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I N

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

G

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

E

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

N I E R I

CURSO

:

INGENIERIA SISMICA

DOCENTE

:

ING. DIAZ GARCIA, GONZALO HUGO

TEMA

:

A

CICLO S

:

ONDAS SÍSMICAS “P-S-R-L” Y EFECTO EN SUS EDIFICACIONES VII

INTEGRANTES:

I M I C A

o o o o o o o

Colonia Bruno, Luis miguel Díaz Cancino, Yajaira krupskaya De la Cruz Ríos, Michael Javier Roque, Fabia López Gantu, Maritza Marcos Rafael, Alexandra Reyes Pagola, Juan.

03 DE JUNIO - 2020

INFORME ONDAS SISMICAS CURSO: INGENIERIA SISMICA

ÍNDICE

I.

INTRODUCCIÓN..................................................................................................................3.

II.

OBJETIVOS...........................................................................................................................4 1.

OBJETIVO PRINCIPAL.......................................................................................................4

2.

OBJETIVOS SECUNDARIOS...............................................................................................4

III.

MARCO TEÓRICO.............................................................................................................5

1.

TIPOS DE ONDA...............................................................................................................6 A.

ONDAS INTERNAS........................................................................................................7

B.

ONDAS SUPERFICIALES................................................................................................8

C.

UTILIDAD DE LAS ONDAS SÍSMICAS............................................................................8

2.

EFECTOS DE UN SISMO....................................................................................................9 A.

3.

EFECTOS DE UN SISMO A UNA EDIFICACIÓN..............................................................9 DURACIÓN DE LAS ONDAS DE CUERPO Y SU RELACIÓN CON LA RUPTURA SÍSMICA...11

IV.

CONCLUSIONES..............................................................................................................12

V.

RECOMENDACIONES.6......................................................................................................13

VI.

BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................14

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INTRODUCCION

Los terremotos fuertes causan catástrofes naturales terribles. El número de víctimas que han producido en todo el mundo desde 1755, año en que un sismo destruyó Lisboa se cifra en más de catorce millones de personas (Sarria1990). Durante este siglo se produjeron más de 1100 terremotos fuertes que ocasionaron la pérdida de más de un millón y medio de vidas humanas (Coburn et al. 1992). Ejemplos como los de Chile (1985), México (1985). Armenia (1988), Estados Unidos (1987, 1989, 1994), Colombia (1985,1994), Perú (1966, 1970. 1974) o Japón' (1995) demuestran el gran potencial destructivo de los terremotos. Por todo ello, en el mundo entero se realizan investigaciones dedicadas a encontrar medidas que permitan reducir el efecto de los desastres sísmicos. Es comúnmente aceptado que los terremotos tienen como origen roturas bruscas de la corteza terrestre seguidas de la liberación casi instantánea de la energía acumulada en el interior de la Tierra. Los más fuertes y frecuentes terremotos son los tectónicos, que están asociados a los movimientos de la litosfera terrestre (Barbat y Miquel Canet 1994; Canas et al. 1994). Los principales fenómenos que se producen durante un terremoto consisten, por una parte, en deformaciones tectónicas y, por otra, en la emisión y trasmisión de ondas a través de la Tierra. Los principales factores que afectan a las deformaciones tectónicas son las características geométricas de la fuente sísmica, el mecanismo focal del terremoto y las propiedades elásticas y inelásticas del material. Los factores que afectan a la emisión y transmisión de ondas son la radiación de la fuente sísmica, el mecanismo de propagación de dichas ondas y también la geometría y naturaleza del emplazamiento. Con el objeto de definir la severidad de los terremotos, nacen los conceptos de intensidad y magnitud sísmica, los cuales se describirán brevemente a continuación.

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I.

OBJETIVOS. 1. OBJETIVO PRINCIPAL. A. Reconocer el tipo de onda que pueda presentarse mediante un estudio determinado de un sismo. 2. OBJETIVOS SECUNDARIOS. A. Conocer los tipos de onda que existen. B. Estudiar los efectos que puede ocasionar una onda.

