MARCO TEORICO

COMPORTAMIENTO SSMICO EN LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBE

Las fallas en las construcciones de adobe pueden atribuirse, principalmente, a su poca resistencia en traccin y reducida adherencia entre el adobe y el mortero. Los tipos principales de falla, que a menudo se presentan combinados, son los siguientes:

Falla por traccin en los encuentros de muros: En la figura 1 se ilustra este tipo de falla, que se debe principalmente a esfuerzos de traccin directa que se produce en uno de los muros, al dar arriostre lateral a otros muros del encuentro, esta situacin se agrava cuando a este se superpone los esfuerzos de flexin.

Figura N 1

Falla tpica por traccin

Falla por flexin: En la figura 2 se ilustra algunas de las variantes de este tipo de falla que se debe a los esfuerzos de traccin por flexin al actuar el muro como una losa apoyada en su base y en los elementos verticales que lo arriostran. La falla puede ocurrir en secciones horizontales verticales u oblicuas.

Falla por corte: En la figura 3 se ilustra este tipo de falla, que se produce cuando el muro trabaja como muro de corte. Se debe principalmente, a los esfuerzos tangenciales en las juntas horizontales.

SISMO

El sismo es definido como el movimiento de la corteza terrestre o como la vibracin del suelo, causado por la energa mecnica emitida de los mantos superiores de la corteza terrestre, en una repentina liberacin de la deformacin acumulada en un volumen limitado.

El paso de un camin, de un tren, pueden producir una pequea vibracin en la superficie terrestre, este fenmeno podemos relacionarlo con un Microsismo o un Temblor. Una erupcin volcnica o un movimiento Distrfico pueden originar una vibracin fuerte dando lugar a un Macrosismo o Terremoto.

Los observatorios registran centenas de millares de sismos, cada ao en todo el mundo. Afortunadamente, de todos ellos, muy pocos alcanzan la categora de terremotos y gran parte de ellos ocurren en los fondos ocenicos (generando Tsunamis) o en regiones despobladas. El origen de los sismos se encuentra distribuido dentro de las profundidades que varan entre 0 a 700 km.

HIPOCENTRO: Un sismo originado en un pequeo volumen, debajo de la tierra, el cual puede ser representado como un punto, es denominado hipocentro, para fines de estudio.

EPICENTRO: La proyeccin vertical, sobre la superficie de la tierra, del punto que representa el hipocentro, se denomina epicentro.

Hay zonas de mayor sismicidad en el mundo:

Zona Circum Pacfico (estn ubicados el Per y el Japn)

Zona Alpina Mediterrnea (Ej. Yugoslavia).

CAUSAS DE LOS SISMOS

De acuerdo a los estudios realizados, se puede decir que las causas de los sismos son:

La Actividad Volcnica y El Diastrofismo. Si observamos un mapa del mundo, se puede ver que las reas volcnicas y las zonas ssmicas coinciden, esto dio, por origen, a que se pensara por mucho tiempo que la causa principal de los terremotos eran las erupciones volcnicas. Cierto es que los volcanes al entrar en actividad pueden producir fuertes sismos, pero estos son de tipo local y menos intensos que los sismos de origen distrfico. Las numerosas investigaciones que se realizan en el mundo, indican que los sismos ms fuertes que sacuden la litosfera, se deben al diastrofismo.

Cuando se origina una falla, o cuando se deslizan los bloques a lo largo del plano de falla, estas producen sacudidas de la corteza terrestre. Los sismos de esta clase son los llamados TECTNICOS.

CARACTERISTICAS DE LOS SISMOS

ONDAS SISMICAS: Producido el sismo, esta enorme cantidad de energa se propaga en forma tridimensional desde su origen, en forma de ondas elsticas. Estas ondas se pueden transmitir a travs del mismo cuerpo slido (masa terrestre) o a travs de la superficie que separa 2 cuerpos. Esto da lugar a la siguiente clasificacin:

Ondas Corporales y

Ondas Superficiales

Dentro de las ondas corporales tenemos:

ONDAS PRIMARIAS (P): Son los que hacen que las partculas vibren en la direccin de propagacin de las ondas produciendo slo compresin y dilatacin. Estas ondas pueden transmitirse a travs de medios, Slidos, Lquidos y Gaseosos.

