PRESENTACION 8 TO.pdf
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CATEDRÁTICO: M.C.JORGE ALFREDO AGUILAR CARBONEY PRESENTA: JOSE ANTONIO GUIZAR MENDOZA, JOSE IGNACIO GIL ALVARADO, SERGIO ALBERTO CAÑAVERAL ORTEGA INGENIERIA SISMICA TEMA: TRABAJO 1 8° SEMESTRE GRUPO “C TUXTLA GUTIERREZ CHIAPAS
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CATEDRÁTICO: M.C.JORGE ALFREDO AGUILAR CARBONEY PRESENTA: JOSE ANTONIO GUIZAR MENDOZA, JOSE IGNACIO GIL ALVARADO, SERGIO ALBERTO CAÑAVERAL ORTEGA
INGENIERIA SISMICA
TEMA: TRABAJO 1 8° SEMESTRE GRUPO “C
TUXTLA GUTIERREZ CHIAPAS
SISMO EN VILLAFLORES DEL 20 DE OCTUBRE DE 1995
Sin lugar a dudas, el estudio del fenómeno sísmico es de suma importancia en Chiapas, ya que el Estado se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica provocada por el movimiento de tres placas tectónicas: la de Cocos, la Norteamérica y la del Caribe
El viernes 20 de octubre de 1995, a las 20:39 hrs tiempo local (2:38 GMT), un sismo con epicentro localizado en 16.84°N y 93.47°W con magnitud de momento Mw=7.2 en escala de Richter afectó el área central del estado de Chiapas. Para fortuna de las ciudades cercanas fue un sismo a 161.7 km de profundidad, que al tener que recorrer una mayor distancia de la corteza terrestre para alcanzar la superficie es amortiguado y absorbido de alguna manera disminuyendo la intensidad, pero aun así provoca algunos daños por su gran magnitud. Los daños se concentraron principalmente en las siguientes poblaciones: Nuevo México, Jesús María Garza, Benito Juárez, Villaflores, Jiquipilas, Cintalapa y Tuxtla Gutiérrez. Los datos finales de las distintas fuentes (Ejército, Protección Civil, Instituto de Vivienda y la UNACH) coinciden que resultaron alrededor 1,485 estructuras destruidas, 3,628 parcialmente dañadas, lo que da un total de 5,113.
Unas 70 personas heridas, varias casas derrumbadas y otros daños materiales, así como la suspensión del servicio eléctrico y telefónico, causó el temblor de 6,5 grados Richter ocurrido la noche del viernes en las provincias de Chiapas,Tabasco y Oaxaca, informaron este sábado las autoridades. El sismo, con epicentro frente a las costas de Chiapas (sureste) en el Pacífico
mexicano, también se sintió en las provincias de Guerrero, Puebla y el Distrito Federal, así como en Veracruz y Tabasco, sobre el Golfo de México. En Tuxtla Gutiérrez, capital de Chiapas, a unos 700 kilómetrosal sureste del Distrito Federal, sólo resultaron heridas 70 personas con lesiones leves y crisis nerviosa. En Tuxtla hubo ruptura de vidrios en edificiones públicos y casas particulares, y el desplome de grandes anuncios publicitarios en la vía pública, además de que el servicio telefónico y eléctrico se suspendió momentáneamente. El sismo del 20 de octubre de 1995 con epicentro en la depresión central de Chiapas a 38 Km de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, provocó considerables daños estructurales en estructuras de mampostería y concreto reforzado en varias poblaciones cercanas a la zona epicentral. El edificio de la Rectoría de la Universidad Autónoma de Chiapas de un sólo nivel, estructurado con losa reticular y cimentación de zapatas aisladas, sufrió daños severos en columnas y muros de mampostería. La única estación acelerométrica en Chiapas que registró el sismo, ubicada a unos 300 m de este edificio, registró una aceleración a nivel de terreno de 442 cm/seg2 . El proceso global de reparación y refuerzo de la estructura incluyó inyección de grietas con resina, encamisado de columnas reestructuración de capiteles. Se realizó también el refuerzo de la cimentación existente mediante el encamisado de contratrabes y el aumento de las dimensiones de las zapatas. Previamente al desarrollo del proyecto de rehabilitación del edificio dañado se realizaron mediciones experimentales de las propiedades dinámicas de la estructura, mediante el análisis de mediciones de vibración ambiental, estas mediciones se