- SISMOLOGIA

7/17/2019 - SISMOLOGIA

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“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL

FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

UNIVERSIDAD NACIONAL ‘‘SAN LUIS GONZAGA DEICA’’

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO:

ANALISIS SISMICO

CATEDRATICO:

ING. JOSE BULEJE GUILLEN

Alumnos:

CICLO SECCION:

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CONTENIDO DEL TRABAJO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVILAANALISIS SISMICO – ING. JOSEBULEJE GUILLEN

DEDICATORIA:

A nu,s-os /o",n-,s 0u,

m,/#1n-, l1 ,2#3,n"#1 4

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8o9,s#on1l,s 4 8,son1s.




SISMOLOGIA

1. INTRODUCCION2. DEFINICIÓN DE SISMO3. CAUSA DE LOS SISMOS

PLACAS TECTÓNICASACTIVIDAD VOLCÁNICAFALLAS SÍSMICAS

4. ONDAS SÍSMICAS5. INTENSIDAD Y MAGNITUD DE LOS SISMOS. MEDICIÓN DE LOS SISMOS

SISMÓGRAFOS !DEFINICIÓN" ETC#ACELEROGRAFOS !DEFINICIÓN"ETC#$. PELIGROSIDAD" VULNERA%ILIDAD Y RIESGOS SÍSMICOS

1. INTRODUCCION

La Tierra está compuesta de silicato y materiales de aleación de hierro, bajo

condiciones de presión y temperatura. Los materiales responden en forma casi

elástica bajo la aplicación de fuerzas transitorias de pequeñas magnitudes, pero

actúan en forma iscosa bajo la aplicación de grandes fuerzas, esta dependencia

del tiempo de las propiedades de los materiales significa que la Tierra !suena





como una campana", cuando fuerzas cortas tales como el deslizamiento súbito de

la roca a tra#s de la superficie de falla, o la detonación de e$plosiones

enterradas, esto ocurre mientras el flujo de fluido de la conección global

continuamente reforma la superficie e interior del planeta sobre escalas de tiempo

geológico.

Las ibraciones mecánicas resultan del comportamiento casi elástico de la

Tierra, inolucrando e$citación y propagación de ondas elásticas en el interior,

estas ondas son moimientos f%sicos del moimiento del terreno los cuales son

registrados a tra#s de &'&()(*T+)&, para su análisis. La naturaleza de estas

ondas elásticas y el análisis de sus registros comprenden tópicos de la

&ismolog%a.

La &ismolog%a proporciona una isión en el proceso de producción de

terremotos destructios, es el estudio de la generación, propagación y registro de

ondas elásticas en la Tierra y otros cuerpos celestes- y las fuentes que aquellas

producen. Las fuentes naturales y artificiales de energ%a deformacional pueden

producir ondas s%smicas, las propiedades de las ondas s%smicas, son gobernadas

por la f%sica de los sólidos elásticos elastodinámica-

*l procedimiento sismológico, proporciona una alta resolución de la estructura

de la tierra en relación a cualquier m#todo geof%sico. Las ondas elásticas tienen

longitudes de ondas cortas que de cualquier !onda geof%sica".

Los registros del moimiento del terreno, como una función del tiempo o

sismogramas, proporciona los datos básicos que los sismólogos usan para

estudiar las ondas elásticas, n ejemplo de &ismolog%a moderna se muestra en

la /ig. 0.0.





*n t#rminos generales, un sismo ocurre por lo general cuando se libera energ%amecánica que se transmite desde el núcleo de la tierra por el manto y #sta llega

a la corteza terrestre sólida y fr%a, y tiende a propagarse como ondas s%smicas

similares al sonido a tra#s de las fisuras ya e$istentes conocidas como fallas

geológicas o formando nueas fisuras cuando dicha energ%a sobrepasa los l%mites

de deformación y tenacidad de los materiales que componen la litósfera.

1l igual que el sonido, las ondas s%smicas pueden ser generadas por moimientos

naturales y artificiales.


http://www.artinaid.com/2013/04/composicion-del-manto-de-la-tierra/

http://www.artinaid.com/2013/04/composicion-del-manto-de-la-tierra/




SISMOLOGIA

2. DEFINICIÓN DE SISMO&

&e denomina sismo o terremoto a las sacudidas o moimientos bruscos delterreno producidos en la corteza terrestre como consecuencia de la liberación

repentina de energ%a en el interior de la Tierra o a la tectónica de placas. *sta

energ%a se transmite a la superficie en forma de ondas s%smicas que se propagan

en todas las direcciones. *l punto en que se origina el terremoto se llama foco o

hipocentro. *l epicentro es el punto de la superficie terrestre más pró$imo al foco

del terremoto. *n general los terremotos se originan en los l%mites de placas

tectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entredos o más placas.

La sismolog%a es una rama de la geof%sica que se encarga del estudio

de terremotos y la propagación de las ondas s%smicas. *l estudio de estos

sucesos o fenómenos, pretende, entre sus objetios, descubrir los or%genes de

cada sismo.

&us principales objetios son2

*l estudio de la propagación de las ondas s%smicas por el interior de la

Tierra a fin de conocer su estructura interna3 *l estudio de las causas que dan origen a los temblores3 La preención de daño 1lertar a la sociedad sobre los posibles daños en la región determinada


https://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas


https://es.wikipedia.org/wiki/Geof%C3%ADsica

https://es.wikipedia.org/wiki/Sismo









3. CAUSA DE LOS SISMOS&

1unque la interacción entre 4lacas Tectónicas es la principal causa de los sismos

no es la única. 5ualquier proceso que pueda lograr grandes concentraciones de

energ%a en las rocas puede generar sismos cuyo tamaño dependerá, entre otros

factores, de qu# tan grande sea la zona de concentración del esfuerzo. Las

causas más generales se pueden enumeran según su orden de importancia en2

3.1. PLACAS TECTÓNICAS& son los sismos que se originan por el

desplazamiento de las placas tectónicas que conforman la corteza,

afectan grandes e$tensiones y es la causa que más genera sismos.