Estas ondas son de tipo sonoro y su velocidad de propagacin vara entre 1 Km/seg, para suelos blandos no consolidados y 14 Km/seg, para la parte ms profunda del manto.

ONDAS SECUNDARIAS O DE CORTE (S): Las partculas vibran perpendicularmente a su direccin de propagacin de las ondas.

Estas ondas slo se transmiten a travs de slidos. La velocidad de propagacin de estas ondas es aproximadamente la mitad de la velocidad de las ondas primarias.

Dentro de las ondas superficiales tenemos:

ONDAS LOVE (L): Ondas de cortes horizontales, que produce vibraciones perpendiculares a la direccin de transmisin de la energa.

ONDAS RAYLEIGH (R): Las partculas vibran en un plano vertical.

Como las ondas ssmicas recorren grandes distancias, los sismos pueden ser registrados por unos aparatos llamados SISMGRAFOS, situados generalmente muy lejos del epicentro.

SISMGRAFO: Es un aparato que grafica permanentemente el movimiento de la tierra. Mediante el sismgrafo se puede conocer la duracin, intensidad y lugar en el que se produjo el sismo. Grficos de los sismgrafos:

Sismo Cercano: Es un sismo destructor

P S L

Sismo Lejano o Telesismo: > 1000 Km. de distancia

P S L

Ondas corporales Ondas Superficiales

TIPOS DE DAOS DEBIDO A SISMOS

Los sismos pueden ocasionar cambios en el relieve, grietas externas, deslizamientos, avalanchas, variaciones en los cursos de los ros, etc., etc.

Generalmente los efectos ms desastrosos del sismo se producen en las zonas densamente pobladas. Los tipos de daos debido a sismos pueden dividirse en 3:

a) Daos en las estructuras causadas por la Fuerza Ssmica.

b) Daos en las estructuras causados por las deformaciones del suelo.

c) Daos en las estructuras causados por otros fenmenos naturales.

En el sismo de TOKACHI-OKI (1968-JAPON), se demostr que cuando la fuerza ssmica, 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 el sismo de ALASKA (1964), gran parte de la estructura, que a pesar de tener la resistencia de sus materiales mayor que la fuerza ssmica, tuvieron que ser puestos en posicin vertical a elevados costos o demolidos debido al estado en que quedaron, por asentamientos del terreno o mal comportamiento del suelo.

Dentro de daos a estructuras causados por otros fenmenos naturales podemos mencionar a los TSUNAMIS y la LICUEFACCION DE ARENAS.

TSUNAMIS

Son ondas ssmicas que viajan a travs de los ocanos, de gran periodo de longitud, que se genera en los mares, viajando en todas las direcciones a travs del medio lquido.

L 200 Km

La palabra TSUNAMI es japonesa y significa TSU = PUERTO y NAMI = OLAS, es decir Olas del Puerto, dndose a entender que los mayores daos se registran en los puertos, dado a que estos estn generalmente ubicados en zonas entrantes al mar.

En nuestros das muchas de nuestras edificaciones (edificios, industrias, casas, etc.), se encuentran ubicados en zonas entrantes al mar (zonas que tienen la forma de V y de U), que son zonas peligrosas para la construccin.

Las causas que originan los tsunamis son:

a) Vibracin vertical de fondo marino.

b) Movimiento ondulatorio del fondo marino, ocasionado por un sismo (cuando la frecuencia de un sismo coincide con la frecuencia natural del lquido una onda de gran amplitud es generada).

c) Erupcin de un volcn submarino.

d) Dislocacin del fondo marino de gran ancho y poca profundidad cerca De la costa.

La velocidad del tsunami, depende de la profundidad del mar y puede ser calculado mediante la siguiente relacin:

V = g.h

Dnde: V = Velocidad (m/seg.)

g = aceleracin de la gravedad (9.81 m/seg 2 )

h = profundidad (m)

MAGNITUD DE UN TSUNAMI

La magnitud de un tsunami, depende de la magnitud y la profundidad del

Hipocentro del sismo que lo ocasiona. As podemos clasificarlo de la siguiente

Manera:

M > 7.5 ........................ Gran Tsunami

7.5 M > 6.5 ........................ Tsunami moderado

6.5 M 5.0 ........................ Tsunami pequeo

M < 5.0 ........................ No se produce.

