Conceptos bsicos de Sismologa

Sismo, temblor o terremoto: Vibraciones de la corteza terrestre inducidas por el paso de las ondas ssmicas provenientes de un lugar o zona donde han ocurrido movimientos sbitos de la corteza terrestre (disparo ssmico o liberacin de energa). Sismologa: Es la ciencia y estudio de los sismos, sus causas, efectos y fenmenos asociados. Sismicidad: Es la frecuencia de ocurrencia de sismos por unidad de rea en una regin dada. A menudo esta definicin es empleada inadecuadamente, por lo que se define en forma ms general como la actividad ssmica de una regin dada, esta ltima definicin implica que la sismicidad se refiere a la cantidad de energa liberada en un rea en particular. Amenaza Ssmica: Es el valor esperado de futuras acciones ssmicas en el sitio de inters y se cuantifica en trminos de una aceleracin horizontal del terreno esperada, que tiene una probabilidad de excedencia dada en un lapso de tiempo predeterminado. Microzonificacin ssmica: Divisin de una regin o de un rea urbana en zonas ms pequeas, que presentan un cierto grado de similitud en la forma como se ven afectadas por los movimientos ssmicos, dadas las caractersticas de los estratos de suelo subyacente. Fallas geolgicas: Ruptura, o zona de ruptura, en la roca de la corteza terrestre cuyos lados han tenido movimientos paralelos al plano de ruptura. Ondas ssmicas: Son vibraciones que se propagan a travs de la corteza terrestre causadas por la repentina liberacin de energa en el foco. Acelerograma: Descripcin en el tiempo de las aceleraciones a que estuvo sometido el terreno durante la ocurrencia de un sismo real. Sismograma: Es un registro del movimiento ssmico y mide la magnitud de los sismos. Aceleracin pico del suelo: Es la aceleracin mxima de un punto en la superficie alcanzada durante un sismo, expresada como fraccin de la gravedad (g). Licuacin: Respuesta de los suelos sometidos a vibraciones, en la cual estos se comportan como un fluido denso y no como una masa de suelo hmeda. Epicentro: Punto que se encuentra en la superficie de la tierra inmediatamente por encima del foco. Hipocentro: Foco ssmico o fuente, es el punto o grupo de puntos subterrneos desde donde se origina el sismo. Distancia epicentral (D): Es la distancia horizontal desde un punto en la superficie del epicentro. Distancia focal (R): Es la distancia desde un punto en la superficie al foco, hipocentro o fuente. Profundidad focal (H): Es la distancia entre el foco y el epicentro.

Sismo de diseo: Es la caracterizacin de los movimientos ssmicos en un sitio dado que deben utilizarse en la realizacin del diseo sismo resistente. El sismo se genera por el corrimiento de cierta rea de contacto entre placas. Se identifica un punto, generalmente subterrneo, a su proyeccin sobre la superficie de la tierra se le llama epicentro. Los lmites de las placas no coinciden con los lmites de los continentes; una sola placa puede contener porciones de continentes y proporciones de ocanos. Los limites o mrgenes entre las placas pueden ser de tres tipos: Divergente: En donde las placas se estn separando; un ejemplo son las cordilleras ocenicas. Convergente o de subduccin: Donde una de las placas se introduce debajo de otra. Como ejemplo se tiene el caso de la penetracin de la placa de como ejemplo el caso de Nicaragua donde la placa de coco penetra bajo la placa del Caribe. Transformacin o transcurrentes: Donde dos placas se mueven entre si lateralmente, como por ejemplo la falla de San Andrs. Sismos de origen tectnico Se producen por el desplazamiento sbito de las placas tectnicas a lo largo de las fracturas llamadas fallas. Estos movimientos bruscos liberan el esfuerzo al que estn sometidas las rocas corticales. El esfuerzo se acumula localmente por varias causas hasta que supera la resistencia de las rocas, que es cuando ocurre la ruptura y deslizamiento a lo largo de las fracturas. El choque o disparo ssmico se traduce en una gran liberacin de energa, seguido algunas veces de un rebote elstico, hasta que las placas involucradas alcanzan nuevas posiciones de equilibrio. Muchos de los centros activos de terremotos actuales se localizan a lo largo de dos fajas situadas en la superficie terrestre: la circumpacfica y la alpna o alpinohimalaya. Tambin ocurren numerosos choques ms pequeos en las zonas de fallas marinas asociadas con los lomos ocenicos. Bolivia se encuentra en el rea de influencia de la banda circumpacfica. El sismo de Loma Prieta de Octubre de 1989 ocurrido en la falla de San Andrs es un ejemplo ilustrativo de esta clase de sismo y la direccin del movimiento de las. De las dos clases de sismos no tectnicos, los del origen volcnico son raramente muy grandes o destructivos. Ellos son de inters principalmente porque anuncian las erupciones volcnicas inminentes. Los temblores se originan a causa de la subida del magma, llenando las cmaras internas del volcn. Sismotectonica: Fenmenos de sacudida busca de la corteza terrestre, producido por la liberacin de energa acumulada en forma de ondas ssmicas. Resonancia: se refiere a un conjunto de fenmenos relacionados con los movimientos peridicos o casi peridicos en que se produce reforzamiento de una oscilacin al someter el sistema a oscilaciones de una frecuencia determinada.

