características de los sismos y sus efectos en las construciones

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Ciencia Ergo Sum Revista científica multidisciplinaria de la

Universidad Autónoma del Estado de Mé[email protected]

ISSN 1405-0269 MÉXICO

1999Jaime de la Colina M. / Horacio Ramírez de Alba

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISMOS Y SUS EFECTOS EN LAS CONSTRUCCIONES (SEGUNDA DE DOS PARTES)

Ciencia Ergo Sum, julio, volumen 6, número dosUniversidad Autónoma del Estado de México

Toluca, México

Red de Revistas Científicas de América Latina y El CaribeCiencias Sociales y Humanidades

http://redalyc.uaemex.mx

V O L . 6 N Ú M E R O D O S , J U L I O - O C T U B R E 1 9 9 9 169C I E N C I A E R G O S U M

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISMOSY SUS EFECTOS EN LAS

CONSTRUCCIONES(SEGUNDA DE DOS PARTES)

JAIME DE LA COLINA MARTÍNEZ Y HORACIO RAMÍREZ DE ALBA*

Seismic Characteristics and theirEffects on BuildingsAbstract. This work intends todivulge general concepts ofearthquake engineering among nospecialists starting from the basicconcepts on seismology. It includes theorigin and the characteristics ofseismic movements and presents, in abasic level, the activity field ofearthquake engineering. The wayearthquakes affect structures, theseismic design process and theobserved behavior of buildingsduring earthquakes are also presented.Technical terms which are notcommmon to people are avoided.

V. Instrumentos para medir losmovimientos del terreno durantesismos fuertes

Los sismómetros son instrumentospara registrar los movimientos leja-nos al epicentro, ya que cuando eltemblor se presenta muy próximo,estos instrumentos pueden salir desu intervalo de medición. Para me-dir vibraciones fuertes se usan losacelerómetros, que pueden ser calibra-

dos para que inicien su funcionamien-to a un nivel dado de aceleración, locual impide que registren oscilacio-nes diferentes, como aquellas provo-cadas por el tráfico de vehículos o elpaso de personas.

Los avances de la electrónica hanpermitido el desarrollo de instrumen-tos de amplio espectro que permitenregistrar desde sacudidas muy leves,imperceptibles para las personas, has-ta movimientos muy fuertes. Ade-más, se cuenta con la posibilidad deintercomunicación entre varios apa-ratos en red, así como el control y laobtención de datos a distancia. Es-tas tecnologías, sin embargo, repre-sentan inversiones fuertes, por lo quesuelen adquirirse por instituciones ogrupos de instituciones como el Cen-tro Nacional de Prevención de De-sastres, el Instituto de Ingeniería dela UNAM, la Fundación Javier BarrosSierra, que mantienen redesacelerográficas tanto en el estado deGuerrero como en la ciudad de Méxi-co. El Grupo Interuniversitario deIngeniería Sísmica, que engloba ochoinstituciones de educación superior,incluyendo la Facultad de Ingeniería

de la UAEM, opera una red (RIIS) quetiene aparatos en las ciudades deMéxico, Puebla, Chilpancingo,Tuxtla Gutiérrez, Guadalajara,Morelia y Toluca. Cuando se presen-ta un sismo importante, se publicaun boletín por parte de esta RedInteruniversitaria, que contiene losregistros de los movimientos detec-tados en las diferentes estaciones quela componen, así como el procesa-miento de la información.

VI. Respuesta de las estructurasen los sismos

Durante un terremoto, la base de lasconstrucciones sigue casi fielmenteel movimiento del terreno sobre elque se apoya. Sin embargo, debido ala inercia (propiedad intrínseca detodo cuerpo que trata de mantenersu estado de reposo o movimiento) y

* Facultad de Ingeniería, UAEM. Tel.: 14 08 55.Correo electrónico: [email protected] [email protected] ampliamente el apoyo de LilianaRomero Guzmán, participante del programa�Asómate a la Ciencia 1998�, quien llevó a caboel dibujo en computadora de varias de las figurasde este artículo.

E N S A Y O

Recepción: 03 de diciembre de 1998Aceptación: 17 de diciembre de 1998

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F I G U R A 9 . E Q U I V A L E N C I A E N T R E U N M O V I M I E N T O E N L A B A S E ( S I N F U E R Z A S ) Y

F U E R Z A S A P L I C A D A S ( S I N M O V I M I E N T O ) .

