Presentacin de PowerPoint

SISMOS INGENIERIA ANTISISMICA CATEDRA: ING. OSCAR HUCHIYAMMA TACAYAMA ALUMNA: KATHIA AEZ RENTERIA

SISMOLOGA Y PELIGRO SSMICO Sismos, temblores y terremotos son trminos usuales para referirse a los movimientos de la corteza terrestre, sin embargo, tcnicamente hablando, el nombre desismoes ms utilizado (terremoto se refiere a sismos de grandes dimensiones). Los sismos se originan en el interior de la tierra y se propaga por ella en todas direcciones en forma de ondas. Son de corta duracin e intensidad variable y son producidos a consecuencia de la liberacin repentina de energa.SISMICIDAD

Aunque la interaccin entre Placas Tectnicas es la principal causa de los sismos no es la nica. Cualquier proceso que pueda lograr grandes concentraciones de energa en las rocas puede generar sismos cuyo tamao depender, entre otros factores, de qu tan grande sea la zona de concentracin del esfuerzo. Las causas ms generales se pueden enumeran segn su orden de importancia en:Causas

TECTNICA:son los sismos que se originan por el desplazamiento de las placas tectnicas que conforman la corteza, afectan grandes extensiones y es la causa que ms genera sismos.

VOLCNICA:es poco frecuente; cuando la erupcin es violenta genera grandes sacudidas que afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a pesar de ello su campo de accin es reducido en comparacin con los de origen tectnico.

HUNDIMIENTO:cuando al interior de la corteza se ha producido la accin erosiva de las aguas subterrneas, va dejando un vaco, el cual termina por ceder ante el peso de la parte superior. Es esta cada que genera vibraciones conocidas como sismos. Su ocurrencia es poco frecuente y de poca extensin.

DESLIZAMIENTOS: el propio peso de las montaas es una fuerza enorme que tiende a aplanarlas y que puede producir sismos al ocasionar deslizamientos a lo largo de fallas, pero generalmente no son de gran magnitud.

EXPLOSIONES ATMICAS:realizadas por el ser humano y que al parecer tienen una relacin con los movimientos ssmicos.

Efectos de los sismos

Los daos que provoca un movimiento ssmico pueden variar dependiendo de su magnitud:Destruccin de viviendas y edificios: es considerado el efecto ms grave, porque el costo social es muy alto.Destruccin de infraestructura (carreteras y puentes): causa un impacto importante en la economa, ya que impide que la regin afectada reciba bienes, como alimentos y servicios bsicos.Daos diversos al suelo: entre los ms graves estn las fracturas y la licuefaccin (el terreno e comporta como arenas movedizas o bien presenta lodo). Por ejemplo, los volcanes de rena que se formaron por causa del terremoto de Limn, en 1991 (Costa Rica).Deslizamientos o derrumbes: provocan graves daos a la naturaleza, viviendas, edificios, carreteras, puentes, tendido elctrico, etc.

Un movimiento ssmico es un movimiento vibratorio producido por la prdida de estabilidad de masas de corteza. Cuando el movimiento llega a la superficie y se propaga por sta le llamamosterremoto.MOVIMIENTOS SSMICOS

Ondas ssmicasEl movimiento ssmico se propaga concntricamente y de forma tridimensional a partir de un punto en la Corteza profunda o Manto superficial (en general, en la Litosfera) en el que se pierde el equilibrio de masas. A este punto se le denominahipocentro.Cuando las ondas procedentes del hipocentro llegan a la superficie terrestre se convierten en bidimensionales y se propagan en forma concntrica a partir del primer punto de contacto con ella. Este punto llamaepicentro. Segn nos alejamos del hipocentro se produce la atenuacin de la onda ssmica.

Las ondas ssmicas son similares a las ondas sonoras y, segn sus caractersticas de propagacin, las clasificamos en:Ondas "p" o primarias:llamadas as por ser las ms rpidas y, por tanto, las primeras que se registran en los sismgrafos. Son ondas de tipolongitudinal, es decir, las partculas rocosas vibran en la direccin de avancede la onda. Se producen a partir delhipocentroy se propagan por medios slidos y lquidos en las tres direcciones del espacio.

Ondas "s" o secundarias:algo ms lentas. Son ondas de tipotransversal,es decir, la vibracin de las partculas es perpendicular al avance de la onda. Tambin se producen a partir delhipocentroy se propagan en forma tridimensional, pero nicamente a travs de medios slidos.

Ondas "L" o largas:se propagan slo por la superficie, por lo que tambin se les llama ondas superficiales. Se propagan a partir del epicentro. stas son las verdaderas causantes de los terremotos.

