INTRODUCCINLos terremotos fuertes cansan catstrofes naturales terribles. El nmero de vctimas que han producido en todo el mundo desde 1755, ao en que un sismo destruy Lisboa, se cifra en ms de catorce millones de personas (Sarria 1990). Durante este siglo se produjeron ms de 1100 terremotos fuertes que ocasionaron la prdida de ms de un milln y medio de vidas humanas (Coburu et al. 1992). Ejemplos como los de Chile (1985), Mxico {1985), Armenia {1988), Estados Unidos (1987, 1989, 1994), Colombia (1985, 1994), Per (1966, 1970, 1974) o .Iapn (1995) demuestran el gran potencial destructivo de los terremotos. Por todo ello, en el mundo entero se realizan investigaciones dedicadas a encontrar medidas que permitan reducir el efecto de los desastres ssmicos.

ORIGEN DE LOS SISMOSUno de los resultados ms importantes de la dinmica interna de nuestro planeta, ha sido el hecho de que la corteza se muestra dividida en una serie de placas tectnicas, parecido a un rompecabezas.Estas placas se mueven unas respecto a otras, generndose en sus bordes la concentracin de una gran cantidad de energa. Esta concentracin de fuerzas puede llegar a ser los suficientemente grande como para que se d una liberacin brusca de energa, originndose un sismo, el cual dependiendo de su posicin y sus caractersticas puede ser de interplaca (falla de interplaca) o intraplaca (falla local).Los sismos son por lo tanto, vibraciones que atraviesan las rocas cuando stas se fracturan y se propagan en forma de ondas. Segn se propaguen, por el interior de la roca o en la superficie, estas ondas ssmicas se denominan:

Ondas de volumen.Las distintas rocas son atravesadas de diferente manera segn su naturaleza y estado. Las vibraciones se transmiten formando frentes esfricos de ondas que dan lugar a ondas de volumen. Estas pueden ser de dos tipos:

Ondas P(primarias). Son las ms rpidas y las que llegan antes. La vibracin se produce en el sentido de avance de la onda.

CONCEPTOS.Magnitud. El concepto de magnitud fue introducido por Richter en 1935 para comparar la energa liberada en el foco por diferentes sismos. La energa total liberada por un terremoto es la suma de la energa transmitida en forma de ondas ssmicas y la disipada mediante otros fenmenos, principalmente en forma de calor. La energa disipada por medio de ondas es del orden del 1 % al 10% de la total. La magnitud caracteriza la energa total de los terremotos, calculada a partir de registros ssmicos. Por este motivo, Richter considera que la amplitud de las ondas ssmicas es prcticamente una medida de la energa total y establece para la magnitud local Al 1, la siguiente relacin: J\/1. = log A - log A0

Intensidad. La intensidad macro ssmica es un planmetro que describe los daos producidos e1 edificios y estructuras, as como sus consecuencias sobre el terreno y los efectos sobre las personas, por lo que su utilizacin e11 la evaluacin de daos est muy extendida. Se observa claramente la diferencia cutre magnitud e intensidad ya que, mientras la primera es una caracterstica propia del sismo, la segunda depende del lugar .v la forma en que se realiza su evaluacin.

