Medicion de Sismos

7/23/2019 Medicion de Sismos

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1. MEDICION DE SISMOS:

Para conocer las caractersticas de las ondas ssmicas es necesarioregistrarlas de tal forma que pueden ser estudiadas posteriormente ydeterminar as la duracin del movimiento, sus direcciones principales, etc.,para ello se emplean principalmente sismgrafos y acelergrafos.Dentro de los objetivos de este tipo de instrumentacin se encuentra la recoleccinde registros que permitan, entre otros: la medicin de los perodos de vibracin dela edicacin al verse sometida a movimientos ssmicos, la determinacin del nivelde dao que ocurri a la edicacin debido a un sismo que la afecte, laidenticacin de efectos de sitio causados por la amplicacin de las ondasssmicas debido a los estratos de suelo subyacentes, el grado de atenuacin quesufren las ondas ssmicas al viajar desde el lugar donde ocurre la liberacin deenerga !asta el sitio donde se encuentra ubicada la edicacin y en general, elmejoramiento del conocimiento que se tiene a nivel nacional de los fenmenosssmicos y sus efectos sobre las construcciones y los materiales de construccinnacionales."

1.1 ANTECEDENTES HISTORICOS.

#a $ismometra es la disciplina que basa su estudio en la deteccin, elregistro y la medicin de los sismos. Desde la antig%edad el !ombre tratde detectar los terremotos y medir de alguna forma sus efectos. &l primerinstrumento especcamente construido para medir los sismos, que setiene conocimiento, es el sismoscopio inventado, en el ao '() d.*., por ellsofo c!ino *!ang +eng -igura '. &l mismo consista en una jarra conoc!o cabe/as de dragn, cada una de las cuales tenan una bola met0lica,que ante la ocurrencia de un terremoto, un mecanismo interno liberaba labola y caa sobre un sapo ubicado debajo de la cabe/a, indicando demanera apro1imada la direccin del sismo.

&n '23( el abate De +aute4-euille '5624'2)6 ide un sismoscopioconstruido en madera con una base circular en el centro, de un pedestal,con un di0metro interno de apro1imadamente ') centmetros. &n su partesuperior contena mercurio, con oc!o pequeas canaletas en su 7anco,cuatro en correspondencia con los cuatro puntos cardinales y cuatro enpuntos intermedios. Debajo de cada una de estas canaletas !ay oc!oenvases pequeos, que jados a la base son utili/ados para recoger elmercurio que se vierte ante un movimiento ssmico -igura ).

*ada uno de estos oc!o recipientes, se encuentran identicados con lasletras: 8, $, &, 9, 8& 89, $& y $9. &l instrumento, se debe orientar

adecuadamente, en un plano perfectamente !ori/ontal: nali/ando la ta/aen la que se derram el mercurio indicar0 la direccin proveniente delsismo. ;n avance importante reci=, con lainvencin de instrumentos que registraban los movimientos ssmicos enfuncin continua con el tiempo, d0ndoseles el nombre de sismgrafos.*ientcos como ?ames D. -orbes '@6', #uigi Palmieri '@A5, BerbecC'@2(, el italiano -ilippo *ecc!i '@2A y lfred egner '@@3, !icieron sucontribucin con instrumentos para la medicin de los sismos, a pesar de


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que ninguno de ellos funcion adecuadamente. &l sismgrafo construidopor *ecc!i se podra considerar como el primer dispositivo en registrar elmovimiento de un sismo en funcin del tiempo, pero fue r0pidamentesustituido por el desarrollado por los cientcos brit0nicos: ?o!n Eilne'@6F4'F'(, G!omas Hray '@A34 'F3@ y ?ames lfred &Iing '@AA4'F(A,que lo !i/o e1itosamente durante el perodo '@@34 '@@A. &ste sismgrafoconsista en un p


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gran rango de periodos. &ste tipo de instrumentos se denominansismgrafos de banda anc!a KK, de su sigla en inglnternet, para su procesamiento, estudio y almacenamiento

