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.