trabajo desarrollo de preguntas-sismo
DESCRIPTION
Trabajo Desarrollo de Preguntas-sismoTRANSCRIPT
Carrera profesional: ing. civil
INDICE
INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................2
DESARROLLO DE CUESTIONARIO-...................................................................................3
1. ¿QUÉ ES SISMOLOGÍA?............................................................................................3
2. ¿CUÁNTAS PLACAS EXISTEN?................................................................................3
3. ¿CUÁNTO MIDE LA PLACA DE NAZCA?.................................................................5
4. ¿CUÁL ES LA VELOCIDAD A LA QUE SE DESPLAZA?.......................................6
5. ¿QUÉ ESPESOR TIENEN LAS PLACAS TECTÓNICAS?.....................................6
6. ¿A QUÉ PROFUNDIDAD SE PRODUCEN LOS SISMOS?...................................6
7. ¿CUÁNTAS ONDAS EXISTEN?.................................................................................7
8. ¿CUÁLES SON LAS ONDAS QUE DESTRUYEN LAS VIVIENDAS?..................9
9. ¿CON QUE PLACA INTERACTÚA LA PLACA DE NAZCA PARA QUE SE PRODUZCA SISMOS?.........................................................................................................9
10. ¿QUÉ RADIO POSEE LA TIERRA?.....................................................................10
CONCLUSIONES....................................................................................................................11
1
Carrera profesional: ing. civil
INTRODUCCIÓN
La ingeniería antisísmica tiene como perfiles desarrollar conocimientos sobre los procedimientos y criterios estructurales para el análisis diseño sísmico-resistente y protección de edificaciones en base al estudio de los factores que influyen en la respuesta sísmica.
El estudio y conocimiento básico como la sismología, el comportamiento de las placas tectónicas, ondas sísmicas, las placas que tiene influencia directa con el Perú, entre otros temas, nos permitirán tener una idea clara al momento de diseñar y ejecutar cualquier proyecto de ingeniería.
El presente trabajo está estructurado a través de un cuestionario que se desarrolla de manera precisa, consideramos para cada conceptualización las fuentes de las que han sido extraídas, para un posterior estudio a mayor profundidad. En algunos cuestionarios se adjunta gráficos, los cuales apoyaran para un mejor entendimiento de la pregunta. Y finalmente las conclusiones a las que llegamos de todo el trabajo.
2
Carrera profesional: ing. civil
DESARROLLO DE CUESTIONARIO-INGENIERÍA ANTISÍSMICA
1. ¿QUÉ ES SISMOLOGÍA?
La sismología o seismología (del griego seísmos = sismo y logos= estudio) es una rama de la geofísica que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra. Estudiar la propagación de las ondas sísmicas, incluye la determinación del hipocentro, la localización del determinado sismo y el tiempo que este haya durado.Sus principales objetivos son:
El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;El estudio de las causas que dan origen a los temblores;La prevención de daño
Alertar a la sociedad sobre los posibles daños en la región determinada
La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de maremotos y marejadas asociadas (tsunamis) y vibraciones previas a erupciones volcánicas. En general los terremotos se originan en los límites de placas tectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entre dos o más placas.1
2. ¿CUÁNTAS PLACAS EXISTEN?
Una placa tectónica o placa litosférica es un fragmento de litosfera que se mueve como bloque rígido sin que ocurra deformación interna sobre la astenósfera (manto exterior o superior).
Actualmente existen las siguientes placas tectónicas en la superficie de la Tierra con límites más o menos definidos, que se dividen en 15 placas mayores (o principales) y 43 placas menores (o secundarias).
A. PLACAS MAYORES (15)
Placa AfricanaPlaca AntárticaPlaca ArábigaPlaca de CocosPlaca de NazcaPlaca del CaribePlaca del PacíficoPlaca Euroasiática
Placa FilipinaPlaca IndiaPlaca IndoaustralianaPlaca Juan de FucaPlaca NorteamericanaPlaca ScotiaPlaca Sudamericana
1 https://es.wikipedia.org/wiki/Sismolog%C3%ADa
3
Carrera profesional: ing. civil
Figura Nº. 1. Distribución de placas tectónicas a nivel mundial.
PLACAS MENORES.- SON 43
Placa AmuriaPlaca Apuliana o AdriáticaPlaca Cabeza de Pájaro o DoberaiPlaca de AltiplanoPlaca de AnatoliaPlaca de BirmaniaPlaca de Bismarck del NortePlaca de Bismarck del SurPlaca de ChiloéPlaca de FutunaPlaca de GordaPlaca de Juan FernándezPlaca de KermadecPlaca de ManusPlaca de MaokePlaca de NubiaPlaca de OjotskPlaca de OkinawaPlaca de PanamáPlaca de PascuaPlaca de SandwichPlaca de ShetlandPlaca de Timor
Placa de TongaPlaca de la SondaPlaca de las CarolinasPlaca de las MarianasPlaca de las Nuevas HébridasPlaca de los Andes del NortePlaca del Arrecife de BalmoralPlaca del Arrecife de ConwayPlaca del ExploradorPlaca del Mar de BandaPlaca del Mar Egeo o HelénicaPlaca del Mar de las MolucasPlaca del Mar de SalomónPlaca GalápagosPlaca IraníPlaca Niuafo'ouPlaca RiveraPlaca SomalíPlaca WoodlarkPlaca Yangtze
4
Carrera profesional: ing. civil
3. ¿CUÁNTO MIDE LA PLACA DE NAZCA?
