Elementos De Ingenieria Sismica

ELEMENTOS DE INGENIERÍA SÍSMICA

SISMOS:

Un sismo, también llamado seísmo o terremoto, es un fenómeno de sacudida brusca y pasajera de la corteza terrestre producida por la liberación de energía acumulada en forma de ondas sísmicas. Los más comunes se producen por la ruptura de fallas geológicas. También pueden ocurrir por otras causas como, por ejemplo, fricción en el borde de placas tectónicas, procesos volcánicos o incluso ser producidos por el hombre al realizar pruebas de detonaciones nucleares subterráneas.

CLASIFICACION DE MOVIMIENTOS TELURICOS

Sismos volcánicos: se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes y por lo general son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato volcánico. En las etapas previas a episodios de actividad volcánica mayor se presentan en número reducidos (algunos sismos por día o por mes) y durante una erupción la actividad sísmica aumenta hasta presentar decenas o cientos de sismos en unas horas. Según indican las estadísticas mundiales, muy pocas veces han rebasado los 6 grados en la escala de magnitud.

Sismos tectónicos: Son los verdaderos movimientos sísmicos y los de mayor intensidad. Generalmente asociados a fracturas (fallas). Producen el 90 % de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas extensas, pueden ser sismos interplaca (zona de contacto entre placas) o sismos intraplaca (zonas internas de estas). Los sismos de interplaca se caracterizan por tener una alta magnitud (7), un foco profundo (20 km.), y los sismos de intraplaca tienen magnitudes pequeñas o moderadas.

Sismos de interplaca:

Se generan en las zonas de contacto de las placas tectónicas. Se caracterizan por tener una alta magnitud (*7), un foco profundo (*20 km), gran liberación de energía y por lo general alejados de los centros de población.

Sismos de intraplaca:

Su origen se da dentro de las placas tectónicas, en las denominadas fallas locales. Se caracterizan por tener magnitudes pequeñas o moderadas

Sismos causados por explosiones.

El hombre produce explosiones que a veces se pueden detectar a distancias considerables (pruebas nucleares), originando sacudidas sísmicas que pueden afectar a las estructuras de algunos edificios.

Aunque la mayor parte de los movimientos sísmicos, los que podríamos llamar seísmos verdaderos, se producen por causas tectónicas, algunos de ellos se pueden producir por otras.

Microsismos: pequeñas vibraciones en la Corteza terrestre provocadas por causas diversas. Entre las más frecuentes se encuentran grandes tormentas, hundimiento de cavernas, desplomes de rocas, etc.

Sismos locales: afectan a una región muy pequeña y se deben a hundimientos de cavernas y cavidades subterráneas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas arcillosas. Otro sismo local es el provocado por el hombre originado por explosiones o bien por colapso de galerías en grandes explotaciones mineras. También se ha supuesto que experimentos nucleares, o la fuerza de millones de toneladas de agua acumulada en represas o lagos artificiales podría producir tal fenómeno

ESCALAS DE MAGINITUDES

• Escala magnitud de onda superficial ( ):

La escala magnitud de onda superficial ( ) es una de las escalas de magnitud sísmica usadas en sismología para describir el tamaño de un sismo. Está basada en mediciones de las ondas superficiales de Rayleigh, que viajan principalmente a lo largo de las capas superiores de la tierra. Es usada actualmente en la República Popular China como un estándar nacional (GB 17740-1999) para categorizar terremotos.1

• Escala magnitud de las ondas de cuerpo ( ):

La magnitud de las ondas de cuerpo ( ) es una forma de determinar el tamaño de un terremoto usando la amplitud de la onda de presión inicial para calcular la magnitud. La onda P es un tipo de onda de cuerpo que es capaz de viajar a través de la tierra a una velocidad de alrededor de 5 a 8 km/s, y es la primera onda de un terremoto que llega a un sismómetro. Debido a esto, el cálculo de la magnitud de las ondas de cuerpo puede ser el método más rápido para la determinación del tamaño de un terremoto que esté a una gran distancia del sismómetro.

• Escala sismológica de Richter:

La escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud local (ML), es una escala logarítmica arbitraria que asigna un número para cuantificar la energía que libera un terremoto, denominada así en honor del sismólogo estadounidense Charles Richter (1900-1985).