La teor%a de la tectónica de placas, según ella, la litosfera está diidida en un

conjunto de placas independientes que se desplazan arrastradas por las

corrientes de conección de la astenosfera, con elocidades relatias de unos

pocos cent%metros al año. &e pueden distinguir unas 06 placas importantes de lasque 7 se consideran principales.





*l moimiento de las placas crea tres tipos de l%mites tectónicos2 l%mites

conergentes, donde las placas se acercan unas a otras, l%mites diergentes,

donde se separan, y l%mites transformantes, donde las placas se mueen de lado

en relación unas con otras.

LÍMITES CONVERGENTES

5uando las placas colisionan, la corteza se 8comba9 formando las cordilleras.

'ndia y 1sia impactaron hace :: millones de años, proocando la lenta formación

del ;imalaya, el sistema montañoso más alto del planeta. (ientras el choque

continúa, las montañas se elean cada ez más.

*stos l%mites conergentes tambi#n tienen lugar cuando una placa oceánica se

hunde bajo la placa continental en un proceso llamado subducción. 5uando la

placa superior se elea, tambi#n se forman sistemas montañosos. 1demás, la

placa inferior se derrite y a menudo sale a borbotones a tra#s de erupciones

olcánicas como las que formaron algunas de las montañas de los 1ndes en

&udam#rica.





LÍMITES DIVERGENTES

*n los l%mites diergentes de los oc#anos el magma surge en la superficie desde

las profundidades del manto de la Tierra, separando dos o más placas y

renoando el fondo oceánico. 1s%, montañas y olcanes se elean por esta grieta.

na única dorsal oceánica eleación submarina- conecta los oc#anos,

conirti#ndola en el sistema montañoso más largo del mundo.

LÍMITES TRANSFORMANTES

La /alla de &an 1ndr#s es un ejemplo de l%mite transformante, en el que dosplacas friccionan la una con la otra a lo largo de fallas de desgarre. *stos l%mites

no crean espectaculares fenómenos como montañas u oc#anos, sin embargo,

pueden proocar terremotos como el de 0<=7 que asoló la ciudad de &an

/rancisco.

3.2. ACTIVIDAD VOLCÁNICA& Los sismos de origen olcánico se deben

al moimiento de fluidos en el sistema olcánico. *s muy poco frecuente,

pero cuando la erupción es iolenta genera grandes sacudidas que

afectan sobre todo a los lugares cercanos, pero a pesar de ello su campo

de acción es reducido, en comparación con los de origen tectónico, que

afectan grandes e$tensiones.





Los terremotos olcánicos se clasifican en2

SISMOS VOLCANO'TECTÓNICOS& 1sociados a la fracturación que se

producen como respuesta a cambios de esfuerzos en las áreas actias por

moimiento de fluidos. *l registro de un terremoto está caracterizado por

ser una señal de duración ariable, desde los pocos segundos para los

terremotos más pequeños, hasta algunos minutos para los más grandes.

SISMOS DE LARGO PERÍODO& >ue se atribuyen a la resonancia en

grietas, caidades y conductos, debido a cambios de presión en los fluidos

que e$isten en los olcanes. &on, por lo general, eentos de baja

frecuencia. &u comienzo suele ser emergente, por lo que resulta muy dif%cil

determinar el momento e$acto del comienzo de la señal.





TREMOR VOLCÁNICO& 5aracterizado por la llegada de formas de onda

de manera persistente o sostenida en el tiempo. *l tremor refleja una

ibración continua del suelo o pequeños moimientos muy frecuentes

cuyas ondas se superponen. &i la señal mantiene una frecuencia

constante, se considera un tremor armónico. &i ar%a significatiamente en

frecuencia o amplitud se denominan tremor espasmódico.

E(PLOSIONES VOLCÁNICAS& *l origen de esta familia de señaless%smicas es superficial, se caracterizan por tener amplitudes mucho más

grandes estrechamente relacionadas a la intensidad eruptia. *stos sismos

superficiales son frecuentemente acompañados de una fase sonora.

3.3. FALLAS SÍSMICAS& na falla es una fractura entre dos bloques de

roca. 4uede ser muy pequeña o muy grande, de cientos de ?ilómetros.





1lgunas fallas tienen una serie de fracturas entre los bloques. Las fallas

permiten a estos bloques moerse uno respecto al otro y esta actiidad

pueden causar terremotos. &i el moimiento se produce rápidamente,

prooca un terremoto3 si se produce lentamente se llama fluencia.

4rincipales tipos de fallas2 &on los siguientes2

Fallas normales

&e producen en áreas donde las rocas se están separando fuerza

tractia-, de manera que la corteza rocosa de un área espec%fica 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.

@o crean salientes rocosos.

*s posible que se pueda caminar sobre un área e$puesta de la falla

Fallas inversas

)curren en áreas donde las rocas se comprimen unas contras 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

*l área e$puesta de la falla es frecuentemente un saliente, de manera que

no se puede caminar sobre ella.





Las fallas de empuje son un tipo especial de falla inersa, ocurren cuando

el ángulo de la falla es muy pequeño.

Fallas de transformación (de desgarre)

*l moimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de

roca a un lado de la falla se muee en una dirección mientras que el bloque

de roca del lado opuesto de la falla se muee en dirección opuesta.

