sismorestencia

2. Introducción a la Ingeniería Sismo
resistente.
Semana:
Sesión:
1
1
ING. ALAN ORELLANA AYRE

3. “No son los sismos lo que matan a la gente, sino
las malas construcciones

4. SILABOS DEL CURSO:

8. SOFTWARE:

9. Memoria calculo:

10. Memoria calculo:

11. Modelamiento:

12. Burj Khalifa
Modelamiento:

13. BIBLIOGRAFIA:
Anil K. Chopra

14. BIBLIOGRAFIA:
Alejandro Muñoz

15. BIBLIOGRAFIA:
Roberto Aguiar Falconi

16. -Exponer los fundamentos teóricos sobre: Introducción a la
Ingeniería Sismo resistente.
-Que los estudiantes comprendan las bases teóricas del tema a
desarrollarse
Propósito de la sesión:

17. -Explicación del propósito de la sesión teórica sobre el tema
“Introducción a la Ingeniería Sismo resistente.” y del(los) ejercicio(s) a
resolverse sobre el tema visto en las dos primeras horas de teoría, se
admiten aportes de los estudiantes sobre introducir mayor
complejidad al(los) ejercicio(s) propuesto(s) por el docente y/o se dan
las razones, aclaraciones correspondientes.
Actividades de inicio:

18. -El Docente explica el tema “Introducción a la Ingeniería Sismo
resistente”
-El Docente resuelve el(los) ejercicio(s) paso a paso siguiendo el
procedimiento expuesto en la primera parte de teoría, durante la
solución y después de ésta atiende las preguntas, consultas de los
estudiantes.
Actividades de desarrollo:

19. ¿Qué es la sismologia?

20. ¿Porqué ocurren los terremotos?
390 años A.C.
Año 1678

21. Rebote elástico de H. Reid (1911)

23. Radiografía del fondo oceánico (B. Heezen y
M. Ewing, 1959)

24. Expansión de los fondos oceánicos (H. Hess
1960; J. Tucson, 1963)

25. Mapa de Sismicidad Mundial
(H. Kanamori, 1978)

26. La deriva Continental (Alfred Wagner, 1911)

27. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
1,2, Núcleo int. Y núcleo ext.
3,4,5 Manto, (5) Zona de transición.
6, Corteza.
La zona que separa la corteza del manto es
conocida como discontinuidad de Mohorovicic.

28. PROCESO DE SUBDUCCION
VELOCIDAD ENTRE 1 Y 6 CM POR AÑO

29. MODELOS DE INTERACCION DE PLACAS

30. TECTONICA DE PLACAS

31. CONFIGURACION ACTUALDE LAS PRINCIPALES PLACAS
TECTONICAS

32. CONFIGURACION ACTUALDE LAS PRINCIPALES PLACAS TECTONICAS

33. Las placas tectónicas de mayor dimensión son seis:
• Pacifico.
• Americana.
• Euroasiática.
• Australia India.
• Africana y
• Antártica.
Otras de Menor dimensión como las de:
• Nazca y Cocos.
Porciones más pequeñas denominadas sub. placas.

34. ¿ POR QUE SE PRODUCE EL MOVIMIENTO DE LAS PLACAS?
Transferencia convectiva
de calor

35. Las cordilleras volcánicas se forman en el fondo marino cuando dos placas son
arrastradas en sentido contrario y parte del material en fusión alcanza el
exterior de la litosfera y se forma una nueva corteza.
La cordillera volcánica se denomina dorsal oceánica, este tipo de borde entre
placa se denomina margen de extensión o divergencia.
Otro tipo de borde es el que se produce por subducción. Nazca
Los bordes de colisión también producto de un movimiento convergente de dos
placas continentales de similares características que se comprimen
mutuamente Indo-australiana y Euroasiática, originando la cadena del
Himalaya.
Cuando dos placas se deslizan paralelas al borde y en sentido contrario se trata
de un margen de transformación o fractura. Falla de San Andrés.

38. La predicción de sismos se responde con estas
tres preguntas
• ¿Dónde?
• ¿Cuándo?
• ¿De que magnitud?

39. La predicción de sismos

40. Como distraer a los sismólogos..?: China

41. Eventos premonitores a mediano plazo

42. • En la actualidad no existe método científico alguno que permita conocer la
fecha de ocurrencia de terremotos. Sin embargo, al encontrarse nuestro país
dentro del Cinturón de Fuego del Pacífico, sus habitantes deben estar siempre
preparados ante un eventual movimiento sísmico de gran magnitud.
• “Si bien la ciencia aún no puede predecir terremotos lo que sí sabemos es que
estos movimientos son cíclicos, es decir, han ocurrido en el pasado y volverán
a producirse en el futuro. En el caso del Perú, el ciudadano ya debe ser
consciente que al vivir en un país altamente sísmico tiene que educarse para
saber como proceder antes, durante y después de un sismo”.

