Introduccion a la sismologia y la sismorresistencia

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Asignatura: Ingeniería Sismo Resistente 
 
INTRODUCCION A LA SISMOLOGIA Y LA SISMORRESISTENCIA 
 
FUNDAMENTOS DE SISMOLOGÍA Y RIESGO SÍSMICO 
 
ESQUEMA 
 
I .- INTRODUCCIÓN 
II .- ESTUDIO DE LA SISMOLOGÍA 
III.- CONCEPTOS 
3.1 Terremotos: Mecanismos de generación de los terremotos. 
- Tectónica de placas. 
- Fallas Geológicas 
- Epicentro y Foco 
3.2 Ondas Sísmicas. 
3.3 Sismicidad 
3.4 Medición de los sismos-Intensidad y magnitud 
IV.- ATENUACIÓN DE LOS EFECTOS SÍSMICOS-LEYES DE ATENUACIÓN. 
V .- RIESGO SÍSMICO - ESTUDIOS DEL RIESGO SÍSMICO 
VI.- OBJETIVO DE LA INGENIERÍA SISMO RESISTENTE. 
 
 
I.- INTRODUCCIÓN 
Con el propósito de facilitar un mejor entendimiento del fenómeno sísmico y una mayor 
comprensión de los principales conceptos usados en la ingeniería sísmica, teniendo en 
cuenta que esta disciplina será enfocada durante todo el curso, pero particularmente se 
tratará de asociar a los sismos que son capaces de generación de daños a las obras 
construidas por el hombre y relacionar a temas importantes de la sismología para ingenieros 
civiles, por lo que estudiaremos los efectos de los terremotos y la manera de mitigar o 
reducir su destructividad, teniendo en cuenta la norma peruana de diseño sismorresistente 
E-030 vigente, normativa integrante del Reglamento Nacional de Edificaciones-RNE 
. 
II.- ESTUDIO DE LA SISMOLOGÍA 
La SISMOLOGÍA se encuentra dentro del área de investigación conocido como GEOFÍSICA 
la que agrupa diferentes disciplinas encargadas del estudio de la Tierra, desde el punto de 
vista de la física, comprende todo lo relacionado con su estructura, morfología, evolución y 
dinámica. La Sismología se encarga de estudiar los sismos y sus fenómenos conexos, la 
generación, propagación y registro de las ondas elásticas en la Tierra, y de las fuentes que 
las producen. 
 
Asimismo, a partir del estudio de la propagación de las ondas sísmicas en el interior de la 
Tierra, que ha permitido revelar la estructura en su interior, las zonas que la forman, estimar 
densidades y constantes elásticas, e identificar los procesos dinámicos activos que suceden 
constantemente en ella. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INSTITUCIONES EN EL PERU RELACIONADAS AL CAMPO DE SISMOLOGIA 
 
INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚ 
 
El Instituto Geofísico del Perú (IGP) es un organismo público descentralizado (OPD), 
dependiente del Ministerio del Ambiente, que se encarga de la detección de desastres 
naturales de magnitud destructiva (terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas, huaicos, 
entre otros). 
 
En el Instituto Geofísico del Perú desarrolla importantes estudios e investigaciones 
científicas en los campos de la Sismología, la Geofísica, la Vulcanología, la 
Deformación Cortical, la Física Atmosférica, el Fenómeno El Niño, los 
Fenómenos Ionosféricos, la Instrumentación Geofísica y el desarrollo tecnológico en 
geofísica. 
 
Función Principal es investigar, monitorear y generar conocimiento en el campo de la 
geofísica, con la finalidad de prever y reducir el impacto destructor de los peligros naturales 
o inducidos por el hombre. Así como, terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas, 
inundaciones, sequías, huaycos y deslizamientos de tierra son los peligros naturales que 
acechan en nuestro planeta y que son asociados a procesos destructivos que alteran la 
vida cotidiana de las poblaciones. Estando nuestro país ubicado en una zona de alta 
actividad sísmica y volcánica -además de ser vulnerable a los cambios climáticos- es 
importante la existencia de una institución que estudie los fenómenos que afectan nuestro 
territorio. 
 
Bajo este enunciado, la función primordial del Instituto Geofísico del Perú (IGP) es estudiar 
todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva 
de la Tierra. Actualmente ocupamos una posición de mérito en la comunidad científica 
internacional y conjuntamente con el diagnóstico de la amenaza, el Instituto 
Geofísico mantiene un activo programa de monitoreo instrumental en tiempo real, que 
asegura la vigilancia científica permanente sobre volcanes activos y fallas tectónicas en el 
territorio nacional. 
 
