ESCUELA DE CIENCIAS EXACTAS
LICENCIATURA EN INGENIERIA CIVIL.
TEMA: EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SISMICA EN VIVIENDAS DE LA COLONIA
TERAN DE TUXTLA GUTIERREZ CAPITAL DEL ESTADO DE CHIAPAS.
PROTOCOLO DE TESIS.
PRESENTA.
INDICE
Planteamiento del problema 3
Justificación 4
Objetivo general 5
Objetivos específicos 5
Hipótesis 5
Marco teórico 5
Metodología 14
Bibliografía 14
EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SISMICA EN VIVIENDAS DE LA COLONIA TERAN
DE TUXTLA GUTIERREZ CAPITAL DEL ESTADO DE CHIAPAS.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
La cuantificación de las pérdidas producidas en México por
fenómenos naturales durante los últimos
20 años del
siglo pasado señala un promedio anual de 500 vidas humanas y 700
millones de dólares. Por tal motivo, uno de los
objetivos fundamentales de la protección civil en nuestro país ha
sido el desarrollo de programas y acciones de largo alcance, que logren un
impacto directo e inmediato en la reducción de daños y
pérdidas partiendo de esquemas netamente preventivos.
La colonia de Teran se encuentra dentro del municipio de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas
en la región económica 1, zona fisiografica
depresión central (mulleried op. At . Con una
altitud promedio de 540 a900 msnm. El clima en la comunidad se caracteriza por
ser calido subhumedo AW`O (W 1)g, semicalido
húmedo y calido húmedo (Amx`f) con una temperatura que
oscila de los 18 a los 25.4 ºC y una precipitación anual de 948.2 a
1200 mm. Fue un municipio hasta 1960 en donde después se unió a
Tuxtla Gutiérrez a partir de 1970 la población aumento, hoy en
día es de 145 345 habitantes.
La tipología de vivienda común en Teran predominante es la
autoconstrucción a base de muros de adobe y techos de teja sin
ningún refuerzo estructural, construidas hace mas de 30
años por lo cual es importante conocer el comportamiento de esas
viviendas ante un sismo.
La zona en la que se encuentra es una de las de mas alta sismicidad en
la república mexicana, ya que toda la superficie del estado se encuentra
bajo la influencia de focos activos asociados tanto a la subducción de
la placa de cocos bajo la placa de Norteamérica, como a focos
continentales, donde se han generado movimientos intensos, como los sismos de
1902 (Ms=7.8), 1935 (Ms=7.3), 1949 (Ms=6.5), 1968 (Ms=6.0) y 1970 (Ms=5.6)
(Figueroa, j., 1974). Se observa que en Chiapas, ademas de la existencia
de focos someros, tanto en la entidad como frente a sus costas, hay una marcada
tendencia a presentar focos cuya profundidad alcanzan limites no encontrados en
otras regiones de México: en Chiapas predominan focos de 100 km., y han
llegado hasta 300 km.
Por lo que es de suma importancia determinar el comportamiento estructural de
la vivienda ante unsismo con la finalidad de determinar su vulnerabilidad durante estos eventos naturales.
JUSTIFICACION:
De la investigación propuesta y en base a la tipología de
vivienda en la colonia Teran se conocera su comportamiento ante
un riesgo sísmico, pudiendo diseñar acciones y programas para
mitigar y reducir oportunamente estos riesgos a través del reforzamiento
y la adecuación de la infraestructura, ademas podremos mejorar
normas y el código de construcción de Tuxtla Gutiérrez
procurando su aplicación, y finalmente, preparar e informar a la
población para que sepa cómo actuar antes, durante y
después de una contingencia.
OBJETIVO GENERAL:
Saber el comportamiento y vulnerabilidad de la vivienda ante un
evento sísmico.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Clasificar de los tipos de viviendas existentes en la colonia Teran
basados en el sistema estructural y en las características de los
materiales.
2. Reducir la vulnerabilidad sísmica a través de reforzamiento
basados en analisis previo dado su tipología.
3. Analisis de daños ocasionados por un
sismo.
4. Mejorar en el aspecto de seguridad estructural el reglamento de
construcción de Tuxtla Gutiérrez.