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ONDAS SÍSMICAS

Las ondas sísmicas son paquetes de energía de deformación elástica que se propagan hacia afuera desde una fuente sísmica, como un terremoto o una explosión. Las fuentes adecuadas para la investigación sísmica o los métodos sísmicos generalmente generan trenes de ondas de corta duración, conocidos como pulsos, que contienen una amplia gama de frecuencias. Excepto en las inmediaciones de la fuente, las tensiones asociadas con el paso de un pulso sísmico son diminutas y se puede suponer que son elásticas. En este supuesto, las velocidades de propagación de los impulsos sísmicos están determinadas por los módulos elásticos y las densidades de los materiales a través de los cuales pasan. Existe toda una rama de la sismología, que se encarga del estudio de este tipo de fenómenos físicos. Las ondas sísmicas pueden ser generadas también artificialmente como por ejemplo por el uso de explosivos o camiones (vibroseis). La sísmica es la rama de la sismología que estudia estas ondas artificiales. TIPOS DE ONDAS SISMICAS Hay dos grupos de ondas sísmicas  

Ondas de cuerpo. Ondas de superficie.

1. ONDAS DE CUERPO Las llamadas Ondas Internas son las que viajan a través del interior de la tierra. Estas siguen caminos curvos por causa de la variada densidad y también de la composición del interior de la Tierra. Este tipo de efecto es muy parecido al de la refracción de las ondas de luz. Las ondas internas se tienden a transmitir los llamados temblores preliminares de un terremoto sin embargo el poder destructivo que posee en muy poco. Las ondas internas se encuentran divididas en 2 grupos diferentes que son:

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1.1. ONDAS PRIMARIAS (p) Las nominadas Ondas P o en otros casos también conocidas como las Primarias se deriva del verbo griego, se trata de las ondas longitudinales o complexionales, que significa que el suelo es comprimido de una manera alternada y también se va dilatado en dirección de la propagación. Estas clases de ondas por lo general tienden a viajar a una velocidad mayor de 1.73 veces más que las ondas S o secundarias de igual manera pueden llegar a viajar por medio de cualquier clase de material tanto en estado líquido como en estado sólido. Las Velocidades típicas de estas ondas son de 1.450 m/s en el agua y más o menos unos 5.000 m/s en el granito.

1.1. ONDAS SECUNDARIAS (S) Las conocidas Ondas S que también son denominadas como las Ondas Secundarias derivadas del mismo verbo griego, consiste en las ondas en las cuales el tipo de desplazamiento es de una manera transversal a la dirección de su propagación. La velocidad de esta clase de onda tiende a ser mucho menor a diferencia de las ondas primarias. Debido a todo esto, dichas ondas suelen aparecer en el terreno poco después de las primeras. Estas Ondas Sísmicas son las que llegan a generar las oscilaciones que van durante el movimiento sísmico y también son las que producen la mayor parte de los daños ocasionados en los movimientos de tierra. Esta no es del tipo que de onda que se traslada a través de los elementos líquidos. Posee una velocidad aproximada de unos 4 a 7 km/s.

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2.

ONDAS DE SUPERFICIE

Las ondas superficiales representan la energía que ha sido atrapada en la superficie terrestre y son generadas por la interacción constructiva de las ondas de cuerpo con la estructura interna de la tierra. Este tipo de ondas se propagan paralelas a la superficie libre de medio. En los  sismos poco profundos son las que transportan más energía las de mayor efecto destructor.    Otra característica de este tipo de ondas es que tienen una amplitud máxima en la superficie libre y disminuye exponencialmente con la profundidad. Pueden ser registradas a grandes distancias, ya que a diferencias de las ondas de cuerpo, sufren una dispersión geométrica con la distancia que es mucho menor (~1/√R para las ondas superficiales, mientras que para las ondas de cuerpo es ~1/R).  Existen básicamente dos tipos de ondas superficiales: las ondas de Raleigh y las ondas de Love. Estas ondas juegan un papel muy importante en la sismología, no sólo porque son las ondas de amplitud más prominente en un sismograma registrado a gran distancia, sino también porque pueden ser utilizadas en estimaciones del momento sísmico, del mecanismo focal, de la profundidad focal de sismos remotos y en la discriminación entre temblores y pruebas nucleares.