repitieron después de terminado el proyecto de refuerzo. La información obtenida de las propiedades dinámicas del edificio antes y después de su reestructuración muestra importantes cambios en los periodos naturales de vibración y en consecuencia sustanciales incrementos en la rigidez. El 20 de octubre de 1995 a las 20:39 hrs, hora local (21 de octubre a las 2:39 hrs GMT) ocurrió un sismo cuyo epicentro se ubicó aproximadamente a 38km al noreste de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. El movimiento fue registrado por la estación acelerométrica XC, perteneciente a la Red Interuniversitaria de Instrumentación Sísmica. La estación está ubicada en la Facultad de Ingeniería de la UNACH, en la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas en las coordenadas 16.75 de latitud norte y 93.16 de longitud oeste, a 530 msnm. De acuerdo con el reporte RIIS-05 (Sordo et al, 1996) la aceleración máxima registrada en la dirección E-O fue de 323 cm/seg2, en tanto que en la dirección N-S fue de 442 cm/seg2 . En dirección vertical la aceleración máxima fue de 115 cm/seg2 . Esta fue la única estación acelerométrica que registró el movimiento en el estado
de Chiapas, y además es la máxima aceleración instrumentalmente registrada en una zona urbana en México.
El sismo del 12 de octubre de 1995 provocó daños en 32 de las 36 columnas existentes. En doce de las columnas dañadas se clasificó el daño como estructural fuerte básicamente por cortante, en las columnas restantes se presentó agrietamiento ligero. Los muros divisorios de mampostería en la zona de baños presentaron agrietamientos severos y aplastamiento en los castillos (Narcía y Tovilla, 1999). Debe mencionarse que en los planos de construcción originales se indica una separación de 2cm entre los muros no estructurales y las columnas, esta especificación no se respetó ya que los muros se construyeron sin holgura con las columnas. No se observó daños en la losa reticular.
Intensidad puede referirse a:
El grado de fuerza con que se manifiesta en un fenómeno (un agente natural,
una magnitud física, una cualidad, una expresión, etc.)
Vehemencia de los afectos del ánimo.
Una magnitud física es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.
Las primeras magnitudes definidas estaban relacionadas con la medición de longitudes, áreas, volúmenes, masas patrón, y la duración de periodos de tiempo.
Existen magnitudes básicas y derivadas, y constituyen ejemplos de magnitudes físicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga eléctrica, la densidad, la temperatura, la velocidad, la aceleración y la energía. En términos generales, es toda propiedad de los cuerpos o sistemas que puede ser medida. De lo dicho se desprende la importancia fundamental del instrumento de medición en la definición de la magnitud.1
La Oficina Internacional de Pesas y Medidas, por medio del Vocabulario Internacional de Metrología (International Vocabulary of Metrology, VIM), define a la magnitud como un atributo de un fenómeno, un cuerpo o sustancia que puede ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.2
A diferencia de las unidades empleadas para expresar su valor, las magnitudes físicas se expresan en cursiva: así, por ejemplo, la "masa" se indica con "m", y "una masa de 3 kilogramos" la expresaremos como m = 3 kg.
La escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud
local (ML), es una escala logarítmicaarbitraria que asigna un número para
cuantificar la energía que libera un terremoto, denominada así en honor del
sismólogo estadounidense Charles Richter (1900-1985).
La sismología mundial usa esta escala para determinar la magnitud de sismos de
una magnitud entre 2,0 y 6,9 y de 0 a 400 kilómetros de profundidad. Por lo que
decir que un sismo fue de magnitud superior a 7,0 en la escala de Richter se
considera incorrecto, pues los sismos con intensidades superiores a los 6,9 se
miden con la escala sismológica de magnitud de momento.