HIPOTESIS
Con el analisis de vulnerabilidad sísmica se conocera el
comportamiento de la vivienda.
MARCO TEORICO
Un terremoto, también llamado seísmo o sismo o temblor de
tierra[1] es una sacudida del
terreno que se produce debido al choque de las placas tectónicas y a la
liberación de energía en el curso deuna reorganización
brusca de materiales de la corteza terrestre al superar el estado de equilibrio
mecanico. Los mas importantes y frecuentes se producen cuando se
libera energía potencial elastica acumulada en la
deformación gradual de las rocas contiguas al plano de una falla activa,
pero también pueden ocurrir por otras causas, por ejemplo en torno a
procesos volcanicos, por hundimiento de cavidades carsticas o por
movimientos de ladera.
ORIGEN
El origen de los terremotos se encuentra en la acumulación de
energía que se produce cuando los materiales del interior de la Tierra se desplazan,
buscando el equilibrio, desde situaciones inestables que son consecuencia de
las actividades volcanicas y tectónicas, que se producen
principalmente en los bordes de la placa.
Aunque las actividades tectónica y volcanica son las principales
causas por las que se generan los terremotos, existen otros muchos factores que
pueden originarlos: desprendimientos de rocas en las laderas de las
montañas y el hundimiento de cavernas, variaciones bruscas en la
presión atmosférica por ciclones e incluso la actividad humana.
Estos mecanismos generan eventos de baja magnitud que generalmente caen
en el rango de microsismos, temblores que sólo pueden ser detectados por
sismógrafos.
LOCALIZACIONES
Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la
concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas
tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la
superficie dela Tierra. Es por esto que los sismos o seísmos de origen tectónico estan íntimamente
asociados con la formación de fallas geológicas. Suelen
producirse al final de un ciclo denominado ciclo
sísmico, que es el período durante el cual se acumula
deformación en el interior de la Tierra que mas tarde se
liberara repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el
terremoto, tras el cual la deformación comienza a
acumularse nuevamente.
El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina foco
sísmico o hipocentro, y el punto de la superficie que se halla
directamente en la vertical del hipocentro —y que, por tanto, es el
primer afectado por la sacudida— recibe el nombre de epicentro.
En un terremoto se distinguen:
* hipocentro, zona interior profunda, donde se produce el terremoto.
* epicentro, area de la superficie
perpendicular al hipocentro, donde repercuten con mayor intensidad las ondas
sísmicas.
PROPAGACIÓN
Daños producidos por el terremoto del año 1960 en Valdivia, Chile.
Es el sismo mas fuerte registrado en la historia de la humanidad, con 9 grados en la escala de Richter.
El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elasticas
(similares al sonido), a partir del hipocentro. Las ondas
sísmicas se presentan en tres tipos principales:
* Ondas longitudinales, primarias o P: tipo de ondas de cuerpo que se propagan
a una velocidad de entre 8 y 13 km/s y en el mismo sentido que la
vibración de las partículas. Circulan por el interior de
laTierra, atravesando tanto líquidos como sólidos.
Son las primeras que registran los aparatos de medida o
sismógrafos, de ahí su nombre 'P'.
* Ondas transversales, secundarias o S: son ondas de cuerpo mas lentas
que las anteriores (entre 4 y 8 km/s) y se propagan perpendicularmente en el
sentido de vibración de las partículas. Atraviesan
únicamente los sólidos y se registran en segundo lugar en los
aparatos de medida.
* Ondas superficiales: son las mas lentas de todas (3
km/s) y son producto de la interacción entre las ondas P y S a lo largo
de la superficie de la Tierra. Son las que producen
mas daños. Se propagan a partir del epicentro y son similares a las ondas que
se forman sobre la superficie del
mar. Este tipo de ondas son las que se registran en
último lugar en los sismógrafos.
