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1. Setiembre 2013Ingeniería Sismorresistente
RIESGO SISMICO
Clase 3

2. CURSO
INGENIERÍA SISMORRESISTENTE
Introducción.- Peligro Sísmico.- Vulnerabilidad.- Riesgo.-
Sísmico.- Objetivos del Diseño Sismorresitente.-
Ing. Omart Tello Malpartida

3. Introducción
 El daño que podría presentar una obra de ingeniería
por efecto de los sismos depende tanto de la
sismicidad del lugar donde se ubica, como de las
características propias de la obra la misma.
 En zonas de alta sismicidad, las obras civiles, están
expuestas a sufrir daños importantes, el daño que
experimenten dependerá de las características
propias de cada obra en particular.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

4. Peligro Sísmico
 La severidad de los sismos en un emplazamiento
determinado se denomina Peligro Sísmico y depende
exclusivamente del panorama sismotectónico de la
zona, de las características del suelo y de la
topografía local.
 Para propósitos de ingeniería, el peligro se expresa
por el valor máximo que podría alcanzar en el sitio un
determinado parámetro que indica la severidad, por
ejemplo la aceleración máxima del suelo o la
intensidad local.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

5. Peligro Sísmico

6. Peligro Sísmico

7. Peligro Sísmico

8. Peligro Sísmico

9. Peligro Sísmico

10. Peligro Sísmico

11. Peligro Sísmico

12. Peligro Sísmico

13. Peligro Sísmico

14. Peligro Sísmico

15. Peligro Sísmico

16. Peligro Sísmico

17. Peligro Sísmico

18. Peligro Sísmico

19. Peligro Sísmico

20. Peligro Sísmico

21. Peligro Sísmico

22. Peligro Sísmico

23. Peligro Sísmico

24. PERU EN ZONA SISMICA
Zona de Convergencia de Placas Tectónicas
Subducción de la placa oceánica de Nazca bajo la placa
continental Sudamericana (9 cm / año)
ALTO PELIGRO SISMICOPERU

25. ESTIMACION DE PELIGRO SISMICO
• Datos característicos del sismo
- Magnitud
- Duración
- Frecuencia
- Origen
• Características del subsuelo y la respuesta de éstos
al paso de los trenes de ondas sísmicas
- Litología de rocas y sedimentos no consolidados
- Espesor de unidades litológicas
- Presencia de fallas activas
- Efectos topográficos
- Efectos secundarios (remociones en masa, asentamientos,
licuefacción, etc)
Para estimar el peligro sísmico se requiere obtener
datos sobre dos tipos de variables:

26. MAGNITUD SISMICA
MAGNITUD: Es una medida que tiene relación con la
cantidad de energía liberada en forma de ondas.
Ej: Magnitud de Compresión (Gutenberg y Richter, 1956)
A: amplitud del movimiento del suelo
T: periodo de la onda considerada
Q: función entre distancia (D) y profundidad (h)
Mb = log (A/T) +Q(D,h)

27. INTENSIDAD: Es una medida de los efectos producidos
por un sismo en personas, animales, estructuras y terreno
en un lugar particular. (Escala de Intensidades de Mercalli
Modificada).
Depende de:
- Magnitud
- Distancia Epicentral
- Geología Local
- Tipo de Construcciones
“Un sismo posee solamente una medida de magnitud y
varias observaciones de intensidad“.
INTENSIDAD SISMICA

28. Zonas sismogénicas
principales:
a. Zona Costera o de
subducción
Ej: Valparaíso 1985
b. Zona Intraplaca (>50 km)
Ej: Chillán 1939 y Calama 1950
c. Zona Cordillerana (<20 km)
Ej: Las Melosas 1958
ZONAS SISMOGENICAS

29. ZONA DE RUPTURA Y DISTANCIA EPICENTRAL
Ej: Terremoto de 1985 (Kausel, 1996)
ISOSISTAS
N
11º
(d) Distancia
a la Línea
Epicentral
Línea
Epicentral
Distancia
Hipocentral

30. TERREMOTOS HISTÓRICOS
SISMOS COSTEROS DE SUBDUCCIÓN (Ms > 7.5)
Zona Intraplaca (Ms = 8): Chillán 1939 y Calama 1950
Zona Cordillerana (Ms < 6): Las Melosas 1958

31. TERREMOTOS HISTÓRICOS CHILE CENTRAL
Terremotos (Ms~8.0) en
Chile Central:
1575, 1647, 1730, 1822,
1906, 1985.
Recurrencia = 82 +- 6 años
* Todos tienen epicentros
costa afuera
* Zonas de ruptura coinciden
entre 33° y 33.5°, frente a
Valparaiso-Algarrobo.
ASPEREZA

32. FORMULAS DE ATENUACION DE INTENSIDAD
I (M,r) = a1 M + a2 Log (r) + a3 r + a4 h + a5
BARRIENTOS (1980)
I (M,r) : Atenuación de Intensidad
M : Magnitud Ms
r : Distancia hipocentral
h : Profundidad focal
R : Distancia a la Línea Epicentral
a1 = 1.4239
a2 = - 4.1245
a3 = - 0.0003
a4 = 0.5835
a5 = 3.9095
r2 = R2 + h2
SISMOS
HISTORICOS
Calculo
Constantes
NO CONSIDERA CONDICIONES LOCALES DEL SUBSUELO

33. FORMULAS DE ATENUACION DE INTENSIDAD
I (d) = 7.54e-0.0029d
MENENDEZ (1991)
I (d): Atenuación de Intensidad en roca
d : Distancia epicentral
Valido solo para el terremoto de 1985 de magnitud 7.8
Diferencia de
casi 2 grados
Sedimentos no
consolidados