Frecuencia: es una magnitud que mide el nmero de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenmeno o suceso peridico. Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un nmero de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Silencio ssmico: Se conoce como silencio ssmico cuando en alguna zona determinada no se producen sismos (temblores) de magnitud media-alta durante mucho tiempo (+50 aos). Fallas Geolgicas. Definicin Las fallas son fracturas en las cuales ha tenido lugar el desplazamiento relativo de los dos lados de la ruptura. La longitud de las fallas puede alcanzar desde varios metros hasta cientos de kilmetros y extenderse desde la superficie a varias decenas de kilmetros de profundidad. Tipos de falla Segn su movimiento, existen tres tipos de falla: normal, inversa y de desgarradura. Las fallas normales son propias de las zonas en traccin; se produce un desplazamiento hacia abajo de la porcin inferior. Las fallas inversas corresponden a zonas de compresin, se produce un desplazamiento hacia arriba de la porcin inferior. Las fallas por desgarramiento implican grandes desplazamientos laterales entre dos placas en contacto, la falla de San Andrs es un ejemplo ilustrativo de este tipo. Ondas ssmicas La repentina liberacin de energa en el foco o hipocentro del sismo, cuando ste ocurre, se propaga en forma de vibraciones elsticas u ondas elsticas de deformacin. Se asume que las deformaciones generadas por el paso de una onda son elsticas, de esta manera, las velocidades de propagacin son determinadas sobre la base del mdulo elstico y la densidad de los materiales a travs de los cuales viaja la onda. Tipos de ondas ssmicas Ondas de cuerpo: Reciben el nombre de ondas de cuerpo porque pueden viajar a travs del cuerpo del material. Un cuerpo elstico puede estar sujeto a dos tipos de deformacin: compresin - dilatacin y cortante, por lo tanto las ondas que se generan son de compresin o de corte, respectivamente. Las ondas P, llamadas tambin primarias, longitudinales, compresionales o dilatacionales; producen un movimiento de partculas en la misma direccin de la propagacin, alternando compresin y dilatacin del medio. Ondas secundarias: Este grupo se denomina de esta manera debido a que su movimiento se restringe a las cercanas de la superficie terrestre. Las ondas superficiales pueden subdividirse en dos tipos: las ondas Love (ondas L) y las ondas Rayleigh (ondas R). Las ondas S, llamadas tambin ondas secundarias, transversales o de cortante; producen un movimiento de partculas en sentido perpendicular a la direccin de propagacin.

