DOCENTE : Ing. Abal García, Gerlyn Gregorio

ALUMNOS :

- Gonzales Ronquillo, Cinthia Noely

- Pozo Seguil, Carlos

- Trujillo Ariza, Lisseth

CURSO : Ingeniería Antisísmica

GRUPO : “B”

CONCEPTOS BÁSICOS -

SISMO

UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO

E.A.P DE ING. CIVIL

1. CONCENPTOS BÁSICOS

1.1 SISMO. Son Vibraciones o sacudimientos de corteza terrestre causados por ondas sísmicas

que se generan por la liberación de energía elástica acumulada en la corteza y

parte superior del manto terrestre que se denomina litósfera, Por las

consecuencias que produce sobre la naturaleza y las zonas pobladas por el

hombre, está considerado como un peligro natural.

Los sismos Se manifiestan mediante Fallas en el terreno ya sea Ruptura de fallas

superficiales, Vibración del suelo, Agrietamiento del suelo, deslizamientos.

1.2 EPICENTRO

Es el punto de la superficie de la Tierra

directamente sobre el hipocentro. Es la

localización de la superficie terrestre

donde la intensidad del sismo es mayor.

Las características de la falla, sin

embargo, pueden hacer que el punto de

mayor intensidad esté alejado del

epicentro

1.3 HIPOCENTRO

Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un

sismo, es el lugar donde se produce un sismo. Cuando ocurre en la corteza de ella,

hasta 70 km de profundidad, se denomina superficial. Si ocurre entre los 70 y los

300 km se denomina intermedio y si es de mayor profundidad: profundo

(recordemos que el centro dela Tierra se ubica a unos 6.370 km de profundidad).

2. CAUSAS DE LOS SISMOS

2.1 TECTÓNICA DE PLACAS

Es una teoría postulada por Alfred Wegener, en el que explica integradamente el

origen de los sismos, terremotos, volcanes, etc. Indica que la litósfera (capa externa de la tierra) está formada por una serie de

placas que conforman la superficie terrestre, el espesor de estas placas es de 70

km, cuando está bajo océanos, y el doble cuando está bajo continentes

Estas placas se desplazan sobre la Astenósfera (capa que se ubica de bajo de la

litósfera) debido a corrientes de convección. Actualmente se identifican 22 placas

tectónicas, y cuando se produce un rozamiento o choque entre ellas, es lo que

ocasiona un sismo., que se manifiesta más en los bordes de las placas.

2.2 SISMOS DE ORÍGEN TECTÓNICO

Los sismos son originados por movimientos de la litosfera, estos fenómenos se producen

cada año y se calculan en centenares de millares de ellos; los observadores registran

anualmente más de treinta mil. Por fortuna, muy pocos alcanzan la categoría de

terremotos, y la mayoría ocurren en fondos oceánicos.

Los sismos llamados tectónicos son aquellos producidos por rupturas de grandes

dimensiones en la zona de contacto entre placas tectónicas llamados sismos interplaca o

bien en zonas internas de éstas que se denominan sismos intraplaca.

Aunque su origen no está del todo claro, existe una tercera categoría llamada Batisismos,

la cual se caracteriza por ser un sismo tectónico que el hipocentro se encuentra localizado

a enormes profundidades (300 a 700 kilómetros), fuera ya de los límites de la litosfera.

3. FALLAS GEOLOGICAS

3.1. DEFINICION.

Una falla es una grieta en la corteza terrestre. Generalmente, las fallas están asociadas

con (o forman) los límites entre las placas tectónicas de la Tierra. En una falla activa, a lo

largo de la falla, las piezas de la corteza se mueven con el transcurrir del tiempo. El

movimiento de estas rocas puede causar terremotos. Las fallas inactivas son aquellas que

en algún momento tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan. El

tipo de movimiento a lo largo de una falla depende del tipo de falla.

3.1.1. ¿Qué es un Terremoto?

Los terremotos ocurren cuando grandes bloques de la

corteza de la Tierra se mueven repentinamente debido

la fuerza de la tectónica de placas. Estos bloques de la

corteza de la Tierra se encuentran en grietas llamadas

fallas. Algunas veces, estas piezas no se desplazan

suavemente. Puede haber fricción a lo largo de las fallas -bordes irregulares que

obstaculizan el movimiento de bloques de roca. Algunas veces quedan temporalmente

pegados entre sí. Cuando los pedazos de roca superan las irregularidades, se libera la

energía. La liberación de energía origina u0na sacudida en la superficie de la Tierra.

