sismo resistencia.doc

7/24/2019 SISMO RESISTENCIA.doc

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Sismo

Los sismos son movimientos convulsivos en el interior de la Tierra y que generan

una liberación repentina de energía que se propaga en forma de ondas

provocando el movimiento del terreno.

Magnitud e Intensidad de un sismo

La magnitud es un parámetro que indica el tamaño relativo de los temblores, y

está, por lo tanto, relacionada con la cantidad de energía liberada en la fuente del

temblor. Es un parámetro único que no depende de la distancia a la que se

encuentre el observador. e determina calculando el logaritmo de la amplitud

má!ima de ondas registradas en un sismógrafo. La escala de magnitud es

logarítmica, significando esto que un temblor de magnitud ".#, por e$emplo,

produce un movimiento que es %# veces más fuerte que el producido por uno de

magnitud &.#. 'unque e!isten varias escalas de magnitud, por ra(ones prácticas la

escala más utili(ada )a sido la *agnitud Local o de +ic)ter. in embargo, en los

últimos años se )a estado dando preferencia a la *agnitud *omento, una escala

de magnitud que a diferencia de las otras escalas puede ser aplicada a temblores

de cualquier tamaño. ara obtener esta magnitud se determina primeramente elmomento sísmico del temblor, a trav-s de multiplicar el área de la ruptura y el

despla(amiento neto de los bloques de la falla. El uso de estos parámetros )ace

que esta magnitud sea la más representativa del tamaño del temblor, en

comparación a otras magnitudes que son calculadas solo con alguna fase sísmica

en particular.

' diferencia de la magnitud, la intensidad es un parámetro variable que describe

los efectos que un temblor causa sobre la sociedad y sus estructuras. ara

determinarla se consideran tanto los efectos percibidos por la gente como los

daños causados por el temblor en las estructuras y en el medio ambiente. '

diferencia de la magnitud que tiene un valor único, para un temblor dado e!istirán

varias intensidades, dependiendo de la ubicación donde se est- observando. Las



condiciones geológicas del sitio de observación $uegan un papel de considerable

importancia en la intensidad de un temblor. En sitios con suelo blando, o en

ambientes sedimentarios, las intensidades pueden ser de a / veces más altas

que las observadas en suelos de roca firme. 0onsecuentemente, aunque se

espera que la intensidad de un temblor se redu(ca a medida que nos ale$amos del

epicentro, en ocasiones las condiciones geológicas de regiones ale$adas del

epicentro dan lugar a intensidades más altas que en la vecindad del epicentro. 1n

e$emplo de este fenómeno es el caso del temblor de *ic)oacán, de septiembre de

%234, que causó daños severos en la ciudad de *-!ico.

La escala de intensidad que más se utili(a es la Escala *odificada de *ercalli.

Esta escala se representa en números romanos y va del 5 al 655. 1na intensidad de

55, por e$emplo, corresponde a un movimiento percibido levemente por una

persona en reposo, mientras que una intensidad de 655 corresponde a destrucción

total.

El foco y el epicentro

El foco o )ipocentro del terremoto es el lugar de liberación de la energía. El

epicentro la proyección a la superficie.

La distancia del foco de un sismo se refle$a en la llegada de las rápidas ondas

primarias 7ondas p8 y de las más lentas ondas secundarias 7ondas s8. La

diferencia del tiempo entre ambos 7delta t8 es grande sí el foco esta le$os. í el

foco es muy cerca la diferencia temporal entre la llegada de ondas s y p es muy

corta.

El epicentro de un terremoto se determina de modo siguiente. En los observatorios

se detecta el tiempo de llegada de las ondas p y s, que se propagan con diferentes

velocidades, la onda p con la velocidad mayor, la onda s con la velocidad menor.

9e la diferencia en la llegada de las ondas p y s se puede calcular el tiempo inicial



del terremoto 7con las velocidades de las ondas conocidas8. ara los observatorios

más cercanos al epicentro 7por lo menos tres8 se construye un círculo con radio r :

velocidad de la onda p 7o s8 ; tiempo de inicio. Tres de estos círculos se

interceptan en un solo punto, que es el epicentro del terremoto.

La mayoría de la energía sísmica se libera en profundidades entre # y "# <m

734=8, en una profundidad moderada de "# a /##<m se delibera %= de la

energía sísmica, en una profundidad alta entre /##<m y "##<m se genera solo /=

de la energía sísmica. Terremotos deba$o de "#<m $amás fueron detectados.

Sismología

La ismología es la ciencia que estudia las causas que producen los terremotos,

el mecanismo por el cual se producen y propagan las ondas sísmicas, y la

predicción del fenómeno sísmico.

9esde el punto de vista de la 5ngeniería, lo más importante es la definición y

cálculo de las acciones que el movimiento sísmico aporta a la estructura.

Estructura interna de la tierra. La Tierra está formada por tres capas conc-ntricas>

corte(a, manto y núcleo, con propiedades físicas distintas. Estas capas )an

podido ser detectadas y definidas, a partir del estudio de los registros del

movimiento de su superficie, y más concretamente por los estudios de los

terremotos.

Las principales capas que componen la Tierra, que son>

· ?úcleo, con un radio de /@"# Am., constituido por núcleo interior 7%8 y núcleo

e!terior 78, formado por )ierro fundido, me(clado con pequeñas cantidades de

níquel, sulfuros y silicio.

· *anto, con un espesor de 2## Am, y está dividido en manto inferior 7/8, manto

superior 7@8, y (ona de transición 748.