PELIGRO SSMICOEl peligro ssmico representa la probabilidad de ocurrencia dentro de un perodo especfico de tiempo y dentro de un rea dada, un movimiento ssmicoconunaintensidad determinada.Los estudios de peligro ssmico tienen como objetivo estimar el movimiento del terreno en un lugar determinado, o proporcionar una evaluacin del tamao del sismo en la zona en estudio.El peligro ssmicodescribe los efectos provocados por movimientos ssmicos en el suelo de dicha zona. Tales como la aceleracin, velocidad, desplazamiento del terreno o intensidadmacrossmicade la zona. Para evaluar stos efectos es necesario analizar los fenmenos que ocurrena partir de la emisin de las ondas ssmicas ocurridas en el foco mismo hasta que estas ondas ssmicas llegan a la zona de estudio.

Una prediccin cuantitativa del movimiento ssmico del terreno es un elemento clave para evaluar y mitigar los desastres ssmicos. Los efectos geolgicos, de rigidez del suelo y de la topografa pueden afectar significativamente el contenido de frecuencia- amplitud y la duracin del movimiento en un sitio respecto al de la roca subyacente. Estas alteraciones, conocidas como efectos locales, indican la necesidad de identificarlas y valorarlas en la estimacin de la peligrosidad ssmica local, especialmente en reas urbanas.EFECTOS LOCALES DE LOS SISMOS

La microzonificacin ssmica es el proceso de estimacin de la respuesta de la estructura local del terreno bajo la excitacin ssmica y por lo tanto de la variacin de las caractersticas de las sacudidas ssmicas en la superficie. Este proceso consiste en subdividir el rea en zonas considerando las caractersticas de las sacudidas y de los peligros inducidos (licuefaccin, deslizamientos, asentamientos, etc.).La microzonificacin ssmica consiste en establecer zonas de suelos con comportamiento similar durante un sismo, de manera que puedan definirse all, recomendaciones precisas para el diseo y la construccin de edificaciones sismorresistentes.Los mapas de microzonificacin se utilizan ampliamente a escala urbana en planificacin del uso del suelo y en medidas de prevencin y mitigacin para la seguridad ssmica de las estructuras e instalaciones existentesLA MICROZONIFICACIN

EFECTOS SSMICOS EN LOS EDIFICIOS El punto exacto en donde se origina el sismo se llamafoco o hipocentro, se sita debajo de la superficie terrestre a unos pocos kilmetros hasta un mximo de unos 700km de profundidad. Elepicentroes la proyeccin del foco a nivel de tierra, es decir, el punto de la superficie terrestre situada directamente sobre el foco, donde el sismo alcanza su mayor intensidad. Elfallamiento(falla) de una roca es causado precisamente por la liberacin repentina de los esfuerzos (compresin, tensin o de cizalla) impuestos al terreno, de esta manera, la tierra es puesta en vibracin; esta vibracin se debe a que lasondas ssmicasse propagan en todas las direcciones y trasmiten la fuerza que se genera en el foco ssmico hasta el epicentro en proporcin a la intensidad y magnitud de cada sismo.

Caractersticas

ACCIN DE LOS SISMOS SOBRE LAS VIVIENDAS

Cuando se produce un sismo, sus ondas se transmiten a la estructura de la casa a partir de su cimentacin.La masa en reposo de la edificacin se resiste al movimiento de la base y crea fuerzas que actan principalmente sobre los muros y columnas que hemos construido.

DISTRIBUCIN DE LOS MUROS - VISTA DESDE ARRIBA (PLANTA)DAOS SEVEROSSi no se tiene una adecuada cantidad de muros portantes* en la direccin del movimiento ssmico, la vivienda sufrir daos considerablesDAOS LEVESSi la mayor cantidad de los muros portantes estn paralelos a la direccin del movimiento ssmico, la vivienda se comportar mejor.Por este motivo, el diseo de una vivienda debe considerar muros que puedan tomar los esfuerzos ssmicos en ambas direcciones.

ESFUERZOS DE LOS MUROS DURANTE UN SISMO - VISTA DE COSTADO (CORTE)ANTES DEL SISMOLa vivienda slo soporta su propio peso.INICIO DEL SISMOEl suelo comienza a moverse, lo que ocasiona que el cimiento, al estar empotrado, tambin se mueva con el suelo. La parte superior de la vivienda se mueve ms lentamente, produciendo esfuerzos y deformaciones en los muros y columnas.DURANTE EL SISMOLuego el suelo se mueve en sentido contrario, al igual que el cimiento. Esto ocasiona que la parte superior de la vivienda cambie el sentido de su moviento, producindose mayores esfuerzos y deformaciones. Despus de varias repeticiones de estos movimientos, las paredes comienzan a fi surarse.