Instrumentos de medicin y registros ssmicos Los sismgrafos: registran el movimiento respecto al tiempo de un pndulo que oscila libremente dentro de un marco sujeto al suelo; este movimiento es registrado por un estilete o pluma sobre un tambor rotatorio. Sismmetro: Registra amplitudes de onda: Sismograma. Los sismogramas permiten a los sismlogos localizar el epicentro de un sismo y calcular su magnitud. Midiendo la amplitud mxima del registro y calculando la diferencia entre los tiempos de llegada de las ondas S y P, con ayuda de frmulas sencillas, se obtiene la magnitud del sismo y con un mnimo de tres instrumentos colocados en diferentes lugares, por triangulaciones, se puede localizar el epicentro. Acelermetro: Registra aceleraciones: Acelerograma. Los acelermetros, tambin conocidos como sismgrafos de movimiento fuerte, se disean para registrar directamente movimientos del suelo cercanos y producen un registro conocido como Acelerograma. Los instrumentos se orientan de tal forma que registren la aceleracin del suelo en funcin del tiempo para tres direcciones o componentes normales Acelergrafo: El acelergrafo es un instrumento que permite obtener un grfico, que se denomina acelerograma, el cual muestra la variacin de las aceleraciones en el lugar de su emplazamiento, en funcin del tiempo. A partir de estos registros, se realiza el anlisis del efecto de los sismos en diferentes tipos de estructuras, a fin de determinar el denominado coeficiente ssmico. Medida de los sismos Comnmente existen dos sistemas para cuantificar el tamao y la fuerza de un sismo, los cuales son la magnitud y la intensidad. A pesar de ser parmetros ampliamente utilizados y conocidos, desde el punto de vista de la ingeniera ssmica ninguno de ellos es completamente satisfactorio. Magnitud Es una medida cuantitativa de un sismo, independiente del lugar de observacin y est relacionada con la cantidad de energa liberada. Se calcula a partir de la amplitud registrada en sismogramas y se expresa en una escala logartmica en nmeros arbigos y decimales. Intensidad Es una medida subjetiva de los efectos de un sismo, se refiere al grado de destruccin causada por un sismo en un sitio determinado, que generalmente es mayor en el rea cercana al epicentro. La escala adoptada ms ampliamente es la de Mercalli Modificada y se denota por MM, que tiene doce grados identificados por los nmeros romanos del I al XII. Carga esttica: Es aquella cuyo valor no cambia con el tiempo. Un ejemplo de carga esttica lo representan las cargas muertas ya que estas permanecen constante mente con el tiempo.

Carga o excitacin dinmica: es aquella cuya intensidad es funcin del tiempo, o sea que su intensidad vara con el tiempo. Un sismo es una excitacin dinmica ya que las aceleraciones del terreno cambian de valor en cada fraccin de segundo. Caractersticas estructurales que afectan la respuesta ssmica Las principales caractersticas que afectan la respuesta de un edificio sometido a cargas ssmicas moderadas (aquellas en la que el comportamiento es elstico y no se presenta dao alguno en la estructura.

El periodo fundamental de vibracin El amortiguamiento

El periodo fundamental de vibracin de una estructura T es el tiempo que la estructura toma para completar un ciclo completo de vibracin. Factores que influyen en las caractersticas del movimiento de terreno producido por sismos

La distancia epicentral que es la distancia en lnea recta desde el epicentro al sitio donde se encuentra la estructura.

La magnitud del sismo Las condiciones locales del terreno donde se encuentra la estructura

Terremoto de 1972 A las 00:35 horas del sbado 23 tembl fuerte en Managua durante 30 segundos a causa de un sismo con una magnitud en escala Richter 6,2 grados, de tipo oscilatorio y superficial, con profundidad de 5 km, cuyo epicentro fue dentro del Lago Xolotln 2 kilmetros al noreste de la Planta Elctrica Managua, ubicada a orillas de dicho lago, causando la mayor destruccin en el centro capitalino, pues el sismo hizo que se activaran las fallas geolgicas de Tiscapa, Los Bancos, Chico Peln (estas tres dentro del centro). La mayora de las casas que se cayeron eran de taquezal, porque al sobrevivir al sismo de 41 aos antes, les "repararon" sus paredes y el repello pero no la de sus cimientos por lo que colapsaron, al igual que las casa nuevas de ese mismo material de construccin al no tener muy profundas sus bases, aunque hubo casas bien hechas que soportaron el temblor. Terremoto de 1931 La mayora de las casas que se cayeron eran de taquezal, porque al sobrevivir al sismo de 41 aos antes, les "repararon" sus paredes y el repello pero no la de sus cimientos por lo que colapsaron, al igual que las casa nuevas de ese mismo material de construccin al no tener muy profundas sus bases, aunque hubo casas bien hechas que soportaron el temblor. Muchos edificios y casas de taquezal que sobrevivieron al sismo quedaron en pie, pero les repararon las paredes, dejando ocultas las lesiones en sus bases razn por la cual 41 aos, 8 meses y 23 das despus cayeron por otro terremoto. Cabe destacar que el sistema constructivo de adobe no resisti al terremoto.