· 0orte(a o Litosfera 7&8, es la capa e!terior de la Tierra, es de elevada rigide(

7roca8 y anisotropía, sabemos que es de espesor variable, que en algunos casos

puede ser de &# Am., en los continentes las formaciones son graníticas, y

basálticas en los fondos oceánicos.

'lgunos autores consideran que los siguientes &# Am. tambi-n pertenecen a la

corte(a. La (ona que separa la corte(a del manto es conocida con el nombre de

discontinuidad de *o)orovicic, conocida comúnmente con el nombre de *o)o.

Placas tectónicas

'lfred Begner en el año %2% planteó que las doce grandes (onas de la corte(a

terrestre denominadas placas tectónicas, están en continua modificación, y que los

continentes se )an formado a partir de uno único llamado angea.

Los movimientos de deriva son los que )an dado lugar a la formación de los

actuales 0ontinentes a partir del angaea. Los modelos de 5nteracción entre las

placas son cuatro 7figura /8>

· ubducción> ocurre cerca de las islas, donde dos placas de similar espesor

entran en contacto entre sí.



· 9esli(amiento> se produce cuando entran en contacto dos placas oceánicas, o

bien una continental y una oceánica.

· E!trusión> este fenómeno ocurre cuando se $untan dos placas tectónicas

delgadas que se despla(an en direcciones opuestas, es el caso del contacto de

dos placas del fondo del oc-ano.

· 'crecencia> tiene lugar cuando )ay un impacto leve entre una placa oceánica y

una continental.

*c'lester asocia los movimientos de las placas con la energía calorífica que se

concentra ba$o la litosfera. +i<ita<e indica el esquema general de despla(amiento

de la figura @, relacionándolo con los movimientos de convección de las capas

inferiores, las cuales están en estado viscoso debido al calor. En las (onas de

e!trusión aparece Cnueva corte(aC, mientras en las (onas de subducción las

placas que penetran por deba$o se funden, por efecto del calor desarrollado en la

interacción entre placas ba$o condiciones de presión elevada, dando lugar al

magma. or ello los volcanes activos se sitúan frecuentemente en estas (onas de

subducción.



Límites de Placa

Dorsales

Las dorsales centrooceánicas son la manifestación de los límites divergentes o

constructivos. Las corrientes calientes ascendentes del *anto provocan una

elevación en el fondo del oc-ano llegar a tener una altitud de %4## a 4## metrossobre la llanura abisal.

En el e$e de la dorsal 7(ona a!ial8 aparece un valle, el rift, con actividad volcánica y

emisión de gases a alta temperatura 7)úmeros, negros o blancos según contengan

o no contengan a(ufre8.

ara adaptarse a la forma esf-rica de la Tierra, las dorsales están seccionadas y

divididas en segmentos despla(ados por unas fracturas denominadas fallas

transformantes.

rocesos geológicos asociados a las dorsales>



* Dulcanismo> el ascenso convectivo del *anto caliente, da lugar a

manifestaciones volcánicas, generalmente poco violentas, de lavas fluidas y muy

continuas.

* 0reación de corte(a oceánica> la solidificación de las corrientes ascendentes da

lugar a la creación de nueva corte(a oceánica que empu$a literalmente a la

corte(a más antigua.

* E!pansión del fondo oceánico> se deduce del punto anterior. La apertura de la

dorsal )ace que la corte(a pree!istente se desplace con todo lo que en ella o

sobre ella pudiera e!istir.

Fosas

La convergencia de dos c-lulas convectivas contiguas )ace que una de ellas se

CdobleC por deba$o de la otra 7CsubducciónC8 generando una depresión en el fondo

oceánico a todo lo largo del límite, las fosas oceánicas, que pueden llegar a

adquirir profundidades de más de %%.### metros ba$o el nivel del mar.

La placa que subduce genera movimientos sísmicos a todo lo largo y anc)o de la

misma. e conoce como plano de enioff al plano formado por la alineación de

focos sísmicos asociado al plano de subducción.

'l subducir una placa ba$o la otra se produce una fusión parcial, lo que da lugar a

fenómenos volcánicos en paralelo a la fosa. Este vulcanismo puede originar el

afloramiento de islas volcánicas. 9ebido a la esfericidad de la Tierra, estas islas

se agrupan formando arcos de islas y por ello, a estos arc)ipi-lagos, se les llama

arcos insulares o simplemente arcoFisla.

En muc)as ocasiones, los sedimentos marinos se acumulan en la fosa, tapándola.

Esta acumulación de sedimentos se denomina prisma de acreción y es la Cmateria

primaC para la formación de orógenos $unto con los arcosFislas.



rocesos geológicos asociados a las fosas>

* ismicidad> la entrada de la placa en el *anto y su fusión parcial, provoca

tensiones y compresiones que $unto con el ro(amiento entre las dos placas

originan numerosos terremotos.

* Dulcanismo> la fusión parcial de la placa que subduce y el ascenso de los

magmas originados origina arcos de islas volcánicas 7'leutianas, Gilipinas,

Hapón...8

* Irog-nesis> cuando una de las dos placas que convergen en una fosa portan

corte(a continental, el prisma de acreción y el arco volcánico se adosan a la masa

continental originando un orógeno marginal como los 'ndes. i la segunda placa

lleva tambi-n corte(a continental y de que colisionen dos continentes se forma un

orógeno de colisión como el Jimalaya.

Transformantes

0uando el límite entre dos placas contiguas no es ni constructivo 7dorsal8 ni

destructivo 7fosa8, )ablamos de límite transformante. En este caso las placas

pueden ir paralelas o formando cierto ángulo entre ellas.