34. 6.06.5
>7.0
7.0
AREA DE
REPLICAS
1985
AREA DE
REPLICAS
1971
AREA
DE SISMOS
PRECURSORES
SANTIAGO
RANCAGUA
MELIPILLA
SAN FERNANDO
PICHILEMU
ILOCA
CONSTITUCION
HUALANE
CURICO
TALCA
RAPEL
CAUQUENES
CHILLAN
SAN
ANTONIO
VALPARAISO
QUINTAY
LOS VILOS
SAN FELIPE
LA LIGUA
ZAPALLAR
VENTANAS
VIÑA
DEL MAR
LAS TORTOLAS
ILLAPEL
LLAY LLAY
35º
72º
36º
34º
33º
32º
32º
33º
34º
35º
36º
73º 71º 70º 69º
69º70º71º72º73º
100km500
SIMBOLOGIA
ISOSISTAS EN ROCA 1985
EPICENTRO SISMO 1985
LINEA EPICENTRAL 1985
MODULO DEL VECTOR = 1 g
ACELERACION MAXIMA
N
ISOSISTAS EN ROCA
(Menendez, 1991)
Isosistas sin diferenciar
suelo de fundación

35. MICROZONIFICACION SISMICA
Aumento de Intensidad de
depósitos no consolidados
respecto a la roca:
(Menendez, 1991)
Gravas 0.5 a 1.0
Coluvios 1.0 a 2.0
Cenizas 1.5 a 2.0
Lacustres 2.0 a 2.5

36. RESPUESTA SISMICA
+ TERREMOTOS HISTÓRICOS
+ INTENSIDADES O GRADO DE DAÑOS
+ LITOLOGÍAS
RESPUESTA SÍSMICA ESTIMADA

37. FALLAS ACTIVAS
Falla
Potencialmente
Activa
CUATERNARIO
HolocenoPleistoceno
Falla
Activa
Solo si se ha podido
demostrar actividad

38. Vulnerabilidad Sísmica
 Durante un sismo importante, las obras civiles, son
afectadas en mayor o menor medida en función a sus
características de resistencia, rigidez o regularidad
estructural. El daño que podría sufrir una obra en
particular considerando exclusivamente sus
características propias se denomina Vulnerabilidad.
 Las obras en mal estado, o aquellas sin adecuada
resistencia lateral, son mas vulnerables que aquellas
otras proyectadas y construidas con criterios
sismorresitentes, independiente del lugar donde se
ubiquen.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

39. Vulnerabilidad Sísmica

40. Vulnerabilidad Sísmica

41. Vulnerabilidad Sísmica

42. Riesgo Sísmico
 El daño que podría presentar una obra determinada
como consecuencia del peligro que la amenaza y de su
propia vulnerabilidad, se denomina Riesgo Sísmico.
 Simbólicamente, el riesgo puede expresarse en
función del peligro y la vulnerabilidad.
Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad
 El peligro constituye la componente de amenaza
natural sobre la cual no es posible intervenir, y la
vulnerabilidad que puede ser manejada con el fin de
controlar el riesgo final de las obras civiles.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

43. Riesgo Sísmico
 Si se pretende logar niveles similares de riesgo en
construcciones de igual uso (por ejemplo hospitales)
independientemente de la sismicidad de la zona en
que se ubiquen, se tendrá que construir estructuras
robustas en zonas de alto peligro y se aceptaran
construcciones menos competentes lateralmente en
zonas de bajo o nulo peligro sísmico.
 Debido a la naturaleza aleatoria de los sismos, a la
natural variabilidad en las características físicas de
las obras civiles y a la incertidumbre en los
procedimientos de ingeniería, tanto el riesgo, como el
peligro y la vulnerabilidad, deben representarse en
términos de probabilidades.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

44. Objetivos de la Ingeniería
Sismorresistente (1 ).
 El diseño y construcción sismorresistentes tienen como
objetivos evitar el colapso de las obras civiles en
terremotos fuertes y reducir los daños que podrían
presentarse en terremotos menos severos, pero mas
frecuentes. Para logar estos objetivos, necesario conocer
las características de los movimientos que podrían
producirse en el lugar de la obra.
 Para una construcción en particular, se podría pensar en
el mayor terremoto posible en el lugar que podría
presentarse en su vida útil. Dar protección contra el
terremoto mas grande no resulta una alternativa
razonable, debido al alto costo que esto significa y a que
los terremotos extremos están distanciados en el tiempo
y, por lo tanto, tienen baja probabilidad de ocurrir
durante la vida útil de la obra.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

45. Objetivos de la Ingeniería
Sismorresistente (2).
 Entre los movimientos que podrían afectar
una obra de ingeniería, es necesario definir
algunos niveles de severidad con el fin de
establecer objetivos de diseño en cada uno
de ellos.
 Por ejemplo, se debe definir el nivel hasta el
cual se pretende evitar el colapso y también
el nivel hasta el cual no se deberían
presentar daños.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente

46. Objetivos de la Ingeniería
Sismorresistente (2).
 Para posibilitar esta
elección, es necesario
representar la
severidad del
movimiento en términos
de probabilidades,
considerando la
importancia de la obra y
el tiempo de su vida
útil.
Ing. Omart Tello MalpartidaIngeniería Sismorresistente
Aceleración pico y periodo de retorno para el sitio de la obra

47. Riesgo Sísmico

48. Riesgo Sísmico

49. Riesgo Sísmico

50. Riesgo Sísmico

51. Riesgo Sísmico

52. Riesgo Sísmico

53. Reflexiones

54. Reflexiones

55. ¿ Preguntas ?