PRINCIPALES PARMETROS DE LOS TERREMOTOSPara determinar la intensidad, uno subjetivo y otro analtico, de los cuales el ms extendido es el primero. Sin embargo, el segundo se suele emplear para escalar acelero gramas a una determinada magnitud, que es ms conveniente que escalarlas a una aceleracin mxima. Intensidad macro ssmica. Procedimiento subjetivoLos mtodos subjetivos evalan los efectos de los terremotos a travs del dao que producen en las construcciones y en el entorno fsico. La intensidad macro ssmica proporciona una clasificacin de la severidad del movimiento del terreno a travs de dichos efectos. Es un parmetro descriptivo, cuya importancia radica en que aprovecha la informacin ssmica anterior a la aparicin de los instrumentos de registro o en zonas donde no existen instrumentos (Griinthal 1993). Debido a su propia definicin, la intensidad no proporciona una idea precisa acerca de la energa liberada por un terremoto. Por ejemplo, un terremoto superficial puede producir, en cierto tipo de terreno, valores de intensidad muy altos y liberar, al mismo tiempo, una energa bastante pequea.SismicidadLa sismicidad, que originalmente ha sido considerada como la distribucin espacio-tiempo de los terremotos en la Tierra y de sus efectos destructivos, obtenidos a partir de la recopilacin histrica de los datos, ha dado origen a los catlogos ssmicos. Con los avances de la sismologa instrumental y el desarrollo de nuevos conceptos tericos en el marco de la sismologa, se han confeccionado catlogos cada vez ms completos, que incluyen datos como magnitud, duracin, coordenadas exactas del foco, direccin de propagacin, profundidad, etc. En los nuevos estudios de sismicidad se relaciona la actividad ssmica con su distribucin espacial y temporal, e incluso se correlaciona con las caractersticas fisiogrficas y geolgicas de cada regin [U das y Mzcua 1986). Como ejemplo, en la figura 1.1 puede observarse la distribucin de la sismicidad del rea Ibero-1\Iagreb (Uclas y Mzcua I 98(i),

PELIGROSIDAD SSMICAConcepto de peligrosidad ssmicaPor peligrosidad ssmica de una zona se entiende cualquier descripcin de los efectos provocados por terremotos en el suelo de dicha zona (Udas y Mzcua 1986; Bertero 1992). Estos efectos pueden ser re- presentados mediante la aceleracin, la velocidad o el desplazamiento ssmico del terreno o tambin utilizando la intensidad macro ssmica de la zona. Para evaluar la peligrosidad, es necesario analizar los fenmenos que ocurren desde la emisin de las ondas ssmicas en el foco hasta que dichas ondas alcanzan la zona en estudio.En la figura 1.4 puede observarse el mecanismo de propagacin de la energa de un sismo desde el epicentro hasta el emplazamiento de una estructura. Cuando se produce un terremoto con determinadas caracterstica'> (profundidad del foco, mecanismo focal, magnitud, etc.), parte de la energa disipada se convierte en ondas ssmicas. Al propagarse por la tierra, dichas ondas se reflejan, refractan, atenan o amplifican y llegan, en forma ele excitacin ssmica X,, al basamento rocoso que se encuentra debajo del emplazamiento de una estructura. Las ondas sufren un nuevo filtrado a travs de la Funcin de transferencia A correspondiente a las capas de suelo que se encuentran entre el basamento y la superficie, por lo que se obtiene la seal X2 Debido al fenmeno de interaccin suelo-estructura, descrito por una funcin de transferencia de, la seal sufren nuevos cambios hasta obtenerse

LOS DESASTRES NATURALES:

Los desastre natural hace referencia a las enormes prdidas materiales y vidas humanas, [cita requerida] ocasionadas por eventos o fenmenos naturales como los terremotos, inundaciones, Tsunamis, deslizamientos de tierra, deforestacin, contaminacin ambiental y otros. Los desastres no son naturales, los fenmenos son naturales. Los desastres siempre se presentan por la accin del hombre en su entorno. Ejemplo: Los huracanes son vientos sumamente impetuosos y temibles que, a modo de torbellino, gira en grandes crculos. Los tifones son huracanes que se producen en los mares Los terremotos, que consisten en temblores o sacudidas del suelo

LOS SISMOS:Los sismos son movimientos convulsivos en el interior de la tierra y que generan una liberacin repentina de energa que se propaga en forma de ondas provocando el movimiento del terreno.EL SISMO SE CARACTERIZA POR Los sismos son medidos en grados. se transmiten a grandes distancias del subsuelo como ondas elsticas Se caracterizan por su intensidad y magnitud

TIPOS DE SISMO:

ESCALA DE SISMO. La escala de Magnitud o Richter est relacionada con la energa liberada en forma de ondas ssmicas que se propagan a travs del suelo.Magnitud escala RichterEfectos del terremoto

Menos de 3.5Generalmente no se siente, pero se registra.