Durante un terremoto, la sacudida más fuerte se siente en el epicentro.

3.2. TIPOS DE FALLAS.

Son 3 los principales tipos de fallas.

3.2.1. Fallas Normales

Las fallas normales se producen en áreas donde las rocas se están separando (fuerza

tractiva), de manera que la corteza rocosa de un área específica es capaz de ocupar más

espacio.Las rocas de un lado de la falla normal se hunden con respecto a las rocas del otro

lado de la falla.Las fallas normales no crean salientes rocosos.

En una falla normal es posible que se pueda caminar sobre un área expuesta de la falla.

3.2.2. Fallas inversas

Las fallas inversas ocurren en áreas donde las rocas se

comprimen unas contra otras (fuerzas de compresión), de

manera que la corteza rocosa de un área ocupe menos

espacio.

La roca de un lado de la falla asciende con respecto a la roca del otro lado.

En una falla inversa, el área expuesta de la falla es frecuentemente un saliente. De manera

que no se puede caminar sobre ella. Fallas de empuje son un tipo especial de falla inversa.

Ocurren cuando el ángulo de la falla es muy pequeño.

3.2.3. Falla de transformación (de desgarre)

El movimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de roca a un lado de

la falla se mueve en una dirección mientras que el bloque de roca del lado opuesto de la falla

se mueve en dirección opuesta.

Las fallas de desgarre no dan origen a precipicios o fallas escarpadas porque los bloques de

roca no se mueven hacia arriba o abajo en relación al otro.Sin embargo, las fallas son

usualmente más complejas que lo que sugiere estos diagramas. Con frecuencia el

movimiento a lo largo de una falla no ocurre de una sola manera. Una falla puede ser una

combinación de una falla de transformación y una normal o inversa. Para complicar aún

más estas condiciones, con frecuencia las fallas no son sólo una grieta en la roca, sino una

variedad de fracturas originados por movimientos similares de la corteza terrestre. A estas

agrupaciones de fallas se les conoce como zonas de fallas.

4. ONDAS SISMICAS

En un terremoto se transmiten ondas que viajan por el interior de la tierra. Siguen

caminos curvos debido a la variada densidad y composición del interior de la Tierra.

Estas ondas se agrupan en 2 tipos:

- Ondas de Cuerpo

- Ondas Superficiale

4.1. ONDAS DE CUERPO.

Se denomina Ondas de Cuerpo, porque estas ondas tienden a viajar a través del

interior del planeta (adentrándose incluso a grandes profundidades). Además que

siempre aparecen en los sismogramas.

Las ondas de cuerpo se subdividen a su vez en dos tipos

- Ondas Primarias (P)

- Ondas Secundarias (S)

4.1.1. ONDAS PRIMARIAS.

Comúnmente llamadas ondas “P” se denominan PRIMARIAS por ser las que primero se

registran en un sismograma, ya que son las más

veloces.

Las ondas “P” comprimen y dilatan la parte

media del suelo conforme se propaga.

4.1.2. ONDAS SECUNDARIAS.

Comúnmente llamadas ondas “S” se denominan SECUNDARIAS por ser las

segundas en velocidad.

Las ondas “S” lo cortan o

cizallan, conforme se propaga.

4.2. ONDAS SUPERFICIALES.

Se denomina Ondas Superficiales, porque estas ondas viajan a lo largo de la

superficie de la Tierra y no tienden a adentrarse a capas profundas. Además que

solo aparecen en aquellos registros de terremotos cuyo hipocentro no haya sido

muy profundo.

Las ondas superficiales se subdividen a su vez en dos tipos

- Ondas Rayleigh (R)

- Ondas Love (L)

4.1.1. ONDAS RAYLEIGH.

Comúnmente llamadas ondas “R”. Las ondas Rayleigh tienen un movimiento

elíptico retrógrado.

4.1.2. ONDAS SECUNDARIAS.

Comúnmente llamadas ondas “S”. Las ondas Love tienen un movimiento

similar al de una serpiente.