43. Eventos premonitores a largo plazo
• Tendencias de la actividad sísmica
regional
• Acumulación de esfuerzos
• Gaps sísmicos
• Deformación regional de la corteza

44. Se ha logrado responde dos de las tres
preguntas.
El donde y el de que magnitud
No se puede hablar de predecir, mas
bien de pronosticar

45. «Gaps sísmicos» .. Zonas de Silencio Sísmico

46. Lagunas
sísmicas en
Perú

47. Zonas de acoplamiento máximo

48. ¿Cuál es la relación de este fenómeno con los
temblores? En una zona de subducción el
movimiento de una placa bajo la otra se
realiza venciendo las fuerzas de fricción,
generadas en el contacto entre ambas. A lo
largo de este contacto, llamado zona de
Wadati-Benioff (WB), el movimiento de una
placa contra la otra tiene lugar
discontinuamente, por "brincos". Es esto
precisamente lo que genera los temblores en
esas regiones. Para imaginar estos procesos
pensemos en un bloque de cemento sobre
una mesa, como se muestra en la figura

49. MECANISMOS DE GENERACION DE SISMOS
Como consecuencia de la interacción entre placas la litosfera esta
constantemente sometida a fuerzas que la van deformando
paulatinamente . Mientras que los esfuerzos que acompañan las
deformaciones pueden ser soportados por el material . La corteza
incrementa sus deformaciones y va almacenando energía de
deformación elástica, este proceso se conoce como refuerzo lento
de energía.

50. MECANISMOS DE GENERACION DE SISMOS
Cuando los esfuerzos en el interior alcanzan valores levados se produce un
repentino rompimiento del material del interior de la corteza y la energía
almacenada se libera en forma de fricción calor y ondas sísmicas durante un
lapso de tiempo.
Sismo- Terremoto.
• Los Sismos pueden definirse como movimientos caóticos de la corteza
terrestre, caracterizados por una dependencia en el tiempo de amplitudes y
frecuencias.

51. Falla de San Andrés 1906.
Teoría del Rebote Elástico

52. CLASES DE SISMOS
• Sismos de Colapso.
• Sismos de origen Volcánico.
• Sismos Tectónicos.
• Sismos causados por explosiones.

53. Sismos importantes para la elaboración de Metodología
Sismo resistente
Hokkaido (Japón) 1730. Lisboa (Portugal) 1775, Nobi o Mino-Owari (Japón) 1891,
San Francisco (California) 1906, Tokyo (Japón) 1923, etc. La moderna sismología
nace con la creación de la Sociedad Sismológica Japonesa, después del terremoto
de Yokohama ocurrido en 1880. Recientemente ha habido nuevos Sismos que
han tenida gran importancia para el desarrollo de la Sismología y la Ingeniería
Sísmica, algunos de ellos son: El Centro (California) 1940, Fukui (Japón) 1948, Taft
(California) 1951, México D.F. 1957, Agadir (Marruecos) 1960, Niigata (Japón)
1964, Anchorage (Alaska) 1964, Caracas (Venezuela) 1967, Perú 1970, San
Fernando (California) 1971, Friuli (Italia) 1976, Rumania 1977 y 1985, México
1985, San Francisco (California) 1989, etc.

54. MECANISMOS DE FALLA DE LOS SISMOS

55. TEORIA DE REID
En el estado no deformado nos imaginamos unas líneas (a) perpendiculares sobre
la falla (3) que se deforman debido a la traslación relativa del terreno a lo largo de
la misma, siendo (1) la línea de falla, (2) la dirección del movimiento, (4) camino
perpendicular sobre la falla que se construye tal como se observa en la figura (b).
Si la deformacion continua se produce un estado tensional que produce la rotura
de la falla a partir de un punto critico llamado foco. Figura ©

56. La fuente sísmica.

58. REGISTRO DE LOS SISMOS
El paso e los trenes de ondas causa un movimiento altamente complejo, del
cual se registran la aceleración o el desplazamiento en tres direcciones
mutuamente perpendiculares. Durante los segundo que dura el movimiento
se obtiene dos componentes horizontales y una vertical.
Los sismómetros miden los desplazamiento.
Los acelerómetros las aceleraciones