Las fallas de desgarre no dan origen a precipicios o fallas escarpadas

porque los bloques de roca no se mueen hacia arriba o abajo en relación

al otro.

5on frecuencia el moimiento a lo largo de una falla no ocurre de una solamanera. na falla puede ser una combinación de una falla de transformación y

una normal o inersa. 4ara complicar más aún estas condiciones, con frecuencia

las fallas no son sólo una grieta en la roca, sino una ariedad de fracturas

originados por moimientos similares de la corteza terrestre. 1 estas agrupaciones

de fallas se les denomina como zonas de fallas.





FALLA DE SAN ANDRÉS

4. ONDAS SISMICAS

Las )*+,- --/0,- u ondas elásticas- son la propagación de perturbaciones

temporales del campo de esfuerzos que generan pequeños moimientos en un

medio. Las ondas s%smicas pueden ser generadas por moimientos telúricos

naturales, los más grandes de los cuales pueden causar daños en zonas donde

hay asentamientos urbanos. *$iste toda una rama de la sismolog%a que se

encarga del estudio de este tipo de fenómenos f%sicos.

4.1. TIPOS DE ONDAS

4.1.1. ONDAS DE CUERPO

Las ondas de cuerpo iajan a tra#s del interior de la Tierra. &iguen caminos

curos debido a la ariada densidad y composición del interior de la Tierra. *ste

efecto es similar al de refracción de ondas de luz. Las ondas de cuerpo transmiten

los temblores preliminares de un terremoto pero poseen poco poder destructio.

Las ondas de cuerpo son diididas en dos grupos2 ondas primarias 4- y

secundarias &-.

o ONDAS P


http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Onda_de_luz&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Onda_de_luz&action=edit




Las ondas 4 son ondas longitudinales o compresionales, lo cual significa

que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la

propagación. *stas ondas generalmente iajan a una elocidad 0.6A eces

de las ondas & y pueden iajar a tra#s de cualquier tipo de material.

Belocidades t%picas son AA=mCs en el aire, 0D:=mCs en el agua y cerca de

:===mCs en el granito.

• ONDAS S

Las ondas & son ondas transersales o de corte, lo cual significa que el

suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación,

alternadamente hacia un lado y hacia el otro. Las ondas & pueden iajar

únicamente a tra#s de sólidos debido a que los l%quidos no pueden

soportar esfuerzos de corte. &u elocidad es alrededor de :EF la de una

onda 4 para cualquier material sólido. sualmente la onda & tiene mayor

amplitud que la 4 y se siente más fuerte que #sta. 4or ejemplo en el núcleo

e$terno, que es un medio l%quido, no permite el paso de las ondas &.





4.1.2. ONDAS SUPERFICIALES

Las ondas superficiales son análogas a las ondas de agua y iajan sobre la

superficie de la Tierra. &e desplazan a menor elocidad que las ondas de cuerpo.

Gebido a su baja frecuencia proocan resonancia en edificios con mayor facilidadque las ondas de cuerpo y son por ende las ondas s%smicas más destructias.

*$isten dos tipos de ondas superficiales2 ondas +ayleigh y ondas Loe.

• ONDAS RAYLEIG

Las ondas +ayleigh son ondas superficiales que iajan como ondulaciones

similares a aquellas encontradas en la superficie del agua. La e$istencia de

estas ondas fue predicha por Hohn Iilliam &trutt.

• ONDAS LOVE

Las ondas JLoeJ son ondas superficiales que proocan cortes horizontales

en la tierra. /ueron bautizadas por 1.*.;. Loe, un matemático británico

que creó un modelo matemático de las ondas en 0<00 . Las ondas Loe

son leemente más lentas que las ondas de +ayleigh.





5. INTENSIDAD Y MAGNITUD DE SISMOS

5.1. INTENSIDAD DE SISMOS

La intensidad es una medida de los efectos causados por un sismo en un lugar

determinado de la superficie terrestre. *n ese lugar, un sismo pequeño pero muy

cercano puede causar alarma y grandes daños, en cuyo caso decimos que su

intensidad es grande3 en cambio un sismo muy grande pero muy lejano puede

apenas ser sentido ah% y su intensidad, en ese lugar, será pequeña.

5uando se habla de la intensidad de un sismo, sin indicar dónde fue medida, #starepresenta usualmente- la correspondiente al área de mayor intensidad

obserada área pleistocista-.

na de las primeras escalas de intensidades es la de +ossiK/orel de 0= grados-,

propuesta en 0EEA. *n la actualidad e$isten arias escalas de intensidades,

usadas en distintos pa%ses, por ejemplo, la escala (& de 0M grados- usada en

*uropa occidental desde 0<7D y adoptada hace poco en la nión &oi#tica

donde se usaba la escala semiinstrumental N*)/'1@-, la escala H(1 de 6

grados- usada en Hapón, etc. Las escalas (( y (& propuesta como estándar

internacional- resultan en alores parecidos entre s% 0 y M-.

La escala más común en 1m#rica es la escala modificada de (ercalli mm- que

data de 0<A0. Osta, detallada en el 1p#ndice, a del grado ' detectado sólo con

instrumentos- hasta el grado P'' destrucción total-, y corresponde a daños lees

hasta el grado B. 5omo la intensidad ar%a de punto a punto, las ealuaciones en





un lugar dado constituyen, generalmente, un promedio3 por eso se acostumbra

hablar solamente de grados enteros.