El ro(amiento entre las placas en este tipo de límites genera, básicamente,

procesos sísmicos, que serán tanto más fuertes o más d-biles según la particular

relación entre ambas placas>

* En Kibraltar la placa Eurasiática y la 'fricana son paralelas, con despla(amiento

en el mismo sentido. El ro(amiento no es muy grande y los terremotos son de ba$a

o media intensidad 7terremotos de Kranada, 'lmería, *urcia8.

* En el *editerráneo oriental, estas dos mismas placas siguen siendo paralelas,

pero el despla(amiento es en sentido contrario. Los terremotos son de alta

intensidad 7terremotos de Turquía8.



* En la costa pacífica de ?orteam-rica, la placa acífica y la 'mericana Cc)ocanC

en ángulo recto, formando la falla de an 'ndr-s, origen de los terremotos de

0alifornia, de alta intensidad.

Deria de los !ontinentes

La )istoria geológica recienteM de la Tierra es la de la lenta transformación del

angaea )asta la forma que en la actualidad tienen los continentes y los mares.

7En la actualidad se cree que nubieron al menos supercontinentes anteriores a

angaea> +odinia y annotia.8 egún Lomnit(, representa la )istoria de la

interacción dinámica de las placas tectónicas. Jacia el final del periodo aleo(oico

la tierra estaba formada por un único continente llamado angea, y un único mar

denominado ant)alassa, sin embargo a finales del aleo(oico se fracturó el

angaea dando lugar a dos nuevos continentes denominados Laurasia y

KondNana. 'l final del meso(oico, los continentes tenían ya la forma y posición de

la figura ". Jabi-ndose formado durante el paleo(oico las dos cadenas

montañosas> La 0aledónica y la Jercínica, debido a las deformaciones ocurridas

en las (onas del contorno de los supercontinentes durante su movimiento. La

transformación posterior tuvo lugar en el periodo 0eno(oico, durante el cual, los

0ontinentes cambiaron solamente de posición pero conservaron su forma. La

configuración actual de las principales placas tectónicas de la Tierra se ilustra en

la figura 2, $untamente con su dirección de movimiento, que está indicada con

flec)as.



La Tectónica de Placas y el Territorio "ene#olano

Las consecuencias del movimiento de las placas en Dene(uela se refle$an en el

origen de los sistemas montañosos como> los 'ndes y las cadenas costerasO la

e!istencia del mar 0aribeO la separación de superficies insulares y otros

acontecimientos.

La migración de las placas )i(o que el Escudo Kuayan-s se separara del gran

escudo reF0ámbrico que conforma al continente africano. En el aleo(oico,

durante la angea, nuestro territorio se unía a la parte centralFoeste de 'frica, de

allí la coincidencia de que las provincias geoFestructurales de dic)o continente

sean un tanto similares a las de uram-rica.

Jace %3# m.a., en el Hurásico, la 'm-rica del ur se separó de la 'm-rica del

?orte. ara entonces, en los lineamientos de las dorsales atlánticas, uram-rica

se apartaba de 'frica en dirección noroeste.



En un período de %/4 a &4 m.a. el continente suramericano estaba separado por

completo tanto de 'frica como de la 'm-rica del ?orte. Este despla(amiento )acia

el oeste )i(o que los márgenes occidentales de 'm-rica se convirtieran en activos,

mientras que los orientales, en pasivos. Los primeros son los más afectados por la

confluencia de las placas, por eso se producen cinturones e!tensos de

levantamientos, fallamientos, plegamientos, vulcanismo, etc.

ara finales del 0retáceo, el movimiento de uram-rica )acia el noroeste pudo

)aber comen(ado a levantar la cordillera de la 0osta )acia el lado noreste de

Dene(uela, antes de eso, seguramente el litoral se ubicaba en el borde norte del

Escudo Kuayan-s. Los 'ndes primitivos comen(aron a levantarse igualmente a

finales del 0retáceo. 'l final del Eoceno continuó la orogenia formadora de la

0ordillera de *-rida.

El levantamiento, tal ve( muy rápido, de las cordilleras ubicadas en el Estado

Galcón, )i(o que el río Irinoco se desviara )acia el lado este del país, dado que

parte de los fósiles encontrados en la (ona de 1rumaco son propios de dic)o río,

tal como lo atestiguan los restos de algunas especies de bagres, tortugas y

toninas. i no )ubiera sido tan rápido el levantamiento de esas montañas,

posiblemente el Irinoco )ubiese seguido circulando )acia el norte del país.

Dene(uela está comprendida entre dos placas> la laca del 0aribe y la laca

udamericanaO la primera se mueve )acia el oeste y su límite oriental se asocia al

arco de islas antillanas. La geofractura que pasa por la costa y por la 0ordillera de

*-rida comprende un borde CdudosoC entre las placas antes mencionadas. Los

despla(amientos a ambos lados de dic)a geofractura indican una especie de

movimiento de rotación en el borde sur de la placa caribeña. 1na de las

evidencias de este contacto es la intensidad sísmica 7fallas de oconó y de El

ilar8, siendo Los 'ndes y las montañas costeras (onas de alta sismicidad.

Estudios recientes 7finales del siglo 668, a trav-s de la utili(ación de aparatos de

K, demostraron que la laca del 0aribe, en la parte norte del estado ucre, se

mueve a ra(ón de un centímetro por año en dirección )acia el este.