FALLAS GEOLÓGICAS
Una falla es una fractura que separa dos bloques de roca,
los cuales pueden deslizarse uno respecto al otro en forma paralela a la
fractura. A cada deslizamiento repentino de estos bloques se produce un condón. Existen tres tipos de fallas: fallas de
rumbo o transcurrentes, fallas normales y fallas inversas. Las
fallas de rumbo son fallas verticales (o casi verticales) donde los bloques se
mueven horizontalmente. Este movimiento horizontal puede ser de tipo
lateral derecho o de tipo lateral izquierdo, dependiendo de si un observador parado en uno de los bloques ve que el bloque
de enfrente se mueve hacia la derecha o hacia la izquierda. Las fallas normales
son fracturasinclinadas con bloques que se deslizan en forma vertical,
principalmente. En este caso, los bloques reciben el
nombre de techo y piso; el techo es el bloque que yace sobre la fractura
inclinada. Si el techo de la falla se mueve hacia abajo, la
falla es de tipo normal. En caso contrario, se trata
de una falla inversa. Cuando el movimiento de los bloques
es una combinación de movimiento horizontal y vertical se habla de una
falla oblicua.
ONDAS ELASTICAS
Daños producidos por el terremoto de 1906 en San Francisco, Estados Unidos.
La energía liberada durante un temblor se
propaga por la Tierra en forma de ondas elasticas denominadas ondas P,
ondas S y ondas superficiales de Love y Rayleigh. Las ondas P hacen que el
suelo se mueva hacia delante y hacia atras en la misma dirección
en la que se propagan (ondas de compresión); las ondas S producen
movimientos perpendiculares a su dirección de propagación (ondas
de cizalla), y las ondas de Love y Rayleigh producen movimientos horizontales y
elíptico-longitudinales del suelo, respectivamente. Por su
capacidad de transmitirse por el interior de la Tierra, a las ondas P y S
también se les conoce como ondas de cuerpo. A diferencia
de éstas, y como
su nombre lo indica, las ondas superficiales solamente viajan cerca de la
superficie terrestre. La onda P, por ser la mas rapida, es la
primera en registrarse en una estación sismológica. Se transmite
por la corteza a una velocidad promedio de 6 km/s. La onda S es mas
lenta y se propaga a una velocidadde aproximadamente el 60% de la velocidad de
la onda P.
TERREMOTOS INDUCIDOS
Hoy en día se tiene la certeza de que si se inyectan en el subsuelo, ya
sea como consecuencia de la eliminación de desechos en solución o
en suspensión, o por la extracción de hidrocarburos, se provoca,
con un brusco aumento de la presión intersticial, una intensificación
de la actividad sísmica en las regiones ya sometidas a fuertes
tensiones. Pronto se deberían controlar mejor estos sismos inducidos y,
en consecuencia, preverlos, tal vez, pequeños
sismos inducidos pudieran evitar el desencadenamiento de un terremoto de mayor
magnitud.
ESCALAS DE MAGNITUDES E INTENSIDADES
Se produjeron 358,214 terremotos de mayor o menor intensidad entre 1963 y 1998.
* La Escala sismológica de Richter, también conocida como
escala de magnitud local (ML), es una escala logarítmica arbitraria que
asigna un número para cuantificar el efecto de un terremoto.
* La Escala sismológica de magnitud de momento es una escala
logarítmica usada para medir y comparar seísmos. Esta
basada en la medición de la energía total que se libera en un terremoto. Fue introducida en 1979 por Thomas C. Hanks y
Hiroo Kanamori como
la sucesora de la escala de Richter.
* La Escala sismológica de Mercalli es una escala de 12 puntos
desarrollada para evaluar la intensidad de los terremotos a través de
los efectos y daños causados a distintas estructuras. Debe
su nombre al físico italiano Giuseppe Mercalli.
* La EscalaMedvedev-Sponheuer-Karnik, también conocida como escala MSK o
MSK-64, es una escala de intensidad macrosísmica usada para evaluar la
fuerza de los movimientos de tierra basandose en los efectos
destructivos en las construcciones humanas y en el cambio de aspecto del
terreno, así como en el grado de afectación entre la
población. Tiene doce grados de intensidad, siendo el mas bajo el
número uno, y expresados en números romanos
para evitar el uso de decimales.
