Sismología

* Nombre Alumno:Cisneros García Miriam

* Materia:Análisis Estructural

* Maestro:Rubén Loza Jaramillo

Sismología

Es una parte de la geofísica que trata de los sismos y de los movimientos vibratorios del suelo en general, se divide en varias ramas:

* Sismología Geológica* Sismología Física* Sismología Instrumental* Sismología Histórica

Ingeniería SísmicaRama de la ingeniería que combina la Ingeniería Estructural con la Sismología, su objetivo general es estudiar la forma de preservar y minimizar daños en las construcciones y en general en las obras civiles bajo efectos de movimientos del terreno.

Principales Causas del Temblor

* Volcánicos:Producidos por la erupción de un volcán.

* Tectónicos:Asociados a deformaciones y fracturas de la corteza terrestre.

Globo TerráqueoTiene una estructura en forma de cebolla, consistente en un gran número de capas concéntricas, al centro de las cuales se encuentra el Núcleo Central que es envuelto por una capa de 2900 Km. de espesor (Manto) y sobre la cual descansa la corteza terrestre de aproximadamente 60 km.

Como la envoltura que forma la cáscara de una naranja.

PangeaOriginalmente los continentes estaban aglutinados en una gran masa de tierra (La pangea), que se fracturó hace millones de años, desplazándose sus componentes, conocidos como Placas Tectónicas, hasta conformar el nuevo aspecto del globo terráqueo en cuanto a sus continentes.

Teoría de los continentes a la deriva

La fragmentación de la corteza terrestre da la apariencia de un rompecabezas, sus componentes ó placas tectónicas se ajustan entre sí con movimientos relativos a lo largo del tiempo geológico.

Límites de Placas Tectónicas

A los límites o frontera de las placas o plataformas tectónicas, se les conoce como FALLA.

Son las zonas donde se detecta el mayor número de epicentros.

Tipos de movimientos presentados en las Fallas

* Convergentes:Habrá procesos de destrucción de placas.

* Divergentes o Laterales:Las placas se separan y el material del manto emerge.

Placas que afectan a la República Mexicana

* La de Norteamérica * La del Caribe

* La de Cocos * La del Pacífico

Mayor Liberación de Energía Sísmica

Las fallas o bordes de placas son las fuentes más probables de liberación de energía sísmica, de aquí que resulte de gran importancia la ubicación de las mismas.

La República Mexicana se ve afectada por la Circumpacifica.

Existen otros tipos de fracturamientos ó fallas secundarias que también presentan movimientos relativos generando temblores de cierta severidad.

Generación de Onda Sísmica

La fricción entre dos placas, impide el deslizamiento continuo generando energía, la cual es liberada bruscamente cuando los esfuerzos en los bordes superan la fricción.

Este deslizamiento súbito es el que genera las ondas sísmicas o vibraciones del terreno mismas que constituyen el temblor.

Los temblores ocasionados por subducción son mayores que por deslizamiento horizontal de placas.

Foco ó HipocentroEs un punto teórico donde la convulsión se produce (En realidad, la energía sísmica no se libera en un punto sino en un plano donde interactúan las dos placas.)

Es un punto fuente, se trata de una zona hipocentral de donde parten las ondas sísmicas y que se propagan en todas direcciones.

EpicentroEs la proyección del Foco en la superficie terrestre, constituye el Foco aparente de las sacudidas.

Cuando el Foco se localiza en el océano, puede dar origen a lo que se conoce como Maremoto o Tzumani.

Duración Promedia del Temblor

Es de 45 segundos, en cuanto a las vibraciones perceptibles, sin embargo han ocurrido sismos en que la duración del temblor en su fase intensa ha sido superior a los cuatro minutos.

El terremoto del 85 en la Cd. de México alcanzó más de 2 minutos de vibración perceptible del suelo.

Vinculación de la Duración del Sismo

Se estima que la duración del movimiento está vinculado con la longitud de ruptura de la falla, o sea que a mayor duración, el área de ruptura será mayor.

Asociando la duración del movimiento con la aceleración del suelo, es posible lograr un índice más representativo de la destructividad de un temblor, ya que un movimiento prolongado puede conducir a la degradación progresiva de la resistencia de las estructuras dañadas aún bajo aceleraciones reducidas.

ReplicaLa penetración brusca del segmento de la Placa de Cocos que subduce a la Continental, se manifiesta en un área de ruptura, cuya extensión está relacionada con la severidad del temblor.

Por otra parte el segmento de placa dentro del área de ruptura, no alcanza una posición de equilibrio inmediato, sino a través de porciones que se reacomodan en forma paulatina lo cual ocasiona nuevos movimientos, conocidos como Replicas, que resultan generalmente menos severos que el primer temblor.

Ondas Longitudinales P

Las ondas longitudinales ó primarias viajan en dirección de propagación.

Se propagan a través de un medio sólido y de un líquido y son las primeras en llegar a la superficie.

Ondas Transversales SLas ondas transversales (s) ó secundarias, se desplazan perpendicularmente a la trayectoria de las primarias.