F I G U R A 1 0 . M O D E L O S I M P L E P A R A E L E S T U D I O D E E D I F I C I O S S U J E T O S A

M O V I M I E N T O S E N S U B A S E .

a la flexibilidad del edificio, es másfácil para las partes superiores man-tener su estado de reposo inicial. Estoocasiona que mientras la base es obli-gada a seguir la oscilación del terre-no, las partes superiores obedecenmás a la inercia que al movimientode los niveles inferiores. Así, para queestos desplazamientos relativos ocu-rran, la estructura debe deformarsepara mantener su integridad. Resul-

ta interesante observar que la ocu-rrencia de un temblor impone a laestructura deformaciones, no fuerzas.Tal estado también se podría adqui-rir si la base se mantuviera fija y seaplicaran fuerzas (laterales) como seindica en la figura 9, donde se ilustrauna vista simplificada de una cons-trucción. Esta equivalencia entre unmovimiento en la base y fuerzas ex-ternas artificiales, se usa frecuente-

mente para el diseño y en los labora-torios donde se estudian estructuraso porciones de ellas. Como se comen-tó antes, durante un sismo el terre-no experimenta movimientos en to-das direcciones; sin embargo, las ace-leraciones horizontales de la superfi-cie generalmente son mayores que lasverticales, particularmente en sitiosalejados del epicentro. Además, paraun edificio o alguna otra construc-ción, las acciones (fuerzas o acelera-ciones en la base) laterales son másdañinas que las acciones verticales.Sólo en casos excepcionales, como enel terremoto de Northridge,California, en 1994, las aceleracio-nes verticales del terreno contribu-yeron de manera significativa en eldaño a las estructuras. Por lo ante-rior, en el resto de este ensayo se haceénfasis en el estudio de la respuestade éstas a aceleraciones horizontales.

Con el fin de analizar la respuestade las edificaciones durante los tem-blores, es útil considerar un modelosimple. La figura 10 ilustra el casode un inmueble idealizado por unpeso concentrado W, el cual se sujetaa una base móvil (el suelo) por me-dio de un resorte. En esta figura, Wrepresenta una porción del peso to-tal del edificio. La estructura, quebrinda la parte resistente de una cons-trucción, se caracteriza aquí por me-dio de un resorte con rigidez lateralk. La rigidez es proporcionada prin-cipalmente por muros, columnas ytrabes, y es igual a la fuerza F queocasiona un desplazamiento unitario(x = 1) de W con respecto a su base,i.e., k = F/x. De esta relación se in-fiere que si el valor de k es conocido,los valores de F y de x quedan rela-cionados directamente. El análisis dela respuesta de una estructura duran-te un sismo se puede lograr a travésdel estudio de los valores relativosmáximos del desplazamiento x o de

a) S in m ov im ien to

m ov im ie n tob ) S ism o

base fija

c ) F uerza s equ iva len te s

M o v im ie n to de l te rren o

B as e d e l ed if ic io

S istem a d e re fe ren c ia f ijo

(C im en tac i n )

E s truc tu ra

S ism o

E N S A Y O

V O L . 6 N Ú M E R O D O S , J U L I O - O C T U B R E 1 9 9 9 171C I E N C I A E R G O S U M

la aceleración a = F/m de W, dondem = W/g (g = aceleración de la gra-vedad).

La masa m y la rigidez k definen elperiodo de vibración T de la cons-trucción, T = 2π/(k/m)1/2. Esta can-tidad intrínseca de cada estructura esútil para describir su respuesta antesismos y se refiere al tiempo que éstatarda en completar un ciclo durantesu vibración (lateral). Un valor gran-de del periodo (por ejemplo T = 3.0 s)es típico de edificios altos, mientrasque un valor pequeño (por ejemploT = 0.3s) es característico de cons-trucciones de poca altura.

La respuesta sísmica no sólo depen-de de la edificación, sino también deltipo de movimiento en su base. Esteúltimo depende principalmente delcarácter del temblor, de la distanciaepicentro-estructura y del suelo so-bre el que se apoya la construcción.

Así, seleccionado como parámetrode respuesta estructural al promediode las máximas aceleraciones amax queexperimenta un modelo con periodoT en varios sismos, resultan curvascomo las de la figura 11 (Clough yPenzien, 1993). Estas curvas se obtu-vieron normalizando la máxima ace-leración del sistema entre la máximaaceleración del terreno. Cada curvaidentifica la variación de amax para di-ferentes condiciones del suelo. Se pue-de notar que las curvas correspondien-tes a estratos duros alcanzan valoresmayores que las correspondientes asuelos blandos. Sin embargo, las desuelos blandos son más amplias quelas correspondientes a suelos firmes.Si se toma en cuenta que la ordenadade estas curvas representa el cocientede la máxima aceleración del sistemaentre la máxima aceleración del te-rreno, se puede determinar el efectode los sismos en inmuebles caracteri-zados por su periodo de vibración. Porejemplo, si una estructura con T =

F I G U R A 1 1 . E S P E C T R O S D E R E S P U E S T A P R O M E D I O P A R A D I F E R E N T E S

C O N D I C I O N E S D E T E R R E N O ( A D A P T A D A D E C L O U G H Y P E N Z I E N , 1 9 9 3 ) .

1.0s (como un edificio de diez pisos)se desplanta en terreno blando, expe-rimentará fuerzas laterales del ordende 2m veces la máxima aceleracióndel terreno, donde m es la masa de laedificación. Por el contrario, si sedesplanta en superficie firme, las fuer-zas que experimentará sólo serán delorden de 0.6m veces la máxima ace-leración del terreno. Como se dijo an-tes, estas aceleraciones (o fuerzas) re-sultan del movimiento que imponeel sismo a la base de la estructura.

VI. Espectro de respuesta

De este breve análisis se deduce quela manera