En resumen, los efectos más recientes de la tectónica de placas )an dado origen

en Dene(uela a los sistemas montañosos andinos y costerosO a la par de esta

orog-nesis, los agentes e!ternos )an removido en los paisa$es montañosos

grandes volúmenes de sedimentos que )an colmatado a grandes regiones como

los Llanos, el delta del Irinoco y la depresión del lago de *aracaibo.

La inestabilidad tectónica reciente tambi-n )a sido responsable de que una parte

de los Llanos 7estados 'n(oátegui y *onagas8 )aya sido ligeramente levantada

con respecto al nivel del mar, dando como resultado paisa$es de e!tensas mesas

disectadas.

!inturón de fuego del pacífico

El 0inturón o 'nillo de Guego del acífico está situado en las costas del oc-ano

acífico y se caracteri(a por concentrar algunas de las (onas de subducción más

importantes del mundo, lo que ocasiona una intensa actividad sísmica y volcánica

en las (onas que abarca.

Tambi-n llamado 0inturón 0ircumpacífico, incluye 7en sentido anti)orario8 a 0)ile,

parte de 'rgentina, parte de olivia, erú, Ecuador, 0olombia, 0entroam-rica,

*-!ico, parte de los Estados 1nidos, parte de 0anadá, luego dobla a la altura de

las 5slas 'leutianas y ba$a por las costas e islas de +usia, Hapón, TaiNán, Gilipinas,

5ndonesia, apúa ?ueva Kuinea y ?ueva Pelanda.

El lec)o del oc-ano acífico reposa sobre varias placas tectónicas, las cuales

están en permanente fricción y por ende, acumulan tensión. 0uando esa tensión

se libera, origina terremotos en los países del cinturón. 'demás, la (ona concentra

actividad volcánica constante. En esta (ona las placas de la corte(a terrestre se

)unden a gran velocidad 7varios centímetros por año8 y a la ve( acumulan

enormes tensiones que deben liberarse en forma de sismos.



El 0inturón de Guego se e!tiende sobre @#.### <m 74.### millas8 y tiene la forma

de una )erradura. Tiene @4 volcanes y concentra más del "4= de los volcanes

activos e inactivos del mundo.Q%R 'lrededor del 2#= de los terremotos del mundo y

el 3#= de los terremotos más grandes del mundo se producen a lo largo del

0inturón de Guego. La segunda región más sísmica 74F&= de los terremotos y el

%"= de terremotos más grandes del mundo8 es el cinturón 'lpide, el cual se

e!tiende desde Hava a umatra a trav-s del Jimalaya, el *editerráneo )asta el

'tlántico. El cinturón de la dorsal *esoatlántica es la tercera región más sísmica.

El 0inturón de Guego es el resultado directo de la tectónica de placas, el

movimiento y la colisión de las placas de la corte(a terrestre. La sección oriental

del 0inturón es el resultado de la subducción de la placa de ?a(ca y la placa de

0ocos deba$o de la placa udamericana que se despla(a )acia el oeste. La placa

de 0ocos se )unde deba$o de la placa del 0aribe en 0entroam-rica. 1na porción

de la placa del acífico, $unto con la pequeña placa Huan de Guca se )unden

deba$o de la placa ?orteamericana. ' lo largo de la porción norte del cinturón, la

placa del acífico, que se despla(a )acia el noroeste, esta siendo subducida

deba$o del arco de las 5slas 'leutianas. *ás )acia el oeste, la placa del acífico

está subducida a lo largo de los arcos de la península de Aamc)at<a en el sur más

allá de Hapón. La parte sur es más comple$a, con una serie de pequeñas placas

tectónicas en colisión con la placa del acífico, desde las 5slas *arianas, Gilipinas,

ougainville, Tonga, y ?ueva Pelanda. 5ndonesia se encuentra entre el cinturón de

Guego a lo largo de las islas adyacentes del noreste, incluyendo ?ueva Kuinea, y

el cinturón 'lpide a lo largo del sur y oeste de umatra, Hava, ali, Glores y Timor.

Sismo $esistencia

La ismoFresistencia es una especialidad que, e$ercida con creatividad y destre(a

en el mane$o de los conocimientos, )ace posible el estudio del comportamiento

estructural de las edificaciones en (onas sísmicas, el cual plantea un comple$o

esquema de fuer(as que actúan en tres dimensiones y que tienen un flu$o



)ori(ontal y vertical. Este flu$o de fuer(as está condicionado, por supuesto, a la

ubicación y tamaño de los elementos componentes de la edificación, sean o no

estructurales, y puede verse obstaculi(ado al interrumpirse un elemento

constructivo o al establecerse un cambio brusco de sección.

El transporte de ese flu$o de fuer(as a las fundaciones sólo podrá ser solucionado

satisfactoriamente, si el diseñador tiene, desde el comien(o, una visión clara del

con$unto de la edificación y busca que en la transmisión de fuer(as, la estructura

se comporte satisfactoriamente en cuanto a rigide( y resistencia se refiere,

manteniendo a su ve( )omogeneidad con el con$unto de elementos no

estructurales que conforman la edificación.

La distribución de los elementos estructurales en líneas resistentes nítidas, la

continuidad entre ellos, basada en una clara interacción de los mismos, con

uniones bien detalladas, obviará dificultades para comprobar de manera

fe)aciente, mediante el análisis estructural, su comportamiento ba$o un estado de

carga. 1na estructura resuelta de esta manera, simplificará su construcción.