60. Instrumento
I
B
R
Atenuación del
medio
Efecto local
A
B
R
I






A
Fuente
Registro en desplazamiento
nm
nm/Hz
s Hz
A
B
R
I







62. SEVERIDAD LOCAL DE LA SACUDIDA , INTENSIDAD
Durante un terremoto tanto los daños producidos como la
amplitud del movimiento del suelo varían con la ubicación del
lugar de la observación. Generalmente a mayor distancia
epicentral los daños decrecen.
La severidad de la sacudida en una determinada ubicación
geográfica se denomina INTENSIDAD, y se cuantifica en función de
los daños producidos, el efecto en las personas y el cambio en el
paisaje.

63. La intensidad es un parámetro variable que describe los efectos que
un temblor causa sobre la sociedad y sus estructuras. Para
determinarla se consideran tanto los efectos percibidos por la gente
como los daños causados por el temblor en las estructuras y en el
medio ambiente. Para un temblor dado existirán varias intensidades,
dependiendo de la ubicación donde se esté observando. Las
condiciones geológicas del sitio de observación juegan un papel de
considerable importancia en la intensidad de un temblor

64. ESCALA DE MERCALLI
La escala de intensidad que más se utiliza es la Escala Modificada
de Mercalli. (MM) presentada en 1902 por Mercalli luego
modificada por Wood y Newman en el año 1991 Esta escala se
representa en números romanos y va del I al XII. Una intensidad de
II, por ejemplo, corresponde a un movimiento percibido levemente
por una persona en reposo, mientras que una intensidad de XII
corresponde a destrucción total.

65. MAPA DE ISOSISTAS
Las intensidades asignadas a
diferentes lugares permiten
estudiar los efectos sísmicos en
una región afectada. Esta
distribución se aprecia por medio
de mapas con curvas e igual
intensidad estos mapas se conocen
como mapas de isosistas.

67. TAMAÑO DE UN SISMO, MAGNITUD Y ENERGIA
El tamaño de un terremoto visto como un fenómeno tectónico se denomina
magnitud.
La magnitud es un parámetro que indica el tamaño relativo de los temblores, y
está, por lo tanto, relacionada con la cantidad de energía liberada en la fuente
del temblor. Es un parámetro único que no depende de la distancia a la que se
encuentre el observador. Se determina calculando el logaritmo de la amplitud
máxima de ondas registradas en un sismógrafo. La escala de magnitud es
logarítmica, significando esto que un temblor de magnitud 7.0, por ejemplo,
produce un movimiento que es 10 veces más fuerte que el producido por uno
de magnitud 6.0. Aunque existen varias escalas de magnitud, por razones
prácticas la escala más utilizada ha sido la Magnitud Local o de Richter.

68. TAMAÑO DE UN SISMO, MAGNITUD Y ENERGIA
C. Richter definió, en 1935, el concepto de "magnitud" pensando en un
parámetro que describiera, de alguna manera, la energía sísmica liberada por
un terremoto (6). La magnitud de Richter o magnitud local, indicada
usualmente por está definida como el logaritmo (base 10) de la máxima
amplitud (Amax, medida en cm) observada en un sismógrafo Wood-Anderson
estándar (un sismógrafo de péndulo horizontal muy sencillo), menos una
corrección por la distancia (D) entre el epicentro y el lugar de registro,
correspondiente al logaritmo de la amplitud (Ao) que debe tener, a esa
distancia, un sismo de magnitud cero (6):
ML= log (Amax) - log Ao (D).

69. Para sismos lejanos se debe precisar el tipo de
onda que se emplea al establecer la magnitud
si se usan las ondas de cuerpo, por ejemplo las
ondas P la magnitud de denota por Mb, si se
utilizan las ondas de superficie la magnitud se
denota por Ms.
Se cuneta con relaciones empíricas para Mb y
Ms
Mb= 2.5 + 0.63Ms
Por tanto se puede decir que se tienen tres
tipos de escala Richter la ML, Mb Y la Ms,
aunque por cuestiones mediáticas se les suelo
mencionar indistintamente como escala de
Richter