M = Magnitud del sismo en la Escala de Richter.

TSUNAMI OCURRIDOS EN EL PERU Y EL MUNDO

740 Tsunami en Turqua.

14 septiembre1509 Tsunami en Estambul

1537 Tsunami en Mxico

8 febrero 1570 Tsunami en Concepcin Chile

15 marzo 1657 Tsunami en Santiago y Concepcin Chile

1687 Tsunami en Chile

20 octubre 1687 TSUNAMI EN LIMA Y CALLAO PERU

8 julio 1730 Tsunami en Santiago y Concepcin Chile

28 octubre 1746 TSUNAMI EN LIMA PERU. Murieron 3,800

personas

1 noviembre 1755 Tsunami en Lisboa. Murieron 60,000 personas.

Altura de las olas, de 5 m, a 10 m.

6 enero 1821 Tsunami en Grecia

20-25 nov. 1822 Tsunami en Argentina

13 agosto 1868 Tsunami en Bolivia y el norte de Chile 9 mayo 1877 TSUNAMI EN AREQUIPA PERU e Iquique Chile 23 enero 1878 Tsunami en PERU y Chile

27 agosto 1883 Tsunami propagado por todas partes, debido a la erupcin volcnica de Krakatoa.

14 abril 1924 Tsunami en la isla Philippine

22 junio 1932 Tsunami en Mxico. Murieron 100 personas

27 octubre 1945 Tsunami en las Costas de Arabia

1 abril 1946 Gran Tsunami en HIRO HAWAII. La ciudad de Hiro fue muy daada. Murieron 96 personas. A 17000,000 de dlares asciende los daos.

23 mayo 1960 Gran Tsunami en Concepcin Chile. Japn fue grandemente daado. Murieron 123 personas, 974 personas heridas y 4,369 casas destruidas y 25,539 casas inundadas en Japn.

Haciendo un breve comentario sobre el TSUNAMI producido por el SISMO DE CHILE de 1960, podemos decir: A las 7:23 p.m. (hora estndar japonesa) del 21 de mayo de 1960, ocurri un gran sismo con una magnitud M = 8.0 en las Costas de Concepcin en la parte media de Chile. En secuencia a este terremoto siguieron 2 ms, uno a las 7:51 p.m., del 22 de mayo y el otro a las 4:15 a.m. del da 23 de mayo: luego 16 minutos ms tarde, o sea las 4:31 am, ocurri un sismo muy grande de M = 8.75, cuya magnitud es la ms grande registrada en el mundo.

El epicentro fue estimado a 73 Oeste de longitud y 37 Sur de latitud.

Este terremoto caus grandes daos en el distrito de Concepcin. Al mismo tiempo, con la dislocacin de la corteza terrestre debajo del fondo marino, se produjo un GRAN TSUNAMI el cual viaj a travs del Ocano Pacifico con una velocidad de 200 m. por segundo; velocidad muy cercana, a la velocidad de un Jet (avin). En el maana del 23 de mayo, 22 horas despus del sismo, la superficie del mar, a lo largo de las costas japonesas, en el Ocano Pacfico, comenz a temblar, como si ello mostrara la aproximacin de un GRAN TSUNAMI y las alas frontales del Tsunami llegaron a las playas del Japn, uno tras otro a las 3 de la maana. Este

Tsunami fue llamado TSUNAMI SISMO DE CHILE, debido a que este tsunami fue producido por el sismo de Chile. Los daos que caus este tsunami en Japn fue el siguiente: Personas muertas o desaparecidas 123 Personas heridas 974 Casas destruidas 4,369 Casas inundadas 25,539. Por lo expuesto, se deduce que un tsunami que se ha generado por un sismo de un pas, ocasiona grandes daos en las costas de otro pas, como se puede notar seguidamente:

La situacin ms desfavorable para el Per son los que originaran entre las Islas Filipinas y Nueva Zelanda, debido a que estas ondas llegaran directamente a nuestras costas. El tiempo aproximado que necesitaran los tsunamis para arribar a nuestras costas, sera de aproximadamente 13 horas.