5.2. MAGNITUD DE SISMOS

5. +ichter definió, en 0<A:, el concepto de JmagnitudJ pensando en un parámetro

que describiera, de alguna manera, la energ%a s%smica liberada por un terremoto

7-. La magnitud de +ichter o magnitud local, indicada usualmente por está

definida como el logaritmo base 0=- de la má$ima amplitud 1ma$, medida en

cm- obserada en un sismógrafo IoodK1nderson estándar un sismógrafo de

p#ndulo horizontal muy sencillo-, menos una corrección por la distancia G- entre

el epicentro y el lugar de registro, correspondiente al logaritmo de la amplitud 1o-

que debe tener, a esa distancia, un sismo de magnitud cero 7-2

(LQ log 1ma$- K log 1o G-.

+ichter definió esta magnitud tomando como base las caracter%sticas de

5alifornia, *stados nidos por lo que no es necesariamente aplicable a cualquier

parte del mundo-, y para distancias menores de 7== ?m de aqu% su nombre de

JlocalJ-.

)tra escala de magnitudes, muy usada para determinar magnitudes de sismos

locales, es la escala basada en la longitud de la coda de los sismos 6-. *s

tambi#n logar%tmica y se designa, usualmente, por (c3 es una escala muy

estable, pues los alores obtenidos dependen menos que (L de factores como el

azimut entre fuente y receptor, distancia y geolog%a del lugar, que causan gran

dispersión en los alores de #sta.

4ara cuantificar los sismos lejanos se utilizan comúnmente dos escalas2 la

magnitud de ondas de cuerpo mb y la magnitud de ondas superficiales o (. *n

arias partes del mundo se utilizan diferentes definiciones de estas magnitudes3

casi todas ellas están basadas en el logaritmo de la amplitud del desplazamiento

del terreno la amplitud le%da en el sismograma se diide entre la amplificación del

sismógrafo para la frecuencia predominante de la onda correspondiente-

corregida por factores que dependen de la distancia a eces tambi#n de la región





epicentral- y de la profundidad hipocentral, as% como del periodo de las ondas

obseradas E, <, 0= y 00-.

. MEDICIÓN DE SISMOS

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE MOVIMIENTOS SÍSMICOS

EL SISMÓGRAFO

n sismógrafo es un aparato que detecta y graba las ondas s%smicas que un

terremoto o una e$plosión genera en la

tierra.*l lápiz está en contacto con un tambor

giratorio unido a la estructura. 5uando

una onda s%smica alcanza el

instrumento, el suelo, la estructura y el

tambor ibran de lado a lado, pero,

debido a su inercia, el objeto

suspendido no lo hace. *ntonces, ellápiz dibuja una l%nea ondulada sobre el

tambor.





F#3. * S#smo319o

Los gráficos producidos por los sismógrafos se conocen como sismogramas, y a

partir de ellos es posible determinar el lugar y la intensidad de un terremoto.

(uchos sismogramas son muy complicados y se requiere una t#cnica y

e$periencia considerables para interpretarlos, pero los más simples no son

dif%ciles de leer.

F#3. ( S#smo31m1

*n la actualidad, los instrumentos modernos son electrónicos. *stos sismógrafostienden a llegar a ser instrumentos uniersales. Los modernos sismómetros debanda ancha llamados as% por la capacidad de registro en un ancho rango defrecuencias- consisten de un pequeña Rmasa de pruebaS, confinada por fuerzasel#ctricas, manejada por electrónica sofisticada





o IDRÓFONO

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

en otro l%quido, de forma análoga al uso de un micrófono en el aire. n hidrófono

tambi#n se puede emplear como emisor, pero no todos los hidrófonos tienen esta

capacidad.

*l primer sonar operatio fue construido por +eginald /essenden en los *stados

nidos en 0<0D. *ste dispositio empleaba un oscilador de cobre

electromagn#tico que emit%a un ruido de baja frecuencia, a continuación

conmutaba a un modo de escucha para recibir el eco. Gebido a este tosco modo

de operación no era demasiado preciso en la determinación de la dirección del

blanco.

*l primer dispositio denominado hidrófono fue desarrollado cuando la tecnolog%a

maduró y se emplearon ondas ultrasónicas que mejoraban la capacidad de

detección. Los ultrasonidos se generan mediante un mosaico de cristales de

cuarzo delgados pegados entre ellos por láminas de acero de forma que se

obtienen frecuencias de resonancia por encima de 0:= ;z.

/ig. A ;idrófono

Los hidrófonos son usados por geólogos y geof%sicos para la detección de energ%a

s%smica, que se manifiesta como cambios de presión debajo del agua durante la

adquisición s%smica marina. Los hidrófonos se combinan para formar los cables

s%smicos marinos que son remolcados por las embarcaciones de adquisición

s%smica o se despliegan en un pozo. Los geófonos, a diferencia de los hidrófonos,

detectan el moimiento en ez de detectar la presión.


http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor

http://es.wikipedia.org/wiki/Sonar

http://es.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden

http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador

http://es.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3logos

http://es.wikipedia.org/wiki/Geof%C3%ADsica


http://es.wikipedia.org/wiki/Sonar

http://es.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden

http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador

http://es.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3logos

http://es.wikipedia.org/wiki/Geof%C3%ADsica




F#3. C1%l, s;sm#"o

F#3. + <#/=9onos 4 "1%l,s s;sm#"os

o IDRÓFONOS DIRECCIONALES&

n único transductor cerámico y cil%ndrico puede conseguir una recepción

omnidireccional casi perfecta. Los hidrófonos direccionales mejoran la sensibilidad

en una dirección usando básicamente dos t#cnicas2

R6)7&

*ste m#todo usa un único elemento transductor con un disco o un reflector acústico de forma cónica para enfocar adicionalmente las señales. *ste tipo de

hidrófono se puede fabricar a partir de hidrófonos omnidireccionales de bajo

coste, pero se debe usar de forma estacionaria, puesto que el reflector impide su

moimiento a tra#s del agua.