Lograda una estructura con estos principios, con la continuidad descrita, podrá la

edificación como un todo, soportar los efectos consecuentes de un terremoto en

forma armónicaO las cargas se distribuirán a trav-s de sus partes en la forma

prevista y cada elemento componente reali(ará la fracción de traba$o que le

corresponda. En cambio, si la traba(ón mecánica de las partes o elementos

estructurales es deficiente, o no integran líneas de resistencia, la acción del

terremoto se manifestará separadamente sobre cada uno de ellos, en forma

proporcional a sus masas, lo que se traduce en un peligro evidente.

Los edificios sismoFresistentes deben soportar las fuer(as que se prescriben en

nuestras ?I+*' sin colapsarO aún cuando puedan ocurrir en ellos algunos

daños tanto estructurales como no estructurales. En la mayor parte de las



estructuras se espera que el daño estructural, en un terremoto mayor que el

considerado en nuestras ?I+*', pueda ser limitado a un daño reparable.

La estructura de un edificio bien concebido, en cuanto a diseño, construcción y

mantenimiento es muc)o más resistente que aquella que se obtiene solamente de

la aplicación de la normativa vigente, lo que se )a puesto en evidencia en los

últimos terremotos ocurridos en *-!ico 7%2348 y ?ort)ridge, 0alifornia 7%22@8. 1n

Edificio bien concebido, aunado a la correcta aplicación de lo prescrito en las

normas, tendrá una Cresistencia adicionalC que le permitirá soportar la acción de un

terremoto mayor que el contemplado en dic)as normas.

ero, si en cambio, el edificio se configura con geometrías irregulares, tanto

verticales como )ori(ontales, se establecen cambios bruscos de rigide( de un piso

a otro, se diseñan detalles o cone!iones de manera inadecuada, la Cresistencia

adicionalC se verá anulada por el efecto de torsiones e!cesivas, que además

demandarán niveles elevados de ductilidad y de resistencia.

Es preciso revisar nuestras ?I+*', prestando una mayor atención a la

configuración de la edificación, se debe ser más e!igente en eliminar las

irregularidades geom-tricas, bien sean verticales u )ori(ontales, a fin de lograr un

comportamiento armónico, resistente y seguro de todos los componentes que la

integran. Estoy de acuerdo con los coeficientes sísmicos y los m-todos de análisis

establecidos en nuestra ?I+*' 70IDE?5? %"4&F38, pero es fundamental crear

un cuerpo de recomendaciones CadF)ocC a la ?I+*', que tome en consideración

lo e!puesto en cuanto a configuración.

9eberíamos reali(ar una revisión e!)austiva de la relación resistencia y ductilidad.

La ductilidad proporciona una Cresistencia adicionalC, pero tambi-n es cierto que

pueden construirse estructuras no dúctiles que tengan suficiente capacidad para

proveer esa Cresistencia adicionalC.



En cuanto al proceso de construcción de edificaciones y obras en (onas sísmicas,

es necesario resaltar la participación del profesional o los profesionales

inspectores, como vigilantes y garantes de la obra que se e$ecuta, respetando las

directrices emanadas de los proyectos y especificaciones resultantes del proceso

del diseño. El profesional, en este caso, tiene que entender y comprender que en

sus manos está la posibilidad de e$ecutar la obra de manera tal que cumpla con

todas las )ipótesis establecidas en el proceso del diseño. ?o es lo tradicional, pero

se impone la necesidad de la participación del equipo de diseño en este proceso,

en calidad de supervisores y asesores del equipo de inspección. 5ndudablemente,

que de acuerdo a la magnitud de la obra esta participación tendrá mayor o menor

intensidad. 9e esta manera se asegura, además, la corrección de cualquier

aspecto imprevisto o resuelto en forma inconveniente para cumplir con las

)ipótesis establecidas en el diseño, o se da cabida a la formulación de alternativas

que me$oren los resultados previstos.

Jay que insistir en que la estimación de la respuesta estructural sísmica de los

edificios, no sólo es fruto de la aplicación de lo pautado en los códigos o normas y

su posterior análisis, )aciendo uso de un programa predeterminado en una

computadoraO se trata de algo más comple$o, de saber intuir y deducir el

comportamiento de la edificación, conociendo como se deben repartir las

solicitaciones entre los diferentes elementos que la componen, como es su

interacción, y que ductilidad se espera en su comportamiento, como actúan los

elementos no estructurales, tales como las paredes divisorias de mampostería que

se encuentran unidas a la estructura, ya que de las observaciones reali(adas en

sismos recientes, se comprobó que estas paredes son elementos que pueden

alterar el comportamiento estructural de la edificación y siendo elementos rígidos

pero frágiles, pueden presentar fallas que comprometen, además, las áreas de

escape de la edificación.

Tenemos que ser )onestos. or buenos que )ayan sido los conocimientos que

)ayamos aplicado en el proceso del diseño de las estructuras sismoFresistentes,



debemos reconocer que los terremotos )an puesto en evidencia áreas de

ignorancia en el e$ercicio de esta especialidad. Los terremotos nos )an enseñado

y nos )an provisto de datos e información que nos )an permitido a$ustar y calibrar

la tecnología del diseño sismoFresistente.

9e acuerdo al estudio y análisis de las contingencias en sismos recientes, se

confirma que debemos proyectar estructuras más rígidas pero más livianas. La

rigide( la podemos lograr )aciendo uso de elementos de paredes portantes,

incorporados de manera co)erente y armónica con otros elementos fle!ibles como

son los pórticos. En cuanto a construir estructuras más livianas y más dúctiles, una

opción es incorporar en lo posible estructuras compuestas, de perfiles de acero y

concreto armado que ofrecen un me$or comportamiento ante solicitaciones

sísmicas.