1.2 SISMOGRAFO:;n sismgrafo es un instrumento usado para medir movimientos dela Gierra. $e basa en el principio de inercia de los cuerpos, comosabemos este principio nos dice que todos los cuerpos tienen unaresistencia al movimiento o a variar su velocidad. s, el movimientodel suelo puede ser medido con respecto a la posicin de una masasuspendida por un elemento que le permita permanecer en reposo

por algunos instantes con respecto al suelo. &l mecanismo consisteusualmente en una masa suspendida de un resorte atado a unsoporte acoplado al suelo, cuando el soporte se sacude al paso de lasondas ssmicas, la inercia de la masa !ace que


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movimiento se conoce como sismograma. *omo el movimiento delsuelo tiene lugar en las tres dimensiones del espacio, losmovimientos del suelo tambi


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como una caja en s misma, con mayor frecuencia a!ora que seconecten directamente a >nternet. celergrafos son Mtiles paracuando el movimiento del suelo terremoto es tan fuerte que !aceque los sismgrafos m0s sensibles que ir fuera de escala. +ay todauna ciencia del movimiento del suelo rme, que se dedica a colocar

acelergrafos en las cercanas de fallas mayores. &l tipo deinformacin recogida como la rotura de velocidad no sera posiblecon los sismmetros est0ndar. &l ejemplo m0s conocido es elParCeld &1perimento Q)R, que participan un conjunto masivo de lainstrumentacin de movimiento fuerte.

Dentro de los acelergrafos, e1iste un acuerdo de ( sensores deacelermetros cabe/as. Sstos son generalmente micro4mecani/adoE&E$ c!ips que son sensibles a una sola direccin. s construido,el acelermetro puede medir el movimiento absoluto del dispositivoen tres dimensiones.

#os acelermetros se utili/an para controlar las estructuras derespuesta al terremoto. veces, con los datos, un espectro derespuesta se calcula. 9tros an0lisis se utili/a para mejorar el diseode edicios, o para ayudar a locali/ar estructuras importantes en/onas m0s seguras.

&stos instrumentos permiten, entre otros:

i. &stimar el valor m01imo de aceleracin del suelo durante un

terremoto. &ste valor se usa para disear estructuras sismo4resistentes.

ii. *alcular la duracin de movimiento fuerte en el sitio donde seubica. Por lo general, la duracin aumenta conforme aumentala distancia desde el epicentro.

iii. *rear mapas de intensidad instrumental que re7ejan los sitiosdonde la sacudida es m0s fuerte o m0s d


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vi. Teali/ar estudios de amena/a ssmica mediante el uso deecuaciones que predicen el comportamiento de los valoresm01imos de un terremoto en funcin de la distancia.

1.4 DIFERENCIA ENTRE ACELERGRAFO Y SIMOGRAFO:

;n acelergrafo no es lo mismo que un sismgrafo. &lacelergrafo registra la aceleracin del suelo durante unterremoto. &stos aparatos son utili/ados en an0lisis demovimiento fuerte grandes sismos ya que !an sido diseadospara resistir tales sacudidas.

&l sismgrafo se caracteri/a por su alta sensibilidad, es decir,tiene la capacidad de ampliar decenas o cientos de miles deveces la velocidad con la que se mueve el terreno, el sismgrafono es capa/ de medir un sismo cercano muy fuerte, pues por su

gran sensibilidad, produce un sismograma saturado, a diferenciade los sismgrafos los acelergrafos son capaces de registrar unsismo no importando que tan grande sean. Heneralmente losacelergrafos son capaces de registrar aceleraciones mayoresque la gravedad terrestre, por lo que los acelerogramas obtenidosnunca se encuentran saturados. diferencia del sismgrafo continuamente grabacin,acelermetros casi siempre trabajan en un modo disparado. &stosignica un nivel de aceleracin se debe establecer que se iniciael proceso de grabacin. &sto !ace que el mantenimiento muc!om0s difcil sin una cone1in directa a >nternet o cualquier otromedio de comunicacin. Euc!os viajes se !an !ec!o paraacelermetros despu

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