2La placa de Nazca, en la costa occidental de América del Sur, con 9.712.031,7 millas cuadradas (25 millones de kilómetros cuadrados).
3(…)La distribución en profundidad de la placa de nazca sugieren la presencia de una placa geométrica muy heterogénea pudiéndose identificar la presencia alternada de dos modos de subducción, una Normal y otra subhorizontañ. En la subducción normal (Colombia, norte de ecuador, sur de Peru, norte de Chile), se introduce debajo de continente con un angulo de 30º constante profundidades de 280 km como máximo; mientras que en la subducción subhorizontal (sur de ecuador, norte y centro de Perú y centro de chile), el ángulo de subducción de la placa disminuye a 15º-25º hasta profundidades de 120 km para luego ser casi horizontales hasta distancias de 750km como máximo.Los cambios en el método de subducción y la tendencia medias de la sismicidad sugieren que la placa de Nazca soporta una contorsión que involucra áreas de diferentes dimensiones. En la áreas de subducción subhorizontal, la placa de nazca alcanza longitudes de hasta 800km por debajo del continente sugiriendo que la placa aún se mantiene fría y no puede ser absorbida por el manto, mientras que en las zonas de subducción normal la placa es absorbida rápidamente a profundidades del orden de 280km. Esta característica es coherente con la presencia de volcanes en la zona de subducción normal.
Figura Nº 2. Ubicación de la placa de nazca.
2 http://www.ehowenespanol.com/lista-placas-tectonicas-tamanos-info_295066/3 http://www.igp.gob.pe/hernando.tavera/documentos/publicacion/articulos/quispe_tavera_geometria.pdf
5
Carrera profesional: ing. civil
4. ¿CUÁL ES LA VELOCIDAD A LA QUE SE DESPLAZA?
En general, la placa de Nazca se desplaza a una velocidad de 8-10 cm/año en dirección NE (DeMets et al 1990), siendo una de las placas de mayor velocidad en el mundo, la misma que permite que las placas de Nazca y Sudamericana soporten una importante deformación produciendo un gran número de sismos de diferentes magnitudes a diferentes niveles de profundidad.4
De acuerdo a estas velocidades, las placas de nazca y sudamericana serían las de mayor velocidad a nivel mundial (otras placas se movilizan a 4-5cm/año) lo cual explicaría el que la cordillera andina sea a la vez la más joven.
5. ¿QUÉ ESPESOR TIENEN LAS PLACAS TECTÓNICAS?
Las placas tectónicas son fragmentos de litosfera que se mueven como bloque rígido sobre el manto superior. Las placas tienen alrededor de 100 km de espesor.5
La corteza de la Tierra está conformada por una docena de placas de aproximadamente 70 km de grosor, cada una con diferentes características físicas y químicas.6
6. ¿A QUÉ PROFUNDIDAD SE PRODUCEN LOS SISMOS?
La profundidad a la cual se produce un sismo, o lo que es lo mismo, la distancia entre el epicentro y el hipocentro se denomina profundidad focal. Con respecto a la profundidad focal se distinguen tres tipos de sismos: Superficiales: Profundidad focal menor a 70 Km. Intermedios: Profundidad focal entre 70 y 300 Km. Profundos: Profundidad focal mayor a 300 Km.
En general los sismos que ocurren en los límites de placas divergentes o transformantes son superficiales, en tanto que en los márgenes convergentes los sismos suelen ser intermedios o profundos.7
4 http://www.igp.gob.pe/portal/images/documents/64/publicaciones/otras_publicaciones/monografias/sismicidad_tectonica_peru_Bernal_Tavera.pdf5 https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Placas_tect%C3%B3nicas6 http://www.arqhys.com/contenidos/tectonica-deplacas.html7 http://www.mardechile.cl/documentos/seminario_unab/alfonso_campusan_sismos.pdf
6
Carrera profesional: ing. civil
Figura Nº 3. Profundidad focal-sismo
7. ¿CUÁNTAS ONDAS EXISTEN?
Las ondas sísmicas son un tipo de onda elástica fuerte en la propagación de perturbaciones temporales del campo de tensiones que generan pequeños movimientos en las placas tectónicas.
A. ONDAS P.Las ondas P (primarias o primae del verbo griego) son ondas longitudinales o compresionales, lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material líquido o sólido. Velocidades típicas son 1450m/s en el agua y cerca de 5000m/s en el granito.
K es el módulo de compresibilidad, es el módulo de corte o rigidez.
la densidad del material a través del cual se propaga la onda mecánica. De estos tres parámetros, la densidad es la que presenta menor variación por lo que la velocidad está principalmente determinada por K y μ.