Se propagan en sólidos pero no en líquidos.

Objetivos de Instrumentación Sísmica

Proporcionar información a través de sus registros sobre:

* Aceleraciones máximas registradas del terreno* Coordenadas epicentrales* Profundidad focal* Fecha y hora de un sismo.

SismógrafoEs un aparato que registra continuamente el desplazamiento del suelo cuando este es perturbado por el paso de las ondas engendradas por un sismo, es muy sensible y permite registrar amplificado el movimiento del terreno en miles de veces.

AcelerógrafoEs un instrumento electromecánico, su función es registrar las Aceleraciones del terreno arriba de un nivel prefijado, de aquí que opera únicamente bajo movimientos fuertes.

El sismo no se registra desde un principio, sino que lo hará a través de un Arrancador que se activa cuando el movimiento del terreno supera un límite elegido, la aceleración máxima para que éste opere es del orden de 0.01 g.

Es importante la instalación de un número suficiente de acelerógrafos según los diferentes tipos de suelos donde se pretende obtener registros, ya que las características del movimiento varían según los estratos subyacentes del terreno.

Este instrumento permite obtener registros de aceleraciones (Acelerogramas) del suelo en tres direcciones, dos componentes horizontales y la vertical, que definen el movimiento completo de un punto.

Ubicación de un EpicentroPara ubicar un epicentro son

suficientes 3 sismógrafos situados entorno de un punto desde el cual emergen Ondas Sísmicas ó la velocidad de las ondas, varía de acuerdo con el tipo de ondas que se trate, con la naturaleza del material en que se propagan y con su contenido de frecuencias.

En función de la diferencia de llegada de las ondas (P y S) al sitio de registro, se puede saber la distancia en Km. entre el foco y la estación. En el punto en que se cortan las 3 circunferencias se encuentra el epicentro.

Escala de MercalliMide la destructividad potencial de un temblor, es una cantidad no instrumental, que se fija de acuerdo con los efectos geológicos observados, daños en las construcciones y con la percepción individual de las sacudidas.

La intensidad no se mide, sino que se asigna como base en una tabla, que clasifica los terremotos del I al XII.

I Microsismo. Detectado por instrumentos.II Sentido por algunas personas (En reposo)III Sentido por algunas personas dentro de edificios IV Sentido por algunas personas fuera de edificiosV Sentido por casi todosVI Sentido por todosVII Las construcciones sufren daño moderadoVIII Daños considerables en estructuras y colapso de edificios en mal estadoIX Daños graves y pánico generalX Destrucción en edificios bien construidosXI Casi nada queda en pieXII Destrucción total

Escala de Richter

La escala de magnitud es una escala objetiva, ya que se apoya en una medición instrumental de la energía liberada en una zona de la corteza terrestre, lugar de origen del sismo, así la magnitud está relacionada al foco.

Se emplea para clasificar los terremotos según su magnitud, se basa en los sismogramas, midiendo la amplitud de la onda que tiene un período de 20 segundos, que corresponde a las ondas superficiales y aplicando una serie de correcciones, como lo son la distancia entre la estación y el foco del temblor, se obtiene la magnitud.

La escala de Richter aunque se considera comprendida entre 1 y 9 , no tiene límite.

Cada intervalo equivale a un grado de la escala, representa un incremento de un décuplo en el movimiento del terreno y alrededor de un treintavo de incremento en la energía del temblor.

Diseño Sísmico

La aceleración es la que proporciona los elementos necesarios para el diseño sísmico, ya que está relacionada directamente con las fuerzas laterales ocasionadas en la estructura.

F= m·a

La aceleración del suelo será la medida más importante del movimiento sísmico.

IsosistaEs una curva que une los puntos en que un sismo se siente con igual Intensidad.

Los mapas de isosistas que se presentan, comprenden el período histórico y aquel en que se cuenta con información instrumental, en los mismos se indica:

* El foco * Profundidad Focal* Intensidad* Magnitud* Radio de perceptibilidad

Regionalización SísmicaSupone la confección de mapas en los que se plantea la distribución geográfica del riesgo sísmico, conteniendo básicamente la máxima intensidad probable que pueden provocar los sismos futuros, pero asociada explícitamente a tiempos medios de recurrencia, la medida a la intensidad se expresa por medio de los valores máximos absolutos, de la velocidad y de la aceleración del terreno.

Se basa en una abundante y compleja información que contempla muchos factores como son:

* Aspectos Geotectónicos y Geofísicos:Fallas, movimientos de la corteza, desarrollo geotectónico.

* Parámetros Sísmicos:Mecanismo, actividad sísmica.

* Parámetros dinámicos de las ondas sísmicas:Funciones de distancia, profundidad focal, magnitud.

* Observaciones Macro sísmicas

Objetivo de la Regionalización Sísmica

El objetivo es proporcionar elementos que conduzcan a la elección adecuada de coeficientes ó espectros para diseño sísmico.

A mayor riesgo sísmico, las fuerzas laterales de diseño serán más elevadas y consecuentemente los coeficientes sísmicos a emplearse.