CENSIS 
 
El Centro Sismológico Nacional (CENSIS) es un servicio desarrollado por el Instituto 
Geofísico del Perú, institución oficial del Estado en Geofísica, para monitorear la ocurrencia 
de sismos en el país a fin de entregar la más completa y oportuna información a los 
integrantes del SINAGERD y población en general. Para ello, se dispone de datos 
provenientes de la Red Sísmica Nacional cuyos sensores se encuentran distribuidos en 
todo el territorio nacional. 
 
A nivel mundial, el Perú es uno de los países de mayor potencial sísmico debido a que 
forma parte del denominado Cinturón de Fuego del Pacífico, región donde la Tierra libera 
más del 85% de la energía acumulada en su interior debido a los procesos de convección 
del manto. 
 
El Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres (SINAGERD), es un sistema 
funcional, creado por la Ley Nº 29664, como un sistema interinstitucional, sinérgico, 
descentralizado, transversal y participativo, con la finalidad de identificar y reducir los 
riesgos asociados a peligros o minimizar sus efectos, así como evitar la generación de 
nuevos riesgos, y preparación y atención ante situaciones de desastre mediante el 
establecimiento de principios, lineamientos de política, componentes, procesos e 
instrumentos de la Gestión del Riesgo de Desastres. 
 
El Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción del Riesgo de Desastres 
(CENEPRED) es una entidad adscrita al Ministerio de Defensa. El Cenepred es 
responsable técnico de coordinar, facilitar y supervisar la formulación e implementación de 
la Política Nacional y el Plan Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres en los procesos 
de estimación, prevención y reducción del riesgo, así como de reconstrucción. 
BIBLIOGRAFIA 
MÓDULO FORMATIVO BÁSICA 
1. Mario Paz: Dinámica estructural – Teoría y cálculo. 
2. Genaro Delgado Contreras: Dinámica estructural. 
3. María Fratelli: Estructuras sismo resistentes. 
4. Alejandro Muñoz Peláez: Ingeniería sismo resistente. 
5. Enrique Bazán y Roberto Meli: Diseño sísmico de edificios. 
6. Christopher Arnold, Robert Reitherman: Configuración y diseño sísmico de edificios. 
7. Roberto Aguiar Falconí: Análisis sísmico de edificios. 
8. Norma Técnica E.030 – Diseño Sismo Resistente. 
BIBLIOTECA VIRTUAL: DIALNET PLUS 
9. Los Terremotos: una amenaza natural latente, Carlos Hdo. Trujillo P., Ricaurte Ospina 
López, Hernando Parra Lara-Scientia at Technica, Vol N° 2, 2018. 
10. Ingeniería Sísmica, fundamentos matemáticos en la solución de riesgo sísmico-Carlos 
G. Delgado Castro-Domined a Ciencia, Vol. N° 2 Extra 2, 2016. 
 
 
MÓDULO FORMATIVO BÁSICA 
1. Mario Paz: Dinámica estructural – Teoría y cálculo. 
2. Norma Técnica E-030 “Diseño Sismorresistente”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III.- CONCEPTOS 
3.1 TERREMOTOS-MECANISMOS DE GENERACIÓN DE LOS TERREMOTOS: El 
terremoto se origina por la súbita pedida de energía acumulada en las rocas de la corteza 
terrestre a lo largo de fallas o fracturas profundas en zonas débiles, que pueden ser de 
origen tectónico o volcánico. 
 
TECTÓNICA DE PLACAS: Teoría postulada por Alfred Wegener, en 1912, explica en 
forma integrada el origen de los terremotos, la aparición de volcanes, la formación de 
cadenas de montañas y otros fenómenos. 
 
La litósfera está formada por una serie de placas que conforman la superficie terrestre. El 
espesor de estas placas es del orden de 70 km (bajo océanos) y el doble (bajo los 
continentes). 
 
Las placas se desplazan sobre la astenósfera (zona parcialmente fundida, plastificada, de 
700 km de espesor), debido a corrientes de convección. 
 
FALLAS GEOLÓGICAS: Una falla geológica es una fractura en la corteza terrestre a lo 
largo de la cual se mueven los bloques rocosos que son separados por ella. 
 
EPICENTRO Y FOCO: Elpunto de origen de un sismo se conoce como hipocentro, fuente 
o foco, y siempre se encuentra a cierta profundidad con respecto a la superficie de la Tierra; 
en cambio, el epicentro es el punto en la superficie sobre el que se proyecta el hipocentro. 
 