2.1 ONDAS DE RALEIGH (R) Las ondas Raleigh son un tipo de onda superficial que se propagan a lo largo de superficies libres de estrés, en un medio semi-infinito. El movimiento de las partículas cerca de la superficie es elíptico y retrógrado (es decir, la partícula se mueve en sentido opuesto a la dirección de propagación en la parte superior de su trayectoria elíptica) en el plano vertical que contiene la dirección de propagación; ver Figura R-3. Su amplitud disminuye exponencialmente con la profundidad y su velocidad está dada por las propiedades elásticas del medio a una profundidad de aproximadamente una longitud de onda. Para una relación de Poisson of σ=1/4, la velocidad de la onda de Rayleigh es 0,9194 veces la velocidad de la onda S; ver Figura R-4. Una onda de Rayleigh a lo largo de una superficie libre se puede considerar un caso especial de una onda de Stoneley (ondas propagándose lo largo de una interfaz). Simbolizada como onda-R u onda-LR.

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2.2 ONDAS DELOVE (l) Estas están, formadas por la interferencia constructiva de múltiples reflexiones en la superficie libre de ondas SH. Las ondas de Love son más rápidas que las ondas de Rayleigh y por lo tanto arriban antes que ella en el sismograma. El movimiento de partícula para la onda de Love es paralelo a la superficie pero perpendicular a la dirección de propagación y se encuentra en la componente horizontal del sismograma. Las ondas de Love también son dispersivas, esto es, la velocidad de propagación de la onda depende de su frecuencia, siendo mayor para frecuencias menores .

3. U

TILIDAD DE LAS ONDAS SÍSMICA

Las ondas sísmicas se utilizan en la exploración petrolífera y son generadas de diferentes formas: 

Mini-sismos generados por dinamita colocada en un pozo creado que pueden variar solo unas decenas de metros de profundidad.



Mini-sismos generados con un cable explosivo llamado geoflex.



Mini-sismos generados por vehículos llamados vibradores, estos son vehículos de varias toneladas de peso que tienen una plataforma de unos 3 por 4 metros de área, y con un sistema electrónico, eléctrico y mecánico-hidráulico.

También pueden usarse para estudiar los diferentes materiales del interior de la tierra, (sean líquidos, o sólidos, incluso el soso de las capas) gracias a las variaciones de velocidad de las P en función de la rigidez o al atravesar medios líquidos, y de la pérdida de las S al entrar en contacto con medios líquidos (piedras fruncidas, etc.).

4.

EFECTOS DE UN SISMO.

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INFORME ONDAS SISMICAS CURSO: INGENIERIA SISMICA A. EFECTOS DE UN SISMO A UNA EDIFICACIÓN.

En sismo no daña a las edificaciones por impacto como lo haría un equipo de demolición, básicamente lo daña la fuerza de la inercia que se genera a partir de la vibración de la masa del edificio. La forma y dimensiones del edificio así como su masa, afectan al edificio. El peso de los edificios es lo que produce el colapso, ante un sismo los edificios caen verticalmente, es poco común que caigan hacia los lados. Las fuerzas laterales tienden a doblar y quebrar las columnas y muros, la acción de la gravedad sobre la debilitada estructura produce el colapso.