%mena#a sísmica

La 'mena(a ísmica es un t-rmino t-cnico mediante el cual se caracteri(a

num-ricamente la probabilidad estadística de la ocurrencia 7o e!cedencia8 de

cierta intensidad sísmica 7o aceleración del suelo8 en un determinado sitio, durante

un período de tiempo.

La 'mena(a ísmica puede calcularse a nivel regional y a nivel local, para lo cual

se deben considerar los parámetros de fuentes sismog-nicas, así como tambi-n

los registros de eventos sísmicos ocurridos en cada (ona fuente y la atenuación

del movimiento del terreno



Metodología para calcular la amena#a sísmica

$ecurrencia sísmica

La distribución del número con diferentes magnitudes, ocurridos dentro de un área

especifica y en un tiempo determinado, se conoce como ley de recurrencia

sísmica y se e!presa en función de la relación frecuenciaFmagnitud de KutenbergF

+ic)ter Q%24@R, como se denota>

Log ? : aFb *

9onde ? es el número de sismos con magnitud igual o mayor que *, a y b son

parámetros que describen la sismicidad regional y * es la magnitud del sismo

calculado.

ara reali(ar un estudio de recurrencia sísmica es importante contar con un

catalogo sísmico actuali(ado, el cual consiste en la compilación de eventos

sísmicos )istóricos e instrumentales registrados durante un período de tiempo

determinado.

Es a partir de %4/# que en Dene(uela se tiene evidencia )istórica escrita sobre la

ocurrencia de sismos 7sismos )istóricos8 y luego de %2%# cuando se inicia la

sistemati(ación de la información sobre movimientos telúricos registrada mediante

los instrumentos para tal fin 7sismos instrumentales8.

Estudio de completitud del cat&logo sísmico

ara asegurar mayor consistencia del catálogo sísmico, este debe ser )omog-neo

en el tiempo. El procedimiento para evaluar la completitud propuesto por tepp

7%2"38, se basa en un parámetro estadístico 7varian(a8 en el cual la tasa de

ocurrencia de los sismos es estable para los diferentes rangos de magnitud.



Fuentes sísmicas

0on base en la sismicidad y la tectónica regional, se definen las áreas fuentes o

(onas fuentes, las cuales presentan uniformidad de los focos de los sismos

registrados y, a su ve(, se encuentran asociadas a un sistema de fallas

Leyes de atenuación

Las leyes de atenuación se utili(an para estimar el nivel de movimiento del suelo

en el sitio de inter-s ante la ocurrencia de un sismo con cierta magnitud. ara

definir la ley de atenuación a utili(ar en un estudio de amena(a, debe tomarse en

cuenta la fuente con mayor incertidumbre.

' continuación, se muestran algunas leyes de atenuación utili(adas en Dene(uela.

%utor Ley de %tenuación

G1?D55 Iccidente y

0entro

Ln 7a8 : @,@3 S #,4/* %,4&ln 7+ S

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S %#8

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%#8

La amena(a sísmica generalmente se representa mediante mapas con curvas de

isoaceleración para diferentes períodos de retornos y mediante espectros de

pseudovelocidad del suelo, mostrando su comportamiento en función de las

fuentes sísmicas. Los resultados de estos estudios se utili(an en el diseño de



obras civiles, puesto que permiten estimar las fuer(as probables a las que se

someterá una estructura en un determinado lugar, en caso de un evento sísmico.

En Dene(uela, el *apa de 'mena(a ísmica se toma en cuenta para el diseño de

edificaciones, mediante la aplicación de la norma sismorresistente 70IDE?5?F

*5?91+ %"4&F##%8 en la que se establece una aceleración )ori(ontal pico en

roca para cada (ona.

'ctualmente, este mapa está conformado por 3 (onas> desde la Pona #, donde no

se requiere la consideración de las acciones sísmicas, )asta la Pona " donde el

coeficiente de aceleración )ori(ontal 'o es igual a #,@#. Este mapa se )a

elaborado para un período medio de retorno de @"4 años, que corresponde a una

probabilidad de e!cedencia de %#= para una vida útil de 4# años.

or conveniencia, la delimitación final de las (onas se a$usta, en lo posible, a la

división política del paísO es decir> límites de estados o municipios, de acuerdo con

el documento I0E5 %22".

"ulnera'ilidad sísmica

Es un t-rmino relacionado con un edificio o estructura propenso o susceptible de

sufrir daño o colapso debido a un terremoto potencial.

e determina que un edificio es sísmicamente vulnerable si no cumple con los

reglamentos vigentes para construcciones sismorresistentes y con los criterios

actuales de ingeniería sismorresistente, o si un análisis determina que el sistema

estructural no es apto para resistir las acciones sísmicas y es susceptible de sufrir

daño severo o aún de colapsar debido a un evento destructivo.

Disminución de la ulnera'ilidad en #onas de alto peligro sísmico



Es indudable el importantísimo aporte reali(ado por la 5ngeniería ismorresistente

a la disminución de la vulnerabilidad sísmica de las construcciones. En la

actualidad, el nivel de conocimiento del efecto sísmico en las estructuras, así

como del comportamiento de los materiales, permite proyectar y e$ecutar

construcciones seguras ante la ocurrencia de terremotos.

?o obstante lo antes indicado, el concepto actual de vulnerabilidad sísmica es

muc)o más amplio, e involucra a otras disciplinas cuya participación resulta )oy

indispensable para lograr el nivel de seguridad deseado.