M,670-&

Barios hidrófonos se pueden montar en una agrupación de modo que puedansumar las señales en una dirección mientras que se cancelen en otras.

o GEOFONO

*n los m#todos s%smicos de prospección se suele registrar el moimiento del

suelo generado por una fuente energ#tica como son los e$plosios y camiones

ibradores.


http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todos_s%C3%ADsmicos

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todos_s%C3%ADsmicos




Los geófonos son transductores de desplazamiento, elocidad o aceleración que

conierten el moimiento del suelo en una señal el#ctrica. 5asi todos los geófonos

empleados para la prospección s%smica en la superficie terrestre son del tipo

electromagn#tico.

F#3. > G,=9ono

o GEOFONO CAPACITATIVO&

Tambi#n es posible construir geófonos que trabajen con transductores

capacitios. *stos transductores proporcionan una señal proporcional al

desplazamiento de la masa. &e puede construir un transductor capacitio

elemental con dos placas paralelas alimentadas con una tensión alterna opuesta y

una tercer placa, solidaria a la masa móil, situada entre ellas.

o GEOFONO PIE8OELECTRICO&

Los geófonos piezoel#ctricos son transductores de aceleración. *n este tipo de

geófonos la masa del sistema descansa sobre un conjunto de placas hechas de

algún material piezoel#ctrico sensible a la presión tal como el cuarzo o

la turmalina. na aceleración del suelo hacia arriba aumentará el peso aparente

de la masa y en consecuencia subirá la presión que actúa en los cristales

piezoel#ctricos. na aceleración del suelo hacia abajo disminuirá el peso

aparente de la masa y en consecuencia la presión ejercida sobre las placas. La

ariación de la presión induce ariaciones de oltaje entre los e$tremos de las

placas.

o SISMOMETRO DE FONDO OCEANICO !O%S#


http://es.wikipedia.org/wiki/Transductores

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADsmica

http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoel%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzo

http://es.wikipedia.org/wiki/Turmalina


http://es.wikipedia.org/wiki/Transductores

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADsmica


http://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzo





n sismómetro de fondo del oc#ano es un sismómetro que está diseñado para

registrar el moimiento de la tierra bajo los oc#anos y lagos de fuentes artificiales

y fuentes naturales.

Los sensores en el fondo del mar se utilizan para obserar eentos acústicos y

s%smicos. Las señales s%smicas y acústicas pueden ser causados por diferentes

fuentes, por terremotos y temblores as% como por fuentes artificiales. 5álculo y

análisis de los datos proporciona información sobre el tipo de fuente y, en caso de

eentos s%smicos naturales, la geof%sica y la geolog%a del fondo marino y la

corteza más profunda. *l despliegue de la )& largo de un perfil le dará

información acerca de la estructura profunda de la corteza terrestre y el manto

superior en zonas de altura. )& puede estar equipado con un má$imo de un

geófono de tres componentes, además de un hidrófono, y por lo tanto se necesita

una capacidad de más de 0DD (bytes, lo que ser%a el m%nimo para un perfilado

(5& adecuada. *n un estudio t%pico, los instrumentos deben estar en

funcionamiento durante arios d%as, lo que requiere una capacidad de

almacenamiento de datos de más de :== (bytes. )tros e$perimentos, como

inestigaciones tomográficas en un AGKencuesta o igilancia sismológica,

demandan una capacidad aún mayor.

F#3. ? Mo/,lo 4 9un"#on1m#,n-o /, OBS

ACELEROMETRO

&e denomina acelerómetro a cualquier instrumento destinado a medir

aceleraciones. *sto no es necesariamente la misma que la aceleración de

coordenadas cambio de la elocidad del dispositio en el espacio-, sino que es el

tipo de aceleración asociada con el fenómeno de peso e$perimentado por una


http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n




masa de prueba que se encuentra en el marco de referencia del dispositio. n

ejemplo en el que este tipo de aceleraciones son diferentes es cuando un

acelerómetro medirá un alor sentado en el suelo, ya que las masas tienen un

peso, a pesar de que no hay cambio de elocidad. &in embargo, un acelerómetro

en ca%da graitacional libre hacia el centro de la Tierra medirá un alor de cero, ya

que, a pesar de que su elocidad es cada ez mayor, está en un marco de

referencia en el que no tiene peso.

F#3. @ Es0u,m1 1",l,=m,-o

*l acelerómetro es uno de los transductores más ersátiles, siendo el más común

el piezoel#ctrico por compresión. *ste se basa en que, cuando se comprime un

ret%culo cristalino piezoel#ctrico, se produce una carga el#ctrica proporcional a lafuerza aplicada.

o ACELEROMETRO PIE8O ELECTRICO&

Los elementos piezoel#ctricos están hechos normalmente de circonato de plomo.

Los elementos piezoel#ctricos se encuentran comprimidos por una masa, sujeta

al otro lado por un muelle y todo el conjunto dentro de una caja metálica. 5uando

el conjunto es sometido a ibración, el disco piezoel#ctrico se e sometido a una









fuerza ariable, proporcional a la aceleración de la masa. Gebido al efecto

piezoel#ctrico se desarrolla un potencial ariable que será proporcional a la

aceleración. Gicho potencial ariable se puede registrar sobre un osciloscopio o

olt%metro.

*ste dispositio junto con los circuitos el#ctricos asociados se puede usar para la

medida de elocidad y desplazamiento además de la determinación de formas de

onda y frecuencia. na de las entajas principales de este tipo de transductor es

que se puede hacer tan pequeño que su influencia sea despreciable sobre el

dispositio ibrador. *l interalo de frecuencia t%pica es de M ;z a 0= ;z.