Desarrollo Fue desarrollada por Charles Richter con la colaboración de Beno
Gutenberg en 1935, ambos investigadores del Instituto de Tecnología de
California, con el propósito original de separar el gran número de terremotos
pequeños de los menos frecuentes terremotos mayores observados en California
en su tiempo. La escala fue desarrollada para estudiar únicamente aquellos
terremotos ocurridos dentro de un área particular del sur de California cuyos
sismogramas hubieran sido recogidos exclusivamente por el sismómetro de
torsión de Wood-Anderson. Richter reportó inicialmente valores con una precisión
de un cuarto de unidad, sin embargo, usó números decimales más tarde.
donde:
= amplitud de las ondas en milímetros, tomada directamente en
el sismograma.
= tiempo en segundos desde el inicio de las ondas P (Primarias) al de
las ondas S (Secundarias).
= magnitud arbitraria pero constante a terremotos que liberan la misma
cantidad de energía.
El uso del logaritmo en la escala es para reflejar la energía que se desprende en
un terremoto. El logaritmo incorporado a la escala hace que los valores asignados
a cada nivel aumenten de forma logarítmica, y no de forma lineal. Richter tomó la
idea del uso de logaritmos en la escala de magnitud estelar, usada en
laastronomía para describir el brillo de las estrellas y de otros objetos celestes.
Richter arbitrariamente escogió un temblor de magnitud 0 para describir un
terremoto que produciría un desplazamiento horizontal máximo de 1 μm en un
sismograma trazado por un sismómetro de torsión Wood-Anderson localizado a
100 km de distancia del epicentro. Esta decisión tuvo la intención de prevenir la
asignación de magnitudes negativas. Sin embargo, la escala de Richter no tenía
límite máximo o mínimo, y actualmente habiendo sismógrafos modernos más
sensibles, éstos comúnmente detectan movimientos con magnitudes negativas.
Debido a las limitaciones del sismómetro de torsión Wood-Anderson usado para
desarrollar la escala, la magnitud original ML no puede ser calculada para
temblores mayores a 6,8. Varios investigadores propusieron extensiones a la
escala de magnitud local, siendo las más populares la magnitud de ondas
superficiales MS y la magnitud de las ondas de cuerpo Mb.
Problemas de la escala sismológica de Richter
El mayor problema con la magnitud local ML o de Richter radica en que es difícil
relacionarla con las características físicas del origen del terremoto. Además, existe
un efecto de saturación para magnitudes cercanas a 8,3-8,5, debido a la ley de
Gutenberg-Richter del escalamiento del espectro sísmico que provoca que los
métodos tradicionales de magnitudes (ML, Mb, MS) produzcan estimaciones de
magnitudes similares para temblores que claramente son de intensidad diferente.
A inicios del siglo XXI, la mayoría de los sismólogos consideró obsoletas las
escalas de magnitudes tradicionales, siendo éstas reemplazadas por una medida
físicamente más significativa llamada momento sísmico, el cual es más adecuado
para relacionar los parámetros físicos, como la dimensión de la ruptura sísmica y
la energía liberada por el terremoto.
En 1979, los sismólogos Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori, investigadores
del Instituto de Tecnología de California, propusieron la escala sismológica de
magnitud de momento (MW), la cual provee una forma de expresar momentos
sísmicos que puede ser relacionada aproximadamente a las medidas tradicionales
de magnitudes sísmicas.
Tabla de magnitudes
La mayor liberación de energía que ha podido ser medida fue durante el terremoto
ocurrido en la ciudad de Valdivia (Chile), el 22 de mayo de 1960, el cual alcanzó
una magnitud de momento (MW) de 9,5.
A continuación se describen los efectos típicos de los sismos de diversas
magnitudes, cerca del epicentro. Los valores son estimados y deben tomarse con
extrema precaución, ya que la intensidad y los efectos en la tierra no sólo
dependerán de la magnitud del sismo, sino también de la distancia del epicentro,
la profundidad, el foco del epicentro y las condiciones geológicas (algunos
terrenos pueden amplificar las señales sísmicas). (Basado en documentos de U.S.
Geological Survey.)
Magnitud
(MW=Mayores
de 6,9°
ML=De 2,0° a
6,9°)
Descripción Efectos de un sismo Frecuencia de
ocurrencia
Menos de 2,0 Micro Los microsismos no
son perceptibles.