!onsecuencias económicas y sociales de un sismo

!onsecuencias sociales>

Los sismos de gran magnitud generalmente ocasionan daños que arro$an grandes

p-rdidas )umanas, con cifras muy elevadas de muertos, )eridos y desaparecidos,

estos ocurren no solo durante el desastre natural sino tambi-n despu-s de

sucedido el mismo, al destruirse parte o toda la infraestructura urbana y comercial

del sitio afectado las condiciones de vida y sanitarias entran en una fase de

deterioro muy acelerado lo que genera un incremento de los brotes de

enfermedades, escase( de comida y agua y las medicinas se )acen insuficientes

para atender la demanda.

El tiempo es un factor que complica la situación, ya que mientras mas tarde una

comunidad o un país en recuperarse de los daños, más e!tensas, intensas y

duraderas se )acen las consecuencias del sismo, muc)as familias al quedar sin

empleo de$an de percibir recursos para adquirir comida, ropa, medicina además

que en ocasiones pierden todas sus posesiones materiales y los lugares en los

que antes vivían, la inseguridad va en aumento y las provisiones donadas en

decremento.



1n caso muy particular fue el %2 de eptiembre de %234 en el que un sismo

sacude a la ciudad de *-!ico y afectó principalmente el centro )istórico de la

0iudad de *-!ico donde cobró la mayor cantidad de víctimas. in embargo, el

sismo de$ó muerte en (onas le$anas a la capital, tales como 0iudad Ku(mán en

Halisco y el puerto de Lá(aro 0árdenas en *ic)oacán. 'l principio no se tenían

datos oficiales porque los centros de información )abían sido afectados tambi-n, y

tardaron varias )oras en retomar las transmisiones. 'ún sin saber la cifra e!acta

de muertos, se estima en listas oficiales que %#,### personas murieron, y otras

4,### se reportaron como desaparecidas. adres de niños y $óvenes murieron en

el sismo, personas fueron rescatadas de entre los escombros, beb-s que nacieron

ese día y pasaron )asta más de una semana sepultados entre toneladas de )ierro

retorcido.

0abe mencionar que no sólo el continente 'mericano )a sufrido, el tsunami de

5ndonesia 7& de 9iciembre del ##@8, ri Lan<a, y Tailandia de$ó un saldo de

",### muertos en 5ndonesia, %3,### en ri Lan<a, @,/## en la 5ndia, %,@## en

Tailandia, %## en omalia, 4 en las 5slas *aldivas, @@ en *alasia, /# en

*yanmar, %# en Tan(ania, / en Las eyc)elles, en angla 9es) y % en Aenya.

Esto equivale apro!imadamente a @#,2@% más personas de las que fallecieron en

el terremoto de *-!ico en %234 y el país más afectado fue 5ndonesia con un saldo

de ",### p-rdidas )umanas.

Itro de los grandes desastres fue la triple catástrofe del % y de mayo de %2&#

se conformó por terremotos y un maremoto que asolaron trece de las entonces

4 provincias de 0)ile. En pocos minutos se perdieron centenares de vidas y fue

arrasada la infraestructura c)ilena, parte del territorio se )undió en el mar, islas y

otras fueron borradas por el tsunami. U aunque el terremoto fue percibido en todo

el cono de 'm-rica del ur, el saldo de muertos no fue tan drástico como el de la

ciudad de *-!ico en %234.



i tomamos la frase VLas áreas más vulnerables son los centros urbanos, cuyo

crecimiento acelerado obliga a cambios rápidos en las estructuras sociales y

económicasW 7Keissert, /28, podemos inferir que un desastre natural pone al

descubierto la vulnerabilidad de las naciones y de las personas debido a que

nosotros como sociedad crecemos de una manera descontrolada, sin prevenir lo

que pueda pasar, ya que si nosotros fu-ramos lo suficientemente resistentes a las

consecuencias, en ve( de llamarlos desastres naturales, tan sólo serían

fenómenos naturales.

!onsecuencias económicas

abemos que los desastres naturales además de causar grandes p-rdidas

)umanas, tambi-n provocan p-rdidas materiales y económicas. Tan sólo en el año

##/ las p-rdidas alcan(aron los 44 mil millones de dólares a nivel mundial. El

problema no es la p-rdida de dinero en sí, sino la desproporción en la que los

países se ven afectados respecto a su producto interno bruto, ya que los países

en desarrollo sufren más las ba$as que los países ricos. Esto )ace vulnerables a

las entidades en vías de desarrollo, e!poni-ndolos a la creciente pobre(a.

Lo que nos )ace ver esto es que las condiciones de vida antes de que ocurra un

desastre natural, son en gran medida factores relevantes para determinar cuál es

la p-rdida en los bienes que la sociedad tiene, por e$emplo, si tomamos el caso de

una ciudad que no cuenta con la infraestructura necesaria para soportar la venida

de un sismo y la comparamos con otra ciudad que en cambio, desde antes de que

el sismo se presente, su infraestructura es resistente, a pesar de que el sismo

tenga la misma intensidad, los daños ocasionados en la primera ciudad serán

mayores que en la segunda ciudad, por lo que al gobierno le costará más recursos

económicos reparar la primera que la segunda y las p-rdidas materiales serán

más grandes.



ero no tan sólo en las p-rdidas de las casas, de los muebles y de los demás

bienes que poseen las personas se ven afectadas las economías, sino tambi-n en

las industrias destruidas y los recursos que se ve for(ado el Estado a aportar para

que vialidades y servicios, entre otros, lleguen a ser como lo eran antes. 'demás

durante el tiempo en que se tarda la sociedad en reconstruirse por completo, no se

generan los mismos recursos que se generaban y en el caso de las (onas

turísticas que se ven afectadas por los desastres naturales, mientras que se

reconstruyen, pierden turistas tanto nacionales y e!tran$eros y gastan en sacar a

los que no pudieron salir antes de que el desastre viniera.

or último, por las ra(ones mencionadas anteriormente, es importante que se

cuente con un fondo de reserva para los desastres naturales, para que se puedan

recuperar de manera más rápida todos los países, países. Itra acción importante

a tomar es me$orar la infraestructura de las ciudades, en especial, de las que

están más e!puestas, para poder así soportar en mayor medida y que la p-rdida

en los recursos económicos y materiales sea menor cuando se avecine el evento

sísmico.