REGIONES SÍSMICAS EN MÉXICO
La República Mexicana se encuentra dividida en cuatro zonas
sísmicas. Esto se realizó con fines de diseño
antisísmico. Para realizar esta división (Figura 1) se utilizaron
los catalogos de sismos de la República Mexicana desde inicios de
siglo, grandes sismos que aparecen en los registros históricos y los
registros de aceleración del suelo de algunos de los grandes temblores
ocurridos en este siglo. Estas zonas son un reflejo de
que tan frecuentes son los sismos en las diversas regiones y la maxima
aceleración del
suelo a esperar durante un siglo. La zona A es una zona donde no se tienen
registros históricos de sismos, no se han
reportado sismos en los últimos 80 años y no se esperan
aceleraciones del
suelo mayores a un 10% de la aceleración de la gravedad a causa de
temblores. La zona D es una zona donde se han reportado grandes sismos
históricos, donde la ocurrencia de sismos es muy frecuente y las
aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleración de la
gravedad. Las otras dos zonas (B y C) sonzonas intermedias, donde se registran
sismos no tan frecuentemente o son zonas afectadas por altas
aceleraciones pero que no sobrepasan el 70% de la aceleración del suelo. Aunque la
Ciudad de México se encuentra ubicada en la zona B, debido a las
condiciones del
subsuelo del
valle de México, pueden esperarse altas aceleraciones.). El mapa que
aparece en la Figura 1 se tomó del Manual de diseño de
Obras Civiles (Diseño por Sismo) de la Comisión Federal de
Electricidad.
Figura 1. Regiones Sísmicas en México
En la vulnerabilidad sísmica se toma en cuenta la configuración
de los edificios en planta o en elevación, por ejemplo un edificio de mampostería reforzada con refuerzo
concentrado con uso comercial. Tales edificios tienen grandes aberturas en el
frente y si estan mal compensadas con refuerzo concentrado u otros estos
se dice que son vulnerables en el frente.
En la vulnerabilidad, se evalúa si la edificación tiene la
suficiente rigidez para soportar un determinado espectro de diseño
sísmico, se evalúa las derivas que se pueden producir y que
estén en el rango seguro, la rigidez de la estructura para soportar el
sismo de diseño, de tal manera que la estructura no afecte a los
acabados o elementos no estructurales diseñados para el tipo de uso y
zona de construcción.
La vulnerabilidad sísmica de edificaciones consiste en comparar una
edificación existente, con las condiciones de cargas verticales y
sísmicas que requiera la norma con el fin de establecer
su nivel sobreesfuerzo ode flexibilidad en comparación con las
condiciones estables y/o que se le exijan por norma, existen varias maneras de
efectuar vulnerabilidades sísmicas.
La vulnerabilidad sísmica de una edificación es un conjunto de parametros capaz de predecir el tipo
de daño estructural, el modo de fallo y la capacidad resistente de una
estructura bajo unas condiciones probables de sismo. La vulnerabilidad
sísmica solo depende del
edificio de estudio en cuestión, y no del lugar. Es decir, dos
edificios iguales tendran la misma vulnerabilidad sísmica.
METODOLOGIA
Se hara una investigación de campo evaluando las edificaciones
existentes y el tipo de terreno sobre el cual estan edificadas
recopilando datos necesarios para el analisis. Se verificaran los datos
estadísticos del suelo, sismicidad,
geología regional y local, geotecnia, obtención de diseño
para viviendas. Calculo de la vulnerabilidad sísmica y
física de la vivienda.
BIBLIOGRAFIA:
* Libro: Evaluación de la Vulnerabilidad de la Vivienda ante Sismo y
Viento
Autores
Flores Corona, Leonardo.
López Batiz, Oscar.
Pacheco Martínez, Miguel Angel.
Reyes Salinas,
Carlos.
Rivera Vargas, Darío.
* Libro: Sobre Sismos y otros Medios.
Autor: Samaniego Salazar, Filoteo.
Editorial: Verbum, S.L.
* Libro: Los Sismos en la Historia de México.
Autor: García Acosta,
Virginia.
Ediciones Científicas Universitarias.
* Libro: Riesgos Naturales.
Autores:
Ayala Carcedo, Francisco Javier.
Olcina Cantos, Jorge.