F#3. A",l,=m,-o 8#,7o,l"-#"o

o ACELERÓMETRO MECÁNICO&

*s el más simple. &e construye uniendo una masa a un dinamómetro cuyo eje

está en la misma dirección que la aceleración que se desea medir.

o ACELERÓMETRO DE EFECTO ALL&

tilizan la masa s%smica donde se coloca un imán y un sensor de efecto ;all que

detecta cambios en el campo magn#tico.

o ACELERÓMETROS DE CONDENSADOR&


http://es.wikipedia.org/wiki/Osciloscopio

http://es.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetro

http://es.wikipedia.org/wiki/Osciloscopio

http://es.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetro




(iden el cambio de capacidad el#ctrica de un condensador mediante una masa

s%smica situada entre las placas del mismo, que al moerse hace cambiar la

corriente que circula entre las placas del capacitador.

RED MONITOREO SISMICO REGIONAL

LA RED DE ACELERÓGRAFOS DEL CISMID EN EL SUR DEL PER9

*l 5entro 4eruano Hapones de 'nestigaciones &%smicas y (itigación de

Gesastres 5'&('G-, de la /acultad de 'ngenier%a 5iil de la niersidad @acional

de 'ngenier%a, tiene a su cargo una red de siete acelerógrafos distribuidos en el&ur del 4erú, emplazados en Tacna, 1requipa y (oquegua. La Tabla 0 muestra

las ubicaciones de las estaciones. La figura muestra las ubicaciones de las

estaciones y el epicentro del sismo del 0A de junio del año M==:.





F#3. * U%#"1"#=n Es-1"#on,s S;sm#"1s ,n l1 R,3#=n.

$. PELIGROSIDAD" VULNERA%ILIDAD Y RIESGOS SISMICOS

$.1. PELIGROSIDAD SISMICO

La peligrosidad s%smica de una región se denomina, a la probabilidad de que se

produzcan en ella moimientos s%smicos de una cierta importancia en un plazotiempo- determinado. *l peligro s%smico es una magnitud geof%sica que da la

probabilidad de ocurrencia de sismos en un área geográfica espec%fica durante un

interalo de tiempo determinado e inolucrando aceleraciones del suelo por

encima de cierto alor dado. Ga idea por tanto de la probabilidad de que se

produzcan determinadas aceleraciones del suelo.

Tambi#n podemos definir3 como la probabilidad de e$cedencia de un cierto alor

de la intensidad del moimiento del suelo producido por terremotos, en un

determinado emplazamiento y durante un periodo de tiempo dado. La definición

comúnmente aceptada fue dada por la @G+) 0<E=-, según la cual la

peligrosidad ; de ;azard- se representa por medio de una función de

probabilidad del parámetro indicatio de la intensidad del moimiento !P", en un

emplazamiento !&", mediante la siguiente e$presión2

H = P

[ X

(S

)≥ X

0

;T

]


https://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto


https://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto





Gónde2

42 +epresenta la probabilidad de superación de un alor umbral P= del

parámetro elegido durante un tiempo !t".

&2 *mplazamiento P=2 'ntensidad inicial

Gado que los parámetros inherentes al moimiento son el desplazamiento, la

elocidad y la aceleración, la peligrosidad es a menudo estimada en función de

los alores má$imos de estos parámetros, denominados habitualmente 4NG,

4NB y 4N1.

METODOS DE EVALUACION DE LA PELIGROSIDAD SISMICA.

Los m#todos de ealuación de la peligrosidad se clasifican en dos grandes

grupos2

DETERMINISTAS& 1sumen la hipótesis de estacionariedad de la sismicidad, considerando

que los terremotos en el futuro se producirán de forma análoga a como lo

hicieron en el pasado y conducen a la estimación de los l%mites superiores

del moimiento, e$presados por los alores má$imos del parámetro

empleado para su descripción. Ostos concluyen, con una intensidad

esperada en el emplazamiento de B''', que se interpreta como la mayor

intensidad que se a a sentir en el mismo como consecuencia de cualquier

terremoto en la zona circundante.

PRO%A%ILISTAS&Geducen las relaciones de recurrencia de los fenómenos s%smicos de una

zona a partir de la información e$istente en la misma y con ellas obtienen

las funciones de probabilidad de los parámetros buscados. *stas funciones

asocian a cada alor del parámetro una probabilidad anual de e$cedencia,

o bien un periodo de retorno, que se define como el alor inerso de esa

probabilidad. 1s% un posible resultado ser%a una intensidad B''' en el

emplazamiento con probabilidad anual de ser superada de =.==M, o bien





esa misma intensidad con periodo de retorno de :== años. *n contra de lo

que intuitiamente cabe suponer, el periodo de retorno no indica el interalo

de tiempo promedio entre dos terremotos que generan esa intensidad, sino

el periodo en años en el que se espera que la intensidad del moimiento

sobrepase el niel de referencia en el ejemplo B'''-, con probabilidad del

7D F.

EVALUACION DE LA PELIGROSISDAD SISMICA.