Diafragma

e entiende por diafragma cualquier sistema de tec)o o entrepiso capa( de

trasmitir fuer(as laterales de sismo o viento a los elementos verticales que forman

el sistema resistente a dic)as cargas.

Los movimientos sísmicos generan grandes fuer(as laterales en los edificios.

0omo reacción a ese esfuer(o, la estructura portante del edificio se mueve,

transmitiendo verticalmente ese despla(amiento. 9ebido a que este movimiento se

transmite por la (ona más rígida del edificio 7centro de rigide(8, mientras que cada

planta se va a mover en torno a su centro de masa, cuando el centro de masa y el

centro de rigide( no coinciden, las plantas tenderán a girar, produciendo un efecto

de torsión en los elementos estructurales que conectan cada planta.



9ebido a este efecto, la estructura puede sufrir múltiples daños, tanto estructurales

7fisuras, alabeos8 como no estructurales 7grietas en tabiquería, rotura de

ventanas8, pudiendo llegar al colapso completo del edificio. or este motivo los

diseños de edificios sismorresistentes deben ser sensiblemente sim-tricos y

regulares, ya que la asimetría en la distribución y dirección de los soportes

estructurales tenderá a aumentar este efecto de torsión.

!entro de masa

Es el punto geom-trico que dinámicamente se comporta como si en -l estuviera

aplicada la resultante de las fuer(as e!ternas al sistema. 9e manera análoga, se

puede decir que el sistema formado por toda la masa concentrada en el centro de

masas es un sistema equivalente al original.

!entro de cortante

El centro de cortante, tambi-n llamado centro de torsión, centro de cortadura o

centro de esfuer(os cortantes 70E08, es un punto situado en el plano de la sección

transversal de una pie(a prismática como una viga o un pilar tal que cualquier

esfuer(o cortante que pase por -l no producirá momento torsor en la sección

transversal de la pie(a, esto es, que todo esfuer(o cortante genera un momento

torsor dado por la distancia del esfuer(o cortante al centro de cortante.

!entro de rigide#

El centro de rigide( 70+8 se define como aquel punto perteneciente al diafragma,

talque si se le aplican cargas traslacionales el diafragma sólo se despla(a, no rota.

Diafragma $ígido



9iafragma, ya sea de tec)o o entrepiso que pueda distribuir las cargas

)ori(ontales según las rigideces de los elementos resistentes de apoyo. 0omo

e$emplo de diafragmas rígidos se pueden considerar> losa sólidas de concreto

refor(ado coladas en el sitioO o losas formadas por fran$as 7viguetas8 de elementos

prefabricados sin $untas monolíticas entre ellas, pero con una losa sólida adicional

de concreto refor(ado coladas sobre los elementos prefabricados y debidamente

ancladas a ellos.

Diafragma Fle(i'le

Es aquel diafragma de tec)o o entrepiso que sólo tiene capacidad de transmitir

fuer(as de corte directo tangenciales al plano del diafragma. 0omo e$emplo de

diafragmas fle!ibles se pueden considerar> los sistemas de piso de madera y

tec)os con forro inferior de madera contrac)apada que est-n debidamente unidos

en toda su longitud a los elementos verticales resistentes a las cargas laterales.

Tambi-n se considera los tec)os arriostrados con elementos de acero, ya sea

varilla o perfiles laminados.

!onfiguración estructural

La e!periencia )a demostrado que la configuración de la edificación y su

estructuración $uegan un papel muy importante en el diseño a solicitaciones

sísmicas intensas. Los estudios analíticos confirman las observaciones de campo

según las cuales, edificaciones irregulares dan lugar a elevadas demandas

locali(adas de resistencia yXó ductilidadO esto conduce a una respuesta

inadecuada, a menudo de consecuencias catastróficas, ya que la estructura

portante no alcan(a a desarrollar íntegramente su capacidad portante.

Irregularidades en planta



Las plantas de configuración irregular tienen un mal desempeño a sismos

intensos. or e$emplo plantas triangulares, generalmente ubicadas en parcelas de

la misma forma, conducen a distribuciones de rigide( asociadas a fuertes

torsiones. Los e!tremos de plantas con entrantes pronunciados, con formas en 1,

0 ó J, tienden a responder de modo independiente al resto de la edificación

creando esfuer(os adicionales no previstos. u corrección a posteriori es posible.

Irregularidades en eleación

0ambios bruscos en la distribución vertical de masas, resistencia o rigide(

conducen a situaciones altamente vulnerables a sismos. ?o es conveniente

disponer grandes masas aisladas en las partes superiores de edificaciones

elevadas pues durante la respuesta dinámica de la edificación son de esperar

amplificaciones importantes del movimiento. Itras irregularidades en elevación

pueden ser creadas por elementos no estructurales, cuya interacción con la

estructura portante suele ser ignorada en el modelo matemático.

sismo resistencia.doc

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