Alrededor de 8.000
por día
2,0-2,9
Menor
Generalmente no son
perceptibles.
Alrededor de 1.000
por día
3,0-3,9
Perceptibles a menudo,
pero rara vez provocan
daños.
49.000 por año.
4,0-4,9 Ligero
Movimiento de objetos
en las habitaciones que
genera ruido. Sismo
significativo pero con
daño poco probable.
6.200 por año.
5,0-5,9 Moderado
Puede causar daños
mayores en
edificaciones débiles o
mal construidas. En
edificaciones bien
diseñadas los daños
son leves.
800 por año.
6,0-6,9 Fuerte
Pueden llegar a
destruir áreas
pobladas, en hasta
unos 160 kilómetros a
la redonda.
120 por año.
7,0-7,9 Mayor
Puede causar serios
daños en extensas
zonas.
18 por año.
8,0-8,9
Gran
Puede causar graves
daños en zonas de
varios cientos de
kilómetros.
1-3 por año.
9,0-9,9
Devastadores en zonas
de varios miles de
kilómetros.
1-2 en 20 años.
10,0+ Épico
Nunca registrado; ver
tabla de más abajo
para el equivalente de
energía sísmica.
En la historia de la
humanidad (y desde
que se tienen
registros históricos de
los sismos) nunca ha
sucedido un terremoto
de esta magnitud.
A continuación se muestra una tabla con las magnitudes de la escala y su
equivalente en energía liberada.
Magnitud
Richter
(
o
)
Magnitud
de
momento
Equivalencia
de
la energía TNT
Referencias
–1,5
1 g Rotura de una roca en una mesa
de laboratorio
1,0
170 g Pequeña explosión en un sitio de
construcción
1,5
910 g Bomba convencional de
la Segunda Guerra Mundial
2,0
6 kg Explosión de un tanque de gas
butano
2,2
10 kg Algunos de los sismos diarios en
la Falla de San Andrés.
2,5
29 kg Bombardeo a la ciudad
de Londres
2.7
64 kg
3,0
181 kg Explosión de una planta de gas
3,5
455 kg Explosión de una mina
4,0
6 toneladas = 6 t Bomba atómica de baja potencia.
5,0
199 t
Terremoto de Albolote en 1956
(Granada España)
Terremoto de Lorca de
2011 (Murcia, España)
5,5
500 t Terremoto de El Calvario
(Colombia) de 2008
6,0
1.270 t
Terremoto de Double Spring Flat
de 1994 (Nevada, Estados
Unidos)
6,1
Terremoto de Salta de 2010
6,2
Terremoto de Costa Rica de 2009
Terremoto del Estado Carabobo
(Venezuela) de 2009
Terremoto de Managua de
1972 (Nicaragua)
6,4
Terremoto de Armenia de
1999 (Armenia, Colombia)
6,5
31.550 t
Terremoto de Northridge de
1994 (California, Estados Unidos)
Terremoto de Guerrero de
2011 (México)
6.7
Terremoto de L'Aquila de
2009 (Italia)
Terremoto del Perú de 2011 (Ica,
Perú)
Terremoto de Veracruz de
2011 (Veracruz, México)
Terremoto de Zapallar de
2012 (Zapallar, Chile)
Terremoto de Tecpan, Guerrero
8- mayo del 2014
6.8
Terremoto de Bolivia de 1998
(Aiquile, Bolivia)
6.9
Terremoto de zona pacífica en
Colombia (Departamentos de
Nariño,Valle del Cauca y
Cauca)2013
7,0 199.000 t
Terremoto de Puerto Príncipe de
2010 (Haití)
Terremotos de El Salvador de
2001
Terremoto de Tehuacán de
1999 (México)
Grommet Cannikin (Isla
Amchitka)
7,2 250.000 t
Terremoto de Spitak
1988 (Armenia)
Terremoto de Baja California de
2010 (Mexicali, Baja California)
Terremoto de Ecuador de
2010 (180 kilómetros de Ambato)
Terremoto de Guerrero de 2014
7,3
Terremoto de Veracruz de
1973 (México)
Terremoto de Xinjiang de
2014 (China)
7,4 550.000 t Terremoto de La Ligua de
1965 (Chile)
Terremoto de Guatemala de 2012
Terremotos de Guerrero-Oaxaca
de 2012 (Oaxaca, México)