La forma de los edificios también puede influir en la respuesta de estos ante un sismo, una edificación es un conjunto de partes unidas entre sí, cada una está sujeta a "esfuerzos" horizontales y verticales por estar unidas con el resto de la estructura. En cada edificio el movimiento del suelo afecta de diferente forma, la altura influirá con la fuerza a la que estará sometida la edificación. La proporción es una de las características más importante para cada edificio, para los edificios altos la altura por la esbeltez se verá limitado a 4 por 1. B. EFECTOS DE UN SISMO A UNA ESTRUCTURA Los edificios demasiado esbeltos al estar sujetos a la fuerza de un sismo tienden a caer de lado, presentan varias complicaciones al evaluar las fuerzas a las que estarán sujetas las columnas encontradas en el perímetro del edificio. un movimiento telúrico, sea débil o fuerte, siempre tendrá efectos y de ahí la importancia en saber cómo mitigar los daños. Lamentablemente, en los países de la región los sismos y sus efectos en las estructuras parecen haber quedado en el olvido ya que las personas y las entidades gubernamentales privilegian el ahorro a la hora de construir más que la seguridad. Es como si los devastadores terremotos ocurridos en el mundo no hubieran dejado lecciones en materia de prevención La ciudadanía y los gobiernos deben estar consciente sobre la obligación de cumplir con las normas de construcción ya que el material que se utilice es muy importante para garantizar la seguridad de las personas cuando hay desastres naturales. La cultura de la prevención es clave en materia de construcción, porque está en juego la vida de las personas. Ignorar las normas de seguridad lo único que hace es poner en riesgo vidas. En América Latina todavía hay zonas de alta sismicidad, donde grandes terremotos han dejado daños irreparables, en las que todavía existen construcciones inseguras. Es como si la memoria de la gente fuera corta o se olvidara muy rápido las consecuencias y las tragedias que han dejado los terremotos. En una sociedad como la de América Latina, con altos índices de pobreza, es lógico que las personas van a privilegiar construcciones precarias, para al menos tener un techo,

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INFORME ONDAS SISMICAS CURSO: INGENIERIA SISMICA pero son las autoridades públicas las llamadas a realizar estrictos controles y evaluaciones sobre la calidad de las viviendas

Todos los países tienen normas sísmicas, pero ¿cuántos realizan un control y seguimiento para verificar su cumplimiento? Los gobiernos deberían hacer un análisis permanente sobre las lecciones que dejan la naturaleza y prepararse mejor Las universidades pueden apoyar, pero estas solo avanzan en el mejoramiento de los protocolos y conocimiento científico. Les corresponde a las autoridades hacer la evaluación. Por ejemplo, Ecuador sufrió dos grandes terremotos en 1998 y 2016 que provocaron daños en muchas edificaciones que hasta ahora no han sido reparadas. Eso solo muestra la falta de empoderamiento de las instituciones públicas en materia de prevención y la ausencia de esa cultura entre la ciudadanía. Muchas veces ni siquiera hay conciencia sobre el tipo de material a usar para hacer una infraestructura antisísmica. Una construcción de hormigón armado no tendrá el mismo daño que una estructura de madera, caña o bahareque (construcciones antiguas). La primera resiste mucho más una vibración sísmica que los otros tipos de estructura. La resistencia a los daños en los edificios también depende de si la estructura tiene una continuidad normal. Es decir, que todos los pisos tengan la misma altura entre ellos, la forma debe ser continua y proporcional en sus lados porque eso ayuda a evitar una ruptura de la estructura. Las condiciones deben ser apropiadas al peso de las columnas Los daños que más preocupan a los especialistas al momento de hacer una evaluación de la infraestructura, luego de terremoto o un sismo, son las fisuras y los desplazamientos que puedan tener las estructuras de soportes como las vigas, las columnas que sostienen la construcción. Según las normas de construcción internacionales, una vivienda diseñada con un coeficiente de amortiguamiento del 5% reduce considerablemente los riesgos a una estructura más rígida. Si la base no está bien hecha o no se hace un cálculo de los asentamientos es muy probable que la construcción puede inclinarse hacia un lado. Lo primero para prevenir los daños ante un terremoto será siempre la evaluación de la vivienda o del terreno donde se va a construir. Si existe un buen conocimiento sobre el terreno y se hace una buena estructura, siguiendo las normas sísmicas, los daños siempre se reducen. En Japón, por ejemplo, las técnicas de construcción son correctamente entendidas y aplicadas y los daños por la caída o colapso de estructuras son mínimos La prevención no es un sinónimo de ahorro sino de seguridad, porque quienes inviertan en una vivienda segura luego de un sismo no tendrán que volver a hacer la misma inversión. El ser humano no puede predecir cuándo ocurrirá algún terremoto, pero sí puede estar vigilante del cumplimento de las normas técnicas, la evaluación del terreno y el tipo de material de construcción usado. Eso no evita un terremoto, pero sí mitiga considerablemente los daños.

