un material

    granular de un estado slido a un

    estado licuado como consecuencia del

    incremento de la presin de agua de

    poros.

    LICUACIN

    LICUEFACCIN

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    DEFINICIN

    Cargas estticas:

    Edificaciones sobre una ladera en pendiente

    Movimientos grandes y rpidos con efectos desastrosos

    Factores que

    Determinan la licuacin

    Magnitud del movimiento ssmico.

    Duracin del movimiento ssmico.

    Granulometra del suelo.

    Densidad Relativa.

    Profundidad del Nivel Fratico

    Fenmeno en el cual el equilibrio esttico es destruido por cargas estticas o dinmicas en un depsito de suelo con baja resistencia residual.

    Cargas dinmicas:

    Terremotos, voladuras, hincado de pilotes

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