5. INSTRUMENTOS DE MEDICION Y REGISTROS SISMICOS:

En los últimos años, la investigación sismológica ha tenido avances significativos, gracias a las evidencias, cada día mayores, que suministran los archivos sismográficos, es por ello que el avance científico depende en gran medida de la calidad de éstos datos. Uno de los objetivos principales de un Centro de Investigación Sismológica es tener capacidad de vigilancia sísmica de la red y su fiabilidad, que permita realizar una notificación rápida de los parámetros del terremoto (o del movimiento del suelo), y así poder hacer de la red un instrumento eficaz en la mitigación de riesgos sísmicos; además permite un buen banco de datos de óptima calidad para los usuarios técnicos y científicos que contribuya al avance de la investigación básica y aplicada, y así desarrollar exitosas estrategias para la prevención sísmica.

a) SISMOGRAFO: Un sismógrafo es un aparato que detecta y graba las ondas sísmicas que un terremoto o una explosión genera en la tierra. El lápiz está en contacto con un tambor giratorio unido a la estructura. Cuando una onda sísmica alcanza el instrumento, el suelo, la estructura y el tambor vibran de lado a lado, pero, debido a su inercia, el objeto suspendido no lo hace. Entonces, el lápiz dibuja una línea ondulada sobre el tambor. En la actualidad, los instrumentos modernos son electrónicos.

Estos sismógrafos tienden a llegar a ser instrumentos universales. Los modernos

sismómetros de banda ancha (llamados así por la capacidad de registro en un ancho rango

de frecuencias) consisten de un pequeña ‘masa de prueba’, confinada por fuerzas eléctricas,

manejada por electrónica sofisticada

b) HIDRÓFONO

Un hidrófono es un transductor de sonido a electricidad para ser usado en agua o en otro

líquido, de forma análoga al uso de un micrófono en el aire. Un hidrófono también se puede

emplear como emisor, pero no todos los hidrófonos tienen esta capacidad.

Los hidrófonos son usados por geólogos y geofísicos para la detección de energía sísmica,

que se manifiesta como cambios de presión debajo del agua durante la adquisición sísmica

marina. Los hidrófonos se combinan para formar los cables sísmicos marinos que son

remolcados por las embarcaciones

de adquisición sísmica o se

despliegan en un pozo. Los

geófonos, a diferencia de los

hidrófonos, detectan el

movimiento en vez de detectar la

presión.

c) ACELEROMETRO

Se denomina acelerómetro a cualquier instrumento

destinado a medir aceleraciones. Esto no es

necesariamente la misma que la aceleración de

coordenadas (cambio de la velocidad del dispositivo

en el espacio), sino que es el tipo de aceleración

asociada con el fenómeno de peso experimentado

por una masa de prueba que se encuentra en el

marco de referencia del dispositivo. Un ejemplo en el

que este tipo de aceleraciones son diferentes es cuando un acelerómetro medirá un valor

sentado en el suelo, ya que las masas tienen un peso, a pesar de que no hay cambio de

velocidad. Sin embargo, un acelerómetro en caída gravitacional libre hacia el centro de la

Tierra medirá un valor de cero, ya que, a pesar de que su velocidad es cada vez mayor, está

en un marco de referencia en el que no tiene peso.

El acelerómetro es uno de los transductores más versátiles, siendo el más común el

piezoeléctrico por compresión. Este se basa en que, cuando se comprime un retículo

cristalino piezoeléctrico, se produce una carga eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.

6. MEDIDA DE LOS SISMOS

Existen dos medidas principales para determinar el "tamaño" de un sismo: la intensidad y la magnitud, ambas expresadas en grados. Aunque a menudo son confundidas, expresan propiedades muy diferentes, como veremos a continuación.

a) INTENSIDAD

La intensidad sísmica mide cualitativamente los efectos de un terremoto y delimita las áreas con efectos similares. La intensidad se mide por el grado de daños a las construcciones realizadas por el hombre, la cantidad de perturbaciones en la superficie del suelo y el alcance de la reacción animal en la sacudida. La primera escala de intensidad en los tiempos modernos fue desarrollada por Rosi, de Italia, y Florel, de Suiza, en el año 1880. Esta escala que todavía es utilizada algunas veces para describir un terremoto tiene un intervalo de valores de I a X. Una escala más refinada, con 12 valores, fue construida en 1902 por el sismólogo y vulcanólogo italiano Mercalli, llamada escala de intensidad Mercalli modificada abreviada. La valoración de la intensidad sísmica es mediante una escala descriptiva, no depende de la medida del movimiento del suelo con instrumentos, sino que depende de las observaciones reales de los efectos en la zona macrosísmica.

Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en números romanos y es proporcional, de modo que una Intensidad IV es el doble de II, por ejemplo.

Grado I Sacudida sentida por muy pocas personas en condiciones especialmente favorables.

Grado II Sacudida sentida sólo por pocas personas en reposo, especialmente en los pisos altos de los edificios. Los objetos suspendidos pueden oscilar.