7,5 750.000 t
Terremoto de Caucete
1977 (Argentina)
Terremoto de Oaxaca de
1999 (México)
Terremoto de Guatemala de 1976
7,6
Terremoto de Colima de
2003 (México)
Terremoto de Costa Rica de 2012
7,7
Terremoto de Limón de
1991 (Limón, Costa Rica y Bocas
del Toro, Panamá)
Terremoto de Orizaba de
1937 (Veracruz, México)
Terremoto de Rusia-Japón de
2012
Terremoto de Tocopilla de
2007 (Tocopilla,Chile)
Terremoto de México de
1957 (México)
7,8 1.250.000 t
Terremoto de Sichuan de
2008 (China)
Terremoto de Tarapacá de
2005 (Iquique,Chile)
7.9 5.850.000 t Terremoto de Áncash de
1970 (Perú)
8.0 10.120.000 t
Terremoto del Perú de
2007 (Pisco, Perú)
8,1
16.46 millones de
t
Terremoto de México de
1985 (Michoacán, México)
8,2
Terremoto de Iquique de
2014 (Chile)
Terremoto de Valparaíso de
1906 (Chile)
8,3
50.19 millones de
t Bomba del Zar
8,5
119.50 millones
de t
Terremoto de Sumatra de 2007
Terremoto del sur del Perú de
2001 (Arequipa,Perú) Terremoto
de Valdivia de 1575 (Chile)
8,8 210 millones de t
Terremoto de Chile de 2010
Terremoto de Ecuador y
Colombia de 1906
8,9
Terremoto de Sumatra de 2012
9,0 240 millones de t Terremoto de Japón de 2011
9,3 260 millones de t
Terremoto del océano Índico de
2004
Terremoto de Anchorage de
1964 (Alaska, Estados Unidos)
9,5 290 millones de t
Terremoto de Valdivia de
1960 (Chile)
10,0 630 millones de t
Estimado para el choque de
un meteorito rocoso de 2 km de
diámetro que impacte a
25 km/s (90.000 km/h)
12,0
1 billón de t =
106megatones =
1 teratón
Fractura de la Tierra por el centro
Cantidad de energía
solar recibida diariamente en la
Tierra
13,0
108 megatones =
100 teratones
Impacto en la península de
Yucatán que causó el cráter de
Chicxulub hace 65 millones de
años
25.0
1.200.000
trillones de
bombas
nucleares de
Hiroshima
Impacto de Theia hace 4.530
millones de años. No hay lugar
preciso del impacto debido al
tamaño del planetoide.3 45 6 7
32,0 1.5×1043 t
Estallido de rayos gamma de
la Magnetar SGR 1806-20,
registrado el 27 de diciembre de
2004.
Terremoto similar a los de la
superficie solar
Uso de las unidades en los medios de comunicación
En los medios de comunicación, en España, es corriente la combinación de los
términos propios de la medida de magnitud (energía) e intensidad (efectos), e
incluso confundir ambos conceptos. Se puede oír que el terremoto fue de 3,7
grados, empleando el término grado para expresar la magnitud, cuando esa
unidad o término es propia de la medida de intensidades en la Escala de Mercalli,
en la que no existen valores decimales.
Otra manera que también se usa para resolver en falso esta forma de indicar la
importancia del terremoto es publicar que el terremoto tuvo una magnitud de 3,7
grados, que resulta igualmente confusa, pues viene a ser como decir que el
corredor de maratón recorrió una distancia de 2 horas y 15 minutos.
Deberían evitarse estas formas, diciendo que el terremoto tuvo una magnitud de
3,7, o alcanzó los 3,7 en la escala de Richter, aunque esta segunda expresión no
es del todo correcta, pues desde hace algún tiempo la magnitud de los terremotos
se mide con la escala de magnitud de momento, coincidente con la escala de
Richter solamente en los terremotos de magnitud inferior a 7,0.