3.5 a 5.4Se siente, pero slo causa daos menores cerca del epicentro.

5.5 a 6.0Ocasiona daos ligeros a edificios deficientemente construidos y otras estructuras en un radio de 10 km.

6.1 a 6.9Puede ocasionar daos severos en reas donde vive mucha gente.

7.0 a 7.9Terremoto mayor. Causa graves daos a las comunidades en un radio de 100 km.

8.0 o mayorGran terremoto. Destruccin total de comunidades cercanas y daos severos en un radio de ms de 1000 km de distancia.

RECOMENDACIONES A TENER EN CUENTA PARA ESTAR PREPARADOS ANTE UN SISMO Planificar y ver las zonas de evacuacin Revisar instalaciones Tener una mochila de emergencia Prevenir Identificar objetos de riesgoQU HACER DURANTE Y DESPUS DE UN SISMO? Evacuar el lugar. Colocarse en una zona de seguridad. Ubicarte en zonas libres. Conservar la calma. No trates de mover a los heridos graves.

DEFENSA CIVIL. La defensa civil es una organizacin con apoyo gubernamental, que opera en la mayora de los pases, y tiene como objetivo apoyar a las poblaciones que habitan en zonas vulnerables para hacer frente a los desastres naturales.Caractersticas: Humanitaria permanente solidaria universalista integracionista comunitaria y multisectorial

ESTADSTICAS SOBRE ALGUNOS DESASTRES NATURALES EN EL PER.Nmeros de fenmenos naturales en el Per (2005- 2012)

Fenmenos naturales y antrpicos20052006200720082009201020112012

Lluvias intensas 391738522899827113614631674

Incendio Urbano Industrial19621738139714601273140913851322

Vientos fuertes704544617732692637596489

Helada296177536437349462335367

Granizada73531388410381102174

Huayco4873535064604489

Nevada162111132076550

Sismo26132200248174028

Inundacin134348272242219216258329

TOTAL 4773 4995453645454037453548165127

DISEO SISMO RESISTENTE:Elementos y caractersticas que definen la estructura antissmica de un edificio. Configuracin del edificio. Escala. Simetra. Altura. Tamao horizontal. Distribucin y concentracin de masas. Densidad de estructura en planta. Rigidez. Piso flexible. Esquinas. Resistencia Perimetral. Redundancia. Centro de Masas. Centro de Rigideces. Torsin. Periodo propio de oscilacin. Ductilidad. Amortiguamiento. Sistemas resistentes.Elementos y caractersticas que definen la estructura antissmica de un edificio.La estructura de un edificio ubicado en un rea ssmicadifiere solo que en su anlisis considera la accin de las cargas que genera el sismo.Por ello es necesario erradicar el concepto errneo que un edificio es sostenido por una estructura destinada a resistir las cargas gravitatorias a laque se le agrega otra destinada a resistir las cargas ssmicas.La estructura de un edificio, o de cualquier otra obra civil, sometida a la accin de un sismo sufre deformaciones, se haya previsto la estructura para resistir un sismo o no. Los movimientos del terreno provocanarrastran al edificio, que se mueve como un pndulo invertido. Los movimientos del edificio son complejos, dependen del tamao, las cargas o pesos en cada piso, caractersticas del terreno de fundacin, geometra del edificio, materiales estructurales y no estructurales usados, etc. Por estos motivos el diseo de una estructura sismo resistente debe arrancar desde el instante en que nace el proyecto, acompaando la evolucin del proyecto, integrarse en el edificio como los nervios y tendones de un organismo vivo. Desde una mega estructura hasta una vivienda barrial se cuenta con elementos estructurales, que necesarios para la estabilidad a cargas gravitatorias, pueden ser usados para asegurar la capacidad resistente a cargas ssmicas. Toda construccin tiene elementos verticales y horizontales, lineales o planos, que pueden ser integrados en la estructura y que sern capaces de absorber cargas ssmicas.Una clasificacin de estos elementos puede ser:Diafragmas prticos tabiques de hormign armado resistentes al corte, Mampostera portante arriostrada, Prticos con triangulaciones, columna empotrada en la base, Tipo cajn.