La correcta ealuación de la peligrosidad requiere conocer dos caracter%sticas

importantes de la zona de estudio2

LA SISMICIDAD DE LA REGIÓN CIRCUNDANTE O ÁREA DE

INFLUENCIA2 *l conocimiento de la sismicidad de la región donde se

quiere predecir el moimiento es el primer paso a seguir en todo estudio de

peligrosidad3 es necesario conocer bien la ocurrencia de terremotos en el

pasado, para poder predecirla en el futuro. 4reiamente hay que definir la

e$tensión de la zona cuya sismicidad puede afectar a un emplazamiento

dado. 5asi todas las normatias establecen como área de influencia un

c%rculo de radio A== ?m alrededor del punto a estudiar e imponen el análisis

de la sismicidad en la región comprendida dentro del mismo. na ez

definida el área de influencia, es necesario recopilar toda la información

e$istente sobre los terremotos con epicentro en ella2 catálogos

instrumentales y macros%smicos, documentos de sismicidad histórica y

mapas de isosistas esencialmente. Ge esta información se e$traen los

datos referentes a parámetros de localización y tamaño, profundidad focal,

área de r#plicas de los mayores terremotos, y frecuencia de ocurrencia de

sismos para distintos nieles de intensidad o magnitud, quedando as%

caracterizada la sismicidad de la zona, para proceder despu#s, en fases

sucesias, a determinar las caracter%sticas de los moimientos que se

pueden generar.

ATENUACIÓN SÍSMICA REGIONAL& *l segundo factor integrante de la

agitación es la propagación de ondas a lo largo de la trayectoria desde la

fuente hasta el emplazamiento3 y #ste se aborda en estudios de

peligrosidad determinando la atenuación s%smica regional. La amplitud de





las ondas se atenúa en su propagación como consecuencia de la

e$pansión geom#trica del frente de ondas y de la inelasticidad del medio.

4or ello la estimación de la atenuación precisa, en principio, el

conocimiento detallado de la estructura que separa la fuente del

emplazamiento donde se predice el moimiento3 algo que generalmente no

es factible. *n la práctica, el problema se resuele de dos formas posibles2

K *stimando independientemente la atenuación atribuida a cada uno de los

factores mencionados, por medio de modelos que representan la disipación

de la energ%a en función de los parámetros influyentes. K 5alculando la

atenuación conjunta por formulación de leyes emp%ricas que relacionen el

parámetro representatio del moimiento en un punto con la distancia

epicentral o hipocentral y con el parámetro que refleja la energ%a liberada

en el foco. *l segundo procedimiento es más frecuente en estudios de

peligrosidad y se plantea ajustando las obseraciones disponibles datos

de intensidad sentida, alores registrados de 4N1- a una determinada

e$presión matemática, y determinando los coeficientes de la misma por

análisis de regresión. &i los ajustes se realizan con datos de una

determinada zona, queda estimada entonces la ley de atenuación regional

de la misma.

5ombinando los dos aspectos se llega a determinar la intensidad del moimiento

en un emplazamiento como consecuencia de los terremotos que puedan afectar

al mismo, integrando el efecto de la fuente y la propagación de energ%a de #sta al

emplazamiento. &i no se introduce e$presamente el efecto local del suelo en el

moimiento, #ste se considera caracterizado en roca o suelo duro, siendo as% el

tratamiento que se sigue generalmente en estudios de peligrosidad regional.

5uando la estimación se realiza en un emplazamiento espec%fico, es necesario

cuantificar la amplificación local y aplicarla a los resultados anteriores para

obtener intensidades del moimiento que incluyan este efecto.

*l 5'@T+)@ G* /*N) G*L 415'/'5) es la zona de mayor peligrosidadsismica a niel mundial.





$.2. VULNERA%ILIDAD SISMICA.

&e denomina ulnerabilidad al grado de daño que sufre una estructura debido a

un eento s%smico de determinadas caracter%sticas. *stas estructuras se pueden

calificar en !más ulnerables" o !menos ulnerables" ante un eento s%smico.

&e debe de tener en cuenta que la ulnerabilidad s%smica de una estructura es

una propiedad intr%nseca a s% misma, y, además, es independiente de la

peligrosidad del lugar ya que se ha obserado en sismos anteriores que

edificaciones de un tipo estructural similar sufren daños diferentes, teniendo en

cuenta que se encuentran en la misma zona s%smica.

*n otras palabras una estructura puede ser ulnerable, pero no estar en riesgo si

no se encuentra en un lugar con un determinado peligro s%smico o amenazas%smica. *s preciso resaltar que no e$isten metodolog%as estándares para estimar

la ulnerabilidad de las estructuras. *l resultado de los estudios de ulnerabilidad

es un %ndice de daño que caracteriza la degradación que sufrir%a una estructura de

una tipolog%a estructural dada, sometida a la acción de un sismo de determinadas

caracter%sticas.

CLASES DE VULNERA%ILIDAD SISMICA.





VULNERA%ILIDAD ESTRUCTURAL& &e refiere a que tan susceptibles a

ser afectados o dañados son los elementos estructurales de una

edificación o estructura frente a las fuerzas s%smicas inducidas en ella y

actuando en conjunto con las demás cargas habidas en dicha estructura.

Los elementos estructurales son aquellas partes que sostienen la

estructura de una edificación, encargados de resistir y transmitir a la

cimentación y luego al suelo3 las fuerzas causadas por el peso del edificio y

su contenido, as% como las cargas proocadas por los sismos. *ntre estos

elementos se encuentran las columnas, igas, placas de concreto, muros

de albañiler%a de corte, etc. Gebido a ello como se dirá que un buen diseño

estructural es la clae para que la integridad del edificio sobreia aún ante

desastres naturales seeros como lo son los terremotos. 4or esto los

mayores daños en edificios hospitalarios tras un sismo se deben a

esquemas de A< configuración estructural lejanos a formas y esquemas

estructurales simples. *l sismo castiga fuertemente dichas irregularidades.

Gaño por columna corta tras sismo de 1requipa del M==0.