3.2 ONDAS SISMICAS: Durante un sismo, conforme avanza la ruptura en el plano de falla, 
la energía liberada se propaga en forma de ondas que se irradian desde el foco, hasta 
alcanzar la superficie donde la propagación continúa. 
TIPOS DE ONDAS SISMICAS: 
• Ondas de Cuerpo Solidos o Esféricas: 
- P: primarias (longitudinales, volumétricas, compresionales). 
- S: secundarias (transversales, distorsionales, cortantes). 
 
• Ondas de Superficie: 
- Rayleigh y, 
- Love. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 SISMICIDAD: La sismicidad es el estudio de los sismos que ocurren en algún lugar en 
específico. Un lugar puede tener alta o baja sismicidad, lo que tiene relación con la 
frecuencia con que ocurren sismos en ese lugar. Un estudio de sismicidad es aquel que 
muestra un mapa con los epicentros y el número de sismos que ocurren en algún período. 
La sismicidad tiene ciertas leyes. Una de las más usadas es la ley de Charles Francis 
Richter que relaciona el número de sismos con la magnitud. 
 
Se denomina sismo, seísmo o terremoto a las sacudidas o movimientos bruscos del terreno 
generalmente producidos por disturbios tectónicos o volcánicos. 
 
En algunas regiones de América se utiliza la palabra temblor para indicar movimientos 
sísmicos menores y terremoto para los de mayor intensidad. En ocasiones se utiliza 
maremoto para denominar los sismos que ocurren en el mar. 
 
La ciencia que se encarga del estudio de los sismos, sus fuentes y de cómo se propagan 
las ondas sísmicas a través de la Tierra recibe el nombre de sismología. Las zonas de 
mayor sismicidad se relacionan con los límites de las placas tectónicas. 
 
3.4 MEDICIÓN DE LOS SISMOS-INTENSIDAD Y MAGNITUD: La Intensidad es una 
descripción cualitativa de los efectos de los sismos (en ella intervienen la percepción de las 
personas, así como los daños materiales y económicos sufridos a causa del evento) y, la 
Magnitud es utilizada para cuantificar el tamaño de los sismos (mide la energía liberada 
durante la ruptura de una falla), pero en sí bien tiene relación, pero su significado es 
completamente distinto. 
 
IV.- ATENUACIÓN DE LOS EFECTOS SÍSMICOS-LEYES DE ATENUACIÓN 
La atenuación sísmica se define como el decaimiento general de la amplitud de las ondas 
sísmicas con la distancia conforme se expanden en el medio que atraviesan (Shearer, 
2009). Esto es un importante objeto de estudio dentro de la sismología, y en especial 
cuando se enfoca en la gestión de riesgo por terremotos. 
 
 
V.- RIESGO SÍSMICO-ESTUDIOS DEL RIESGO SÍSMICO 
El Riesgo Sísmico se define como la función de probabilidad de pérdidas derivadas de los 
daños a un elemento o conjunto de elementos (ejemplo, en una ciudad) como consecuencia 
de la acción de terremotos, como una medida que combina el peligro sísmico, con 
la vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por movimientos 
sísmicos en un período determinado. No debe confundirse este concepto con el de peligro 
sísmico, que mide la probabilidad de que se produzca una cierta aceleración del suelo por 
causas sísmicas, y se produzca colapso de viviendas y causar muertes o heridos. 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Vulnerabilidad_s%C3%ADsmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Peligro_s%C3%ADsmico
VI.- OBJETIVO DE LA INGENIERÍA SISMO RESISTENTE 
El objetivo principal del diseño sismorresistente es salvar vidas y, adicionalmente, minimizar 
los daños materiales. La responsabilidad de los ingenieros para lograr 
dichos objetivos depende del diseño estructural, estudio de suelos, supervisión de los 
materiales utilizados y los procesos constructivos adecuados. 
 
 
FILOSOFIA DEL DISEÑO SISMORRESISTENTE 
(RESISTIR SISMOS = CRITERIOS DE DISEÑO) 
 Resistir sismos leves sin daños. 
 Resistir sismos moderados con posibilidad de daños a los elementos no estructurales. 
 Resistir sismos severos con posibilidad de daños estructurales importantes, pero 
evitando el colapso. 
 
SISMO DE DISEÑO: Sismo que ocurrirá durante la vida útil de la obra con cierta 
probabilidad de ser excedida, se estima mediante estudios de peligro o amenaza sísmica y 
se relaciona con la sismicidad de la zona y el sitio específico.