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5.

DURACIÓN DE LAS ONDAS DE CUERPO Y SU RELACIÓN CON LA RUPTURA SÍSMICA. El estudio de la duración de los sismos a partir de las trazas de desplazamiento se efectúa realizando un promedio entre la duración de las ondas P y S de los diferentes registros que se tienen para el sismo y en los cuales es posible apreciar las ondas de cuerpo. Este procedimiento presenta una gran incertidumbre pues no considera las diferencias en la duración de las ondas P y S producto de la diferencia en las velocidades de propagación de ambas ondas y tampoco considera la directividad del sismo.

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IV. CONCULSIONES



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 y se subdividen en 2 las ondas internas y ondas superficiales y cada una tiene sus subdivisiones.



Las ondas sísmicas son de vital importancia para comprender el comportamiento de la tierra, pues ellas están continuamente expresándose en los territorios como montañas, volcanes, tsunamis, terremotos. En territorios como Colombia que presentan grande actividad tectónica, es necesario que sus habitantes conozcan más de geofísica, ya que estas ondas todos los días nos están enviando energía de la que podríamos sacar provecho y a su vez evitar riesgos, haciendo una buena planeación en los lugares más vulnerables.



Actualmente las ondas sísmicas, están viviendo una revolución en las industrias ya que estas nos están permitiendo explorar territorios de grandes magnitudes en poco tiempo, y sus aplicaciones no se quedan solo en la exploración, también aplica para la construcción y mantenimiento de obras civiles, se puede decir que gracias a su estudio ha mejorado la calidad de vida del ser humano en general.

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V. RECOMENDACIONES. 1. Se recomienda la leer un poco más de las ondas PSLR y sus efectos en edificaciones. 2. Se sugiere el empleo de libros para comprender más acerca de las ondas sísmicas.

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VI.

BIBLIOGRAFÍA.

1. https://learn-us-east-1-prod-fleet01-xythos.s3.amazonaws.com/5ea8899e63bc1/1208602? response-cache-control=private%2C%20max-age%3D21600&response-contentdisposition=inline%3B%20filename%2A%3DUTF-8%27%27ONDAS %2520SISMICAS.pdf&response-content-type=application%2Fpdf&X-Amz-Algorithm=AWS4HMAC-SHA256&X-Amz-Date=20200604T000000Z&X-Amz-SignedHeaders=host&X-AmzExpires=21600&X-Amz-Credential=AKIAZH6WM4PLTYPZRQMY%2F20200604%2Fus-east1%2Fs3%2Faws4_request&X-AmzSignature=07cdcf754a715c9fb2d82fcdfc2c56bb4254985ef239f81588375de73a550c84 2. http://www.acerosarequipa.com/manual-para-propietarios/efectos-de-los-sismos/efectos-delos-sismos-en-las-viviendas.html#:~:text=Los%20efectos%20o%20da%C3%B1os %20que,personas%20sienten%20un%20ligero%20movimiento. 3. http://www.acerosarequipa.com/manual-del-maestro-constructor/causas-y-efectos-de-lossismos/accion-de-los-sismos-sobre-viviendas.html

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