VULNERA%ILIDAD NO ESTRUCTURAL& n estudio de ulnerabilidad no

estructural busca determinar la susceptibilidad a daños que estos





elementos puedan presentar. &abemos que al ocurrir un sismo la

estructura puede quedar inhabilitada debido a daños no estructurales, sean

por colapso de equipos, elementos arquitectónicos, etc., mientras que la

estructura permanece en pie. *sto generalmente se aplica a los hospitales

y cl%nicas donde entre el E=F y <=F del alor de la instalación no está en

las columnas, igas, losas, etc.3 sino en el diseño arquitectónico, en los

sistemas electromecánicos y en el equipo m#dico contenido dentro del

hospital. Gentro del sistema electromecánico podr%amos mencionar las

l%neas tuber%as, apoyos de equipos, la cone$ión de los equipos, etc. Ge

igual forma, dentro de los elementos arquitectónicos tenemos las fachadas,

idrios, tabiques, mamparas, puertas, entanas, escaleras, etc.3 y que una

ez afectados todos estos elementos obligan a la paralización del sericio

dentro del hospital, lo que afectar%a directamente a las personas que

necesiten ayuda en un momento dado.

Bulnerabilidad s%smica que presentan los idrios de la fachada.





VULNERA%ILIDAD FUNCIONAL& n estudio de la ulnerabilidad

funcional busca determinar la susceptibilidad de un hospital o cl%nica a

sufrir un !colapso funcional" como consecuencia de un sismo. *sto es sólo

isible en el momento en que ocurre una emergencia. 1 fin de determinar

en esta tercera etapa la ulnerabilidad funcional, se ealúa lo referente a la

infraestructura. *n primer lugar, el sistema de suministro de agua y de

energ%a el#ctrica, que son las partes más ulnerables. Tambi#n son

afectadas por los sismos las tuber%as de alcantarillado, gas y combustibles,

para lo cual se realizan inestigaciones sobre su resistencia y fle$ibilidad.

*stos aspectos funcionales incluyen tambi#n un análisis detallado de las

áreas e$ternas, %as de acceso a e$teriores y su cone$ión con el resto de

la ciudad3 las interrelaciones, circulaciones primarias y secundarias,

priadas y públicas y los accesos generales y particulares de las áreas

básicas en que se subdiide el hospital. &e analiza la posibilidad de

inutilización de ascensores, acumulación de escombros en escaleras y

pasillos, como as% tambi#n el atascamiento de puertas.

METODOS PARA LA EVALUACION DE LA VULNERA%ILIDAD.

5uando nosotros identificamos a un edificio como potencialmente ulnerable,

tanto a sus estructuras como a sus elementos no estructurales, es necesario

seguir con el proceso de inestigación para confirmar o descartar dicha

ulnerabilidad. *n caso de confirmarla debemos determinar la naturaleza y

e$tensión de los daños probables, la magnitud del riesgo y la p#rdida, en definitia

se trata de seguir un procedimiento de la ealuación de la competencia

sismorresistente. 4ara realizar los estudios de ulnerabilidad e$isten muchas

metodolog%as alederas en la literatura internacional que se han encontrado en la

bibliograf%a consultada. *n general #stas se clasifican en2





(#todos cualitatios. (#todos e$perimentales. (#todos anal%ticos

Los primeros son m#todos diseñados para ealuar de manera rápida y sencilla un

grupo de edificaciones diersas y seleccionar aquellas que requieran un posterior

análisis más detallado. *l uso de estos m#todos es para estudiar masiamente los

edificios para cuantificar el riesgo s%smico por zonas como se suele decir en

*uropa el realizar un mapa de escenarios s%smicos.

$.3. RIESGOS SISMICOS.

&e llama riesgo s%smico a una medida que combina el peligro s%smico, con

la ulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por

moimientos s%smicos en un per%odo determinado. *l peligro s%smico es la

probabilidad de que se produzca un se%smo en un determinado lugar. *l riesgo

s%smico calibra la probabilidad de que se produzca un sismo, el número de

%ctimas que ocasionar%a y cómo afectar%a al tipo de construcciones e$istentes en

la zona. 1s%, una zona de fallas despoblada tendr%a una peligrosidad s%smica muy

alta pero un riesgo s%smico muy bajo.

4ara disminuir el riesgo s%smico de una zona se deben tomar medidas de

predicción y preención, aunque no es posible determinar en qu# momento se

producirá un terremoto.

' MEDIDAS DE PREDICCIÓN&

*L1)+15'U@ G* (141& G* +'*&N)2 'ndicar%a las zonas con más

probabilidad de riesgo mediante el análisis de las placas litosf#ricas y elestudio histórico de terremotos ocurridos en la zona.

*L1)+15'U@ G* ()G*L)& 4)+ )+G*@1G)+2 4odr%an predecir el

lugar donde se acumular%a la tensión en la placa litosf#rica o dónde semoer%a el terreno.

' MEDIDAS DE PREVENCIÓN EN 8ONAS CON ELEVADO RIESGO SÍSMICO.

*G515'U@ 5'B'L2 +ealización de simulacros para disminuir el pánico y

las ictimas que se derian de #l.


https://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico

https://es.wikipedia.org/wiki/Vulnerabilidad_s%C3%ADsmica

https://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico

https://es.wikipedia.org/wiki/Vulnerabilidad_s%C3%ADsmica




@)+(1& 1+>'T*5TU@'51&2 Gisminuir%a el riesgo s%smico al controlar

los materiales de construcción y el tipo de construcción en la zona.

4+)T*55'U@ 5'B'L2 5reación de cuerpos y equipos especiales de

rescate.

5)@&*H) G* &*N+'G1G2 Nrupo formado por cient%ficos y autoridades

que ealúen la información que se suministra al público, con el fin demitigar los efectos que pueda producir un sismo.

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