Configuracin del edificio:Llamamos configuracin a un conjunto de caractersticas que tiene toda estructura, y que segn como se ha diseado ser el comportamiento del edificio ante las cargas gravitatorias o las cargas dinmicas.La importancia de alcanzar una configuracin adecuada se destaca haciendo un sencillo anlisis, para cargas estticas una tonelada sobre una viga es soportada por esta y trasmitida hasta llegar al terreno. El caso de las cargasssmicasno es tan simple, los sismos producen esfuerzos que fluctan rpidamente, y para calcularlos necesitamos conocer las caractersticas dinmicas del edificio. Inclusive conociendo estas caractersticas, los movimientos de un sismo y la interaccin con la estructura son tan complejos que los valores exactos de las fuerzas del terremoto tiene ungrado de incertidumbre elevado.En su libro Diseo de Estructuras Sismo Resistentes, el Ing. Hugo Giuliani seala: el carcter vibratorio catico de los movimientos ssmicos, como tambin las deficienciasde los mtodos de clculos utilizados en el anlisis estructuralsismo-resistente. Nos obliga a aconsejar el mximo cuidado en la eleccin de la estructura y la evaluacin exhaustiva de cada uno de los parmetros que gobiernan el real comportamiento de las mismas, durante la accin ssmica.La configuracin se refiere a la forma del edificio en su conjunto, a su tamao, naturaleza y ubicacin de los elementos resistentes y no estructurales.ESCALA: Las solicitaciones ssmicas son funcin del tamao del edificio. Las cargas que actan sobre una vivienda pequea son resistidas por la estructura de la misma sin grandes inconvenientes. Pero cargas proporcionales en un edificio generan esfuerzos que no son directamente proporcionales, sino superiores. Las fuerzas de inercia, que originan las solicitaciones ssmicas son mas elevadas mientras ms masa tiene el edificio.El problema de la escala se visualiza analizando el comportamiento de un pndulo. Sin conocer las dimensiones absolutas del pndulo es imposible calcular el periodo de oscilacin del mismo. Si el pndulo es una bolilla con un hilo de unos centmetros de longitud el pndulo oscilar de un extremo a otro en menos de un segundo, en cambio si el pndulo es una bola de demolicin con una soga de 20 metros, se visualiza un periodo de oscilacin demas de un segundo.El ejemplo del pndulo debe hacernos reflexionar que establecer analogas entre edificios similares, pero con diferentes nmeros de pisos puede conducir a errores graves en el diseo de la estructura.Veamos un ejemplo:

periodos de oscilacin de un pndulo de diferentes longitudes

LongitudPeriodo Ti

Cmseg

200.8971

1002.0061

10006.3437

20008.9714

SIMETRA: Con el trmino simetra describimos una propiedad geomtrica de la configuracin del edificio. Un edificio es simtrico respecto a dos ejes en planta si su geometra es idntica en cualquiera de los lados de los ejes. Este edificio ser perfectamente simtrico. La simetra puede existir respecto a un eje solamente. Tambin existe simetra en elevacin, aunque es ms significativa desde el punto de vista dinmico la simetra en planta. La simetra en altura no es perfecta porque todo edificio tiene un extremo fijo al terreno y libre el otro.

Simetra respecto a 2 ejesLa falta de simetra tiende a producir excentricidad entre el centro de masa y el centro de rigidez, y por lo tanto provocar torsin en planta. A medida que ms simtrico es el edificio, disminuyen el riesgo de concentracin de esfuerzos, el momento torsor en planta y el comportamiento de la estructura es ms predecible.La asimetra tiende a concentrar esfuerzos, el ejemplo ms comn es el caso de las esquinas interiores. Aunque un edificio simtrico puede tener esquinas interiores como es el caso de las plantas en cruz. En este caso la planta del edificio es simtrica pero no es una planta regular.Existe simetra estructural si el centro de masa y el centro de rigidez coinciden en la planta. La simetra es conveniente tambin a la forma del edificio sino tambin a la distribucin de la estructura. La experiencia de edificios con daos severos en terremotos mostr casos en que la asimetra estructural fue la causa del dao severo o el colapso de la estructura.