Grado III Sacudida sentida claramente en los interiores, especialmente en los pisos altos de los edificios, muchas personas no lo asocian con un temblor. Los vehículos de motor estacionados pueden moverse ligeramente. Vibración como la originada por el paso de un carro pesado. Duración estimable

Grado IV Sacudida sentida durante el día por muchas personas en los interiores, por pocas en el exterior. Por la noche algunas despiertan. Vibración de vajillas, vidrios de ventanas y puertas; los muros crujen. Sensación como de un carro pesado chocando contra un edificio, los vehículos de motor estacionados se balancean claramente.

Grado V Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchos despiertan. Algunas piezas de vajilla, vidrios de ventanas, etcétera, se rompen; pocos casos de agrietamiento de aplanados; caen objetos inestables . Se observan perturbaciones en los árboles, postes y otros objetos altos. Se detienen de relojes de péndulo.

Grado VI Sacudida sentida por todo mundo; muchas personas atemorizadas huyen hacia afuera. Algunos muebles pesados cambian de sitio; pocos ejemplos de caída de aplanados o daño en chimeneas. Daños ligeros.

Grado VII

Advertido por todos. La gente huye al exterior. Daños sin importancia en edificios de buen diseño y construcción. Daños ligeros en estructuras ordinarias bien construidas; daños considerables en las débiles o mal planeadas; rotura de algunas chimeneas. Estimado por las personas conduciendo vehículos en movimiento.

Grado VIII

Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente bueno; considerable en edificios ordinarios con derrumbe parcial; grande en estructuras débilmente construidas. Los muros salen de sus armaduras. Caída de chimeneas, pilas de productos en los almacenes de las fábricas, columnas, monumentos y muros. Los muebles pesados se vuelcan. Arena y lodo proyectados en pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los pozos. Pérdida de control en la personas que guían vehículos motorizados.

Grado IX Daño considerable en las estructuras de diseño bueno; las armaduras de las estructuras bien planeadas se desploman; grandes daños en los edificios sólidos, con derrumbe parcial. Los edificios salen de sus cimientos. El terreno se agrieta notablemente. Las tuberías subterráneas se rompen.

Grado X Destrucción de algunas estructuras de madera bien construidas; la mayor parte de las estructuras de mampostería y armaduras se destruyen con todo y cimientos; agrietamiento considerable del terreno. Las vías del ferrocarril se tuercen. Considerables deslizamientos en las márgenes de los ríos y pendientes fuertes. Invasión del agua de los ríos sobre sus márgenes.

Grado XI Casi ninguna estructura de mampostería queda en pie. Puentes destruidos. Anchas grietas en el terreno. Las tuberías subterráneas quedan fuera de servicio. Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran torsión de vías férreas.

Grado XII

Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno. Perturbaciones de las cotas de nivel (ríos, lagos y mares). Objetos lanzados en el aire hacia arriba.

b) Magnitud.

Para un sismo dado, la magnitud es una constante única que representa una medida cuantitativa del tamaño del sismo, independientemente del sitio de observación. La magnitud se determina midiendo la máxima amplitud de las ondas registradas en el sismograma correspondiente al evento. Una escala estrictamente cualitativa, que puede ser aplicada en sismos de regiones habitadas o no habitadas, fue ideada en 1931 por Wadati en Japón y desarrollada por Charles Richter en 1935 en California. Richter definió la magnitud de un evento local como el logaritmo en base a diez de la amplitud máxima de una onda sísmica registrada en un sismógrafo patrón (Wood – Andenson o su equivalente) a una distancia de 100 kilómetros del epicentro del terremoto. Esto significa que siempre que la magnitud aumenta en una unidad, la amplitud de las ondas sísmicas aumentan 10 veces. Existen diferentes tipos de magnitud, destacando las siguientes:

o Magnitud de Ondas de Cuerpo Mb: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de cuerpo con periodos cercanos a 1,0 segundo.

o Magnitud de Ondas de Superficie MS: Medida de magnitud basada en la amplitud máxima de las ondas de superficie con períodos de aproximadamente 20 segundos.

o Magnitud Momento Mw: Medida de magnitud basada en el momento sísmico Mo de la fuente generadora del sismo; es una escala de magnitud establecida por H. Kanamori.

o Magnitud Richter M: Magnitud medida en la escala establecida por Ch. Richter en 1933, llamada también magnitud local Ml.

BIBLIOGRAFIA:

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