Figura Nº 4. Propagación de las ondas P.
B. ONDAS SLas ondas S (secundarias o secundae) son ondas en las cuales el desplazamiento es transversal a la dirección de propagación. Su velocidad es menor que la de las ondas primarias. Debido a ello, éstas aparecen en el terreno algo después que las primeras. Estas ondas son las que generan las oscilaciones durante el movimiento sísmico y las que producen la mayor parte de los daños. Solo se trasladan a través de elementos sólidos.
7
Carrera profesional: ing. civil
La velocidad de propagación de las ondas S en medios isótropos y homogéneos depende del módulo de corte y de la densidad del material.
Figura Nº 5. Propagación de las ondas S.
C. ONDAS DE LOVE.-
Las ondas de Love son ondas superficiales que producen un movimiento horizontal de corte en superficie. Se denominan así en honor al matemático neozelandés Augustus Edward Hough Love quien desarrolló un modelo matemático de estas ondas en 1911. La velocidad de las ondas Love es un 90% de la velocidad de las ondas S y es ligeramente superior a la velocidad de las ondas Rayleigh. Estas ondas solo se propagan por las superficies.
Figura Nº 6. Propagación de las ondas L.
D. LAS ONDAS RAYLEIGH
Las ondas Rayleigh (erróneamente llamadas Raleigh), también denominadas ground roll, son ondas superficiales que producen un movimiento elíptico retrógrado del suelo. La existencia de estas ondas fue predicha por John William Strutt, Lord Rayleigh, en 1885. Son
8
Carrera profesional: ing. civil
ondas más lentas que las ondas internas y su velocidad de propagación es casi un 90% de la velocidad de las ondas S.
Figura Nº 7. Propagación de las ondas R
8. ¿CUÁLES SON LAS ONDAS QUE DESTRUYEN LAS VIVIENDAS?
Los sismos pueden ocasionar cambios en el relieve, grietas externas, deslizamientos, avalanchas, variaciones en los cursos de los ríos, etc., etc.
Generalmente los efectos más desastrosos del sismo se producen en las zonas densamente pobladas. Los tipos de daños debido a sismos pueden dividirse en 3:
a) Daños en las estructuras causadas por la Fuerza Sísmica. b) Daños en las estructuras causados por las deformaciones del suelo. c) Daños en las estructuras causados por otros fenómenos naturales.
En el sismo de TOKACHI-OKI (1968-JAPON), se demostró que cuando la fuerza sísmica, es mayor que la resistencia de los materiales de la estructura, esta falla (COLAPSA). En estructuras de concreto armado generalmente la falla se produce por fuerza cortante en la columna.En conclusión las ondas P verticales son las que más daño ocasionan a las viviendas, sin dejar de considerar las otras sísmicas como aportantes de daños y perjucios a las edificaciones.
9. ¿CON QUE PLACA INTERACTÚA LA PLACA DE NAZCA PARA QUE SE PRODUZCA SISMOS?
El Perú está ubicado al borde del encuentro de dos placas tectónicas, la placa Sudamericana y la placa Nasca, las cuales interactúan entre sí, produciéndose un proceso de subducción, que es la causa de la mayor parte de los macrosismos en la parte occidental de nuestro territorio, como parte del denominado "Cinturón de fuego" que rodea al océano Pacífico.
9
Carrera profesional: ing. civil
FIGURA Nº 8. Interacción de la placa de nazca y la sudamericana, ubicación en el cinturón de fuego.
10.¿QUÉ RADIO POSEE LA TIERRA?
Debido a que la Tierra no es perfectamente esférica, no hay ningún valor único que sirva para representar su radio natural. Hay varias distancias desde los puntos de la superficie hasta el centro de la Tierra en un rango que va desde:El radio polar de 6357 kilómetros,Radio Ecuatorial de 6378 kilómetros.
Así como también diversas formas de modelar la Tierra como una esfera de un radio medio de 6371 kilómetros.8
Figura Nº 9. Radios terrestres.
8 https://es.wikipedia.org/wiki/Radio_terrestre
10
Carrera profesional: ing. civil
CONCLUSIONES
El Perú se encuentra afectado por dos placa tectónicas, la placa de nazca y la sudamericana, siendo estas dos las que se desplazan con mayor velocidad a comparación de las demás placas. Aspectos importantes a tener en cuenta al momento de diseñar cualquier proyecto en este país.
El conocimiento de las diversas formas en la q se propagan los sismos (ondas sísmicas) nos dan una idea de cuáles son las más peligrosas. A si como también la ubicación y frecuencia en la que se producen.
La estructura de la tierra es muy compleja, así como su comportamiento, lo que conlleva a realizar estudios más profundos de estos aspectos.
La ingeniería civil es una las ramas de la ingenieria que trabaja de la mano con la sismología ya que este campo proporciona información importante al momento de diseñar y ejecutar cualquier proyecto de edificación, hidráulico, vial, etc.
11