Planta con falsa simetra

Galera de la Escuela Normal de Caucete, San Juan. La galera colaps en el terremoto de 1977 por falta de simetra estructural.Los ncleos de las circulaciones verticales, pueden producir tambin asimetras si su ubicacin o solucin constructiva genera elementos estructurales rgidos en la distribucin estructural.ALTURA: La altura de un edificio influye directamente en el periodo de oscilacin, si aumenta la altura aumenta el periodo. Si un edificio alto tiene un periodo cercano a 2 segundos es probable que su aceleracin sea menor que un edificio ms bajo, de 5 a 10 pisos, con periodo de segundo. Los registros de terremotos indican que los sismos concentran su energa y mayores aceleraciones en periodos cercanos a segundo.Algunos reglamentos limitaban la altura de los edificios en reas ssmicas, pero en las normas actuales, la tendencia es que la limitacin sea un producto de la calidad del diseo. El Cdigo de Construcciones Sismo Resistentesde Mendoza exige el anlisis modal para edificios de gran altura.EXTENSIN EN PLANTA: Es fcil visualizar como un riesgo ssmico las fuerzas de vuelco en un edificio, pero los edificios con gran desarrollo en planta presentan otros problemas para su anlisis. Cuando la planta es muy grande, aunque sea simtrica el edificio no responder como una unidad. Al calcular las fuerzas ssmicas, se supone que la estructura vibra como un sistema en el que todos los puntos de una planta en el mismo nivel y en el mismo lapso tienen el mismo desplazamiento, la misma velocidad y la misma aceleracin, con idnticaamplitud. Pero la propagacin de las ondas ssmicas no es instantnea y su velocidad de propagacin depende de la naturaleza del terreno y de las caractersticas de la estructura, por ello las bases del edificio a todo lo largo de este vibran asincrnicamentecon diferentes aceleraciones, provocando esfuerzos longitudinales de traccin, compresin y desplazamientos longitudinales.Un aumento de la longitud del edificio incrementa los esfuerzos en un nivel que funciona como un diafragma de distribucin horizontal. La rigidez del piso puede ser insuficiente para redistribuir la carga horizontal originada por un sismo.DISTRIBUCIN Y CONCENTRACIN DE MASASLa distribucin de las masas debe ser lo ms uniforme posible, en cada planta como en altura. Es conveniente que la variacin de lasmasas piso a piso acompae a la variacin de la rigidez. Si la relacin masa-rigidez varia bruscamente de un piso a otro se producenconcentracionesde esfuerzos.Se debe evitar la presencia de masas superfluas, tales como rellenos excesivos en terrazas, terrazas con jardn, etc.Es conveniente solucionar la provisin de agua con sistemas que eviten la construccin de una reserva de agua voluminosa en el nivel ms alto del edificio.DENSIDAD DE ESTRUCTURA EN PLANTA.En edificios antiguos se observa una gran cantidad de muros de gran tamao con funcin estructural. Tambin se comprob que muchos de ellos han funcionado bien a largo de siglos en zonas ssmicas. Llevando las cargas gravitatorias y ssmicas hasta el terreno por vas directas.Cuando tenemos la mayor presencia de estructura en planta baja el edificio est mejor preparado para soportar la fuerza cortante de planta baja, la acumulada de los pisos superiores y las cargas gravitatorias acumuladas. Muchos proyectos modernos se alejan de esta configuracin, y por razones estticas la planta baja tiene pocos elementos.La configuracin ssmica ms eficiente es la que tiene la mayor cantidad de elementos verticales en la base, que es donde ms se necesitan.Una medida estadstica puede ser la densidad de la estructura en planta a nivel del terreno, definida como el rea total de todos los elementos estructurales verticales dividida por el rea bruta del piso. En un edificio moderno esa rea es de 1%, en edificios con prticos y tabiques asciende al 2%.Las plantas densamente rellenas de edificios antiguos alcanzan valores tales como: Taj Mahal, 50%; San Pedro, 25%; Panten 20%; catedral de Chartres 15%.RIGIDEZ: La rigidez se confunde con resistencia, pero son dos conceptos diferentes, en tanto la resistencia es la capacidad de carga que puede soportar un elemento estructural antes de colapsar, la rigidez mide la capacidad que un elemento estructural tiene para oponerse a ser deformado.Se dice que un cuerpo es ms rgido cuanto mayor sea la carga que es necesario aplicar para alcanzar una deformacin dada. Analticamentela rigidez de un elementose expresa mediante el cociente entre la carga y la deformacin que esta produce.En las estructuras modernas de edificios es comn adoptar soluciones con prticos, que se construyen con vigas y columnas unidas en sus nudos, constituyendo un elemento con continuidad estructural. La unin entre diferentes componentes de una estructura tiene una influencia decisiva en su rigidez, o lo que es lo mismo en su deformabilidad.Matemticamente la flexibilidad se define como la inversa de la rigidez, o sea como el cociente entre la deformacin y la carga que produce esa deformacin.

