SOLICITACIONES DINAMICAS

INTRODUCCION

Este capítulo trata de la caracterización de las principales acciones dinámicas que deben considerarse en el diseño de las obras de ingeniería civil.

Las solicitaciones dinámicas relevantes a la ingeniería de suelos se pueden agrupar en cuatro categorías: ingeniería sísmica, las cimentaciones de maquinaria, las estructuras sometidas a oleaje y las perturbaciones provocadas por el hombre (explosiones, tránsito de vehículos, actividades de construcción, etc.)

Las acciones dinámicas pueden clasificarse en: establecidas y accidentales. Las acciones dinámicas establecidas son aquellas que varían con el tiempo, pero que sus características (amplitud y frecuencia) son conocidas y aproximadamente constantes durante la vida útil de la obra, un ejemplo típico de este tipo de acciones son las vibraciones provocadas por el funcionamiento de maquinaria o equipo. Las acciones dinámicas accidentales son aquellas que no se deben al funcionamiento normal de las obras y que pueden tomar valores importantes solo durante pequeños intervalos de la vida útil de las obras. Se excluyen en esta categoría acciones excepcionales como: sismo, vientos, explosiones y oleaje. Estas acciones se deben a fenómenos generalmente complejos.

En lo que sigue se tratara las características de tres tipos de solicitaciones: los sismos, la vibración de maquinaria y las explosiones.

INGENIERIA SISMICA

Desde la antigüedad, el hombre ha aprendido a temer a los movimientos sísmicos, y pude decirse que la presencia cronológica de los macrosismos es la historia de la destrucción y del miedo.

Un macrosismo es un fenómeno sobrecogedor: con energía descomunal inevitable, de efectos rápidos y que un ves desencadenados, sus consecuencias son fatales e impredecibles.

Los temblores de tierra o sismos son movimientos de la corteza terrestre originados por una repentina liberación de energía y son una consecuencia de la evolución geológica del planeta.

Para la ingeniería civil los sismos representan un riesgo importante que debe de tomarse en cuenta en el diseño de toda obra. En muchos sitios el riesgo de falla de la obra por sismo pude dominar a otras consideraciones de diseño.

CAUSAS DE LOS SISMOS

No se conoce en forma precisa las causas y el mecanismo que generan los sismos. Se sabe que son fenómenos muy complejos cuya naturaleza aun no llega a comprenderse totalmente.

Parece ser que la causa inmediata está asociada con el movimiento repentino de masas rocosas en las zonas de fallas geológicas.

Las placas de la litosfera todas tienen un rasgo peculiar e inquietante: no están estáticas, se mueven constantemente, cuestión de centímetros, distancia corta pero fatídica; cuando ese deslizamiento continuo se interrumpe y se reinicia bruscamente, después de un lapso de años ocurre un sismo.z

En las zonas donde ocurren los movimientos, cientos de kilómetros cúbicos de roca son deformados, lo que permite la acumulación de energía potencial; en un determinado momento, los esfuerzos actuantes, al ser superiores a la fricción que los detiene, produce lo que se conoce como disparo sísmico.

Donde entre en contacto una palca oceánica con una continental, la primera de menor espesor y mayor densidad se hunde bajo la segunda, ocasionando su desaparición ( proceso de subducción)

CLASIFICACION DE LOS SISMOS

En forma general los sismos se pueden clasificar en:

a. Tectónicos b. Volcánicos c. Por colapso de cavernasd. Artificiales

A su vez los sismos de origen tectónico se dividen en:

1. Sismos interplacas 2. Sismos intraplacas

Los primeros ocurren por el desplazamiento relativo a lo largo del contacto entre dos placas, pudiéndose presentar tres tipos de fronteras activas:

a. Por alejamiento relativo entre dos placas, lo que da origen a “dorsales”b. Por encuentro relativo de dos placas denominado “subducción” a este mecanismo se

les asocian los sismos de mayor tamaño.c. Por el desplazamiento horizontal entre dos placas denominado “transformadas”.

Los sismos intraplacas son aquells que ocurren por fallas tnto por la placa oceánica subducente, como de la placa continental que cabalga, se pueden presentar lossiguientes caosos:

a. Por falla normal de la placa subducente.b. Por deformación de la base de la corteza continental.c. Por deformación de la parte superior dela corteza continental asociada al eje

volcánico.d. Por deformaciones de la corteza continental en regiones de geología y tectónica

localmente compleja.

MAGNITUD E INTENSIDAD

El tamaño de un sismo esta relacionado con la energía de deformación liberada en el foco sísmico, desafortunadamente esta energía solo se pude medirse en forma indirecta. La acumulación de energía en esa zona es en función del tiempo de interrupción de movimiento de las placas de la litosfera; a mayor tiempo de interrupción (quietud o brecha sísmica) se espera mayor magnitud viceversa.