La sismología mundial usa esta escala para determinar la magnitud de sismos de una magnitud entre 2,0 y 6,9 y de 0 a 400 kilómetros de profundidad. Por lo que decir que un sismo fue de magnitud superior a 7,0 en la escala de Richter se considera incorrecto, pues los sismos con intensidades superiores a los 6,9 se miden con la escala sismológica de magnitud de momento.

• Escala sismológica de magnitud de momento:

La escala sismológica de magnitud de momento (MW) es una escala logarítmica usada para medir y comparar sismos. Está basada en la medición de la energía 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.

Una ventaja de la escala de magnitud de momento es que no se satura cerca de valores altos.1 Es decir, a diferencia de otras escalas, ésta no tiene un valor por encima del cual todos los terremotos más grandes reflejen magnitudes muy similares.

Otra ventaja que posee esta escala es que coincide y continúa con los parámetros de la escala de Richter.

Por estas razones, la escala de magnitud de momento es la más usada por sismólogos para medir y comparar terremotos de grandes proporciones.

ESCALAS DE INTENSIDADES

-Escala sismológica de Mercalli: de 12 puntos, desarrollada para evaluar la intensidad de los terremotos según los efectos y daños causados a distintas estructuras. Debe su nombre al físico italiano Giuseppe Mercalli.

Se basó en la simple escala de diez grados formulada por Michele Stefano Conte de Rossi y François-Alphonse Forel. La escala de Rossi-Forel era una de las primeras escalas sísmicas para medir la intensidad de eventos sísmicos. Fue revisada por el vulcanólogo italiano Giuseppe Mercalli en 1884 y 1906.

-Escala Medvedev-Sponheuer-Karnik: también conocida como escala MSK o MSK-64, es una escala de intensidad macro sísmica usada para evaluar la fuerza de los movimientos de tierra basándose en los efectos destructivos en las construcciones humanas y en el cambio de aspecto del terreno, así como en el grado de afectación entre la población. Tiene doce grados de intensidad, siendo el más bajo el número uno, y expresados en números romanos para evitar el uso de decimales.

-Escala Shindo o escala cerrada de siete: conocida como Escala japonesa. Más que en la intensidad del temblor, se centra en cada zona afectada, en rangos entre 0 y 7. La escala sísmica de la Agencia Meteorológica de Japón es usada en Japón y Taiwán para indicar la intensidad de los terremotos. Su unidad de medida es el Shindo. A diferencia de la escala de Richter (donde se mide la magnitud total del terremoto, y representa el tamaño del terremoto con un único número), el Shindo describe el grado de agitación en un punto de la superficie terrestre. Las mediciones con esta escala pueden variar de un punto a otro por factores como el tipo de terreno.

PROBLEMAS TECNICOS RELACIONADOS CON LOS TERREMOTOS

Materiales Peligrosos

Nuestras modernas ciudades industriales están cargadas de productos químicos y del petróleo que podrían contribuir substancialmente a la generación de tóxicos luego de un terremoto. Las instalaciones industriales de almacenamiento de materiales peligrosos podrían explotar o agrietarse y los daños en una planta de energía nuclear podrían llevar a una extensa contaminación por materiales radiactivos. En un terremoto de importancia, las tuberías que llevan gas natural, agua y excretas se pueden romper. Luego del terremoto de Loma Prieta, cerca de 20% de las lesiones fueron causadas por materiales tóxicos.

Los esfuerzos para remover a los ocupantes atrapados de un edificio colapsado

pueden también exponer al personal de rescate a una variedad de peligros, como los provenientes del daño a los servicios.

Incendios

Uno de los más severos desastres secundarios que pueden seguir a los terremotos es el incendio. Las sacudidas severas pueden causar volcamiento de estufas, calentadores, luces y otros elementos que pueden iniciar las llamas. Históricamente, en Japón los terremotos que desencadenan incendios tienen 10 veces más muertos que aquéllos que no lo hacen.

Diques

Los diques también pueden fallar, amenazando a las comunidades aguas abajo. Un procedimiento estándar después de cualquier terremoto debe ser la inmediata inspección de los daños en todos los diques de la vecindad y una rápida reducción de los niveles de agua en los reservorios detrás de cualquier dique sospechoso de haber sufrido un daño estructural.

Factores Estructurales

El trauma causado por el colapso parcial o completo de las estructuras hechas por el hombre es la causa más común de muerte y lesión en la mayoría de los terremotos Cerca de 75% de las muertes atribuidas a terremotos en este siglo fueron causadas por el colapso de edificaciones que no fueron adecuadamente diseñadas para sismorresistencia, construidas con

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