DAOS ESTRUCTURALES MAS COMUNES

A causa de los sismo fuertes es comn que se presenten daos estructurales en columnas tales como grietas diagonales, causadas por cortante y/o torsin, y grietas verticales, desprendimiento del recubrimiento, aplastamiento del concreto y pandeo de las barras longitudinales por exceso de esfuerzos de flexo-compresin. En vigas se presentan grietas diagonales y rotura de estribos a causa de cortante y/o torsin, y grietas verticales, rotura del refuerzo longitudinal y aplastamiento del concreto por la flexin que impone el sismo arriba y debajo de la seccin como resultado de las cargas alternadas. Las conexiones o uniones entre elementos estructurales, son por lo general, los puntos ms crticos. En las uniones Viga Columna (Nudos) el cortante produce grietas diagonales y es comn ver fallas por adherencia y anclaje del refuerzo longitudinal de las vigas a causa del poco desarrollo del mismo y/o a consecuencia de esfuerzos excesivos de flexin. En las losas se pueden presentar grietas por punzonamiento alrededor de las columnas y grietas longitudinales a lo largo de la placa, debido a la excesiva demanda por flexin que en ciertas circunstancias puede imponer el sismo.

CRITERIOS DE DISEO SISMICO CARACTERSTICAS DE UNA VIVIENDA SISMORRESISTENTE

Una vivienda sismorresistente es aquella que puede soportar los efectos dainos de los sismos. Para eso debe cumplir tres condiciones:Buenos planos, es decir, un plano adecuado de estructuras, que indique las dimensiones que tendrn la cimentacin, las columnas, los muros, las vigas y los techos; as como las especifi caciones de los materiales con los que se harn. La estructura podr resistir los sismos siempre y cuando se cumpla lo indicado en este plano.Buenos especialistas, es decir, maestros y trabajadores que conozcan a profundidad la ejecucin de los procedimientos constructivos, de tal manera que puedan plasmar correctamente lo indicado en los planos.Buenos materiales, que consigan que la estructura de la vivienda no se deteriore a travs del tiempo y que alcance la resistencia adecuada para soportar los sismos.

Elementos estructurales que conforman la viviendaLa estructura de la vivienda es la encargada de soportar los efectos del sismo y de otras cargas. Est conformada por Losa:Su funcin es transmitir las cargas que soporta, es decir, pesos de muebles, personas y su propio peso, as como los efectos del sismo hacia las vigas. Asimismo, mantiene unidas a las vigas, columnas y muros.Viga:Es un elemento horizontal que transmite cargas al muro.Columna:Su funcin es transmitir cargas a los pisos inferiores y a la cimentacin.Muros:Transmiten las cargas de la losa y de las vigas a pisos inferiores y a la cimentacin.Cimentacin:Transmite las cargas al terreno.

Forma adecuada de la viviendaPara que la vivienda soporte adecuadamente los sismos, debe cumplir con las siguientes caractersticas:

Ubicacin de puertas y ventanas:Las puertas y ventanas deben ser ubicadas en el mismo sitio en todos los pisos. Adems, se debe construir sin dinteles, es decir, hasta las vigas

Continuidad de las losas:Se debe evitar tener en los techos grandes aberturas o muchas aberturas pequeasSimetra:La vivienda debe ser lo ms idntica posible tanto en planta como en elevacin, es decir, si la dividimos en cuatro partes, stas deben ser ms o menos parecidas. Asimismo, se debe evitar construir viviendas cuyo largo sea mayor a tres veces el ancho Continuidad de los muros:Los muros de pisos superiores deben estar ubicados sobre los muros de pisos inferioresCantidad de muros:Se debe construir los muros en las dos direcciones de la casa, tratando que la cantidad de dichos muros sea la misma. Esto es importante, ya que los muros tienen la funcin de resistir los sismos que pueden venir en cualquier direccin

ENFOQUES DE DISEO

Refiere que existen sistemas constructivos que son considerados antissmico. El ms antiguo es la quincha (450 aos), que consta de bastidores de madera con caa tejida al interior y recubierto con yeso. El Ministerio de Vivienda lo ha promovido por aos y sigue hacindolo, como una alternativa antissmica, ligera, econmica y seguraTambin est el sistema metlico, que es ligero y aporta poco peso. Se pueden construir muchos pisos con este mtodo tradicional.Otro sistema utilizado es la construccin en seco, tambin conocido como drywall. Se basa en una estructura de perfiles metlicos de acero donde se aplica placas de yeso o fibrocemento.Las placas de yeso se utilizan en las reas interiores (en techos y paredes), mientras las de fibrocemento se colocan en fachadas, paredes interiores y cielos rasos. La ventaja de las placas de yeso y microcemento es que ante un sismo se mueve la estructura pero regresan a su lugar. Asimismo, en el caso se desplome,el peso de esta construccin es 10 veces menor que una de ladrillos y cemento. Es importante repetir que si bien existen sistemas constructivos seguros y ligeros, todos los proyectos deben ser diseados y estudiados por un ingeniero estructural.

Las placas de yeso forman parte de los materiales ligeros que pueden utilizar.