70. MOMENTO DE SISMO
El Momento de sismo Mo es otra forma de medir la cantidad de energía
liberada en un episodio sísmico.
Se determina en base al área de ruptura A el desplazamiento de la falla delta y
el modulo de rigidez de la roca G.
M0 = A*delta*g
En 1977 Kanamori propuso la escala Mw en base al valor del momento sísmico
en dinas-cm como:
Mw = (2/3)log Mo-10.7

71. Escala de Mercalli Magnitud Richter
I.
II.
Casi nadie lo siente.
Sentido por unas cuantas personas.
2.5 No es sentido en general, pero es
registrado por sismómetros.
III.
IV.
V.
Notado por muchos, pero sin la seguridad de que se trate de
un temblor.
Sentido por muchos en el interior de las casas. Se siente
como si un vehículo pesado golpeara la casa.
Sentido por casi todos; mucha gente despierta; los árboles y
los postes de alumbrado se balancean.
3.5 Sentido por mucha gente.
VI.
VII
.
Sentido por todos; mucha gente sale corriendo de sus casas;
los muebles se desplazan y daños menores se observan.
Todos salen corriendo al exterior; se observan daños
considerables en estructuras de pobre construcción. Daños
menores en edificios bien construidos.
4.5 Puede causar daños menores en
la localidad.
VII
I
.
IX.
Daños ligeros en estructuras de buen diseño; otro tipo de
estructuras se colapsan.
Todos los edificios resultan con daños severos; muchas
edificaciones son desplazadas de su cimentación; grietas
notorias en el suelo.
6.0 Sismo destructivo.
X. Muchas estructuras son destruidas. El suelo resulta
considerablemente fracturado.
7.0 Un terremoto o sismo mayor.
XI.
XII
.
Casi todas las estructuras caen. Puentes destruidos. Grandes
grietas en el suelo.
Destrucción total. Las ondas sísmicas se observan en el suelo.
Los objetos son derribados y lanzados al aire.
8.0 ó
Mayor
Grandes Sismos.
RELACION APROXIMADA ENTRE MAGNITUD E INTENSIDAD

72. ATENUACION DE LOS EFECTOS SISMICOS
A medida que las ondas sísmicas se propagan la energía se va disipando y los
efectos en la superficie disminuye, es fenómeno de atenuación de efectos es
complicado y su manejo se hace en base a teoría estadística.
SISMICIDAD
La actividad sísmica de una región se describe en términos de la
distribución espacial de los hipocentros , la severidad de los eventos y su
distribución en el tiempo. Esta distribución temporal y espacial de los
sismos junto a la distribución de magnitudes en una región determinada
se denomina sismicidad.

73. Distribución espacial de los sismo en el mundo.
Por ubicación El 95% se produce en los bordes de las placas tectónicas. Se
denomina sismos interplacas.
El 5% restante se desarrollan en el interior de las placas y se denomina sismos
intraplaca
Por Profundidad. La profundidad puede alcanzar los 700 km.
S. Superficiales: Con profundidades menores a 60 Km.
S. Intermedios: Entre 60 y 300 Km
S. Profundos: Con profundidades mayores a los 300 km.
En los bordes de extensión los sismos son superficales.
En los bordes de subducción pueden alcanzar grandes profundidades
En los bordes de transformación son superficiales

74. Cuando se estudia la sismicidad de una región se observa que los parámetros
característicos empleados para definir la sismicidad barrían con la subregion de
corteza que se estudia, por lo que es necesario identificar volúmenes corticales de
características homogéneas de sismicidad, esos volúmenes se denominan fuentes
sismogénicas.

75. -Se hace el resumen de los problemas resueltos afianzando la teoría
con el(los) ejercicio(s) resuelto(s).
Actividades de cierre:

76. • Chopra, A. (2016). Dinámica de estructuras. (5.ª ed.). Pearson.
https://bit.ly/2ZVffD0
• García, L. (1998). Dinámica estructural aplicada al diseño sísmico.
Universidad de los Andes.
• Muñoz, J. (2020). Comentarios a la norma E.030 Diseño
Sismorresistente. Sencico
• Muñoz, J. (2004). Ingeniería sismorresistente. Pontificia Universidad
Católica del Perú.
• Paz, M. (2002). Dinámica estructural. Teoría y cálculo (3.ª ed.).
Reverté S. A.
Referencia bibliográfica y de imágenes

78. Nuestro ADN
Colaboración
Significativa
Aprendizaje
Experiencial
Metodología
Mentalidad
Emprendedora
Actitud
Impacto
Social
Resultado

79. CREA IMPACTO POSITIVO Y TRASCIENDE