PISO FLEXIBLE (PLANTA LIBRE)Este nombre se usa generalmente para describir un edificio cuya planta baja es ms dbil que las plantas superiores. Pero puede presentarse el caso de piso flexible en cualquier nivel. En general, como las mayores solicitaciones se presentan en planta baja, una variacin brusca de rigidez entre planta baja y el piso siguiente produce una variacin de esfuerzo que exige previsiones especiales en el diseo de la estructura.Existe piso flexible cuando hay una gran discontinuidad en la rigidez y la resistencia en los elementos verticales de la estructura en un nivel y los de los otros pisos. En la mayora de los casos esta discontinuidad se produce debido a queun piso, generalmente la planta baja, es ms alto que el resto de los pisos.Tambin puede haber discontinuidad por un tipo de diseo muy frecuente, en el cual no todas las columnas descargan en el terreno, algunas columnas se interrumpen en pisos superiores. En estos casos, las cargas no son conducidas directamente al suelo y hay un cambio brusco de rigidez y resistencia.ESQUINAS: Las esquinas de los edificios resistentes plantean problemas especiales. Las esquinas exteriores pueden sufrir concentraciones de esfuerzos si el movimiento ssmico tiene direccin diagonal respecto a la planta, aunque el resto de los elementos est menos solicitado.La esquina interior o entrante es una caracterstica muy comn de la configuracin general de un edificio, que en planta tiene forma de L, H, U, T o planta en cruz.Estas formas plantean dos problemas. Por un lado tienden a producir variaciones de rigidez y, por tanto, movimientos diferenciales entre las partes del edificio, causando una concentracin de esfuerzos en la esquina entrante.RESISTENCIA PERIMETRAL: Para resistir los efectos de la torsin en planta es conveniente tener elementos resistentes en el permetro del edificio, es decir, ubicar elementos resistentes al sismo en las fachadas del edificio.Cuanto ms alejado del centro de rigidez de la planta se ubique un elemento, mayor es el brazo de palanca respecto a ese centro, y mayor ser el momento resistente que pueda generar. Para este efecto la planta ms eficiente es la planta circular, aunque otras formas funcionan satisfactoriamente.Siempre es conveniente colocar elementos resistentes al sismo en el permetro, ya sean tabiques, prticos, prticos con diagonales con capacidad para resistir corte directo y por torsin

Sismos volcnicosLos sismos volcnicos son de magnitudes pequeas y raras veces ocurren en sitios alejados del volcn. Cuando un sismo es de origen volcnico, el movimiento de la tierra es rpido. Los daos producidos por ellos son insignificantes. Pero es importante destacar que muchas zonas volcnicas tambin son zonas ssmicas. Los efectos dainos de los sismos volcnicos generalmente se detectan en las reas aledaas, cerca de 10 km del crter. Sin embargo estos pueden tener como consecuencia eventos tales como avalanchas de escombros, o contribuir en eventos como el colapso estructural del volcn mismo.