Sismología III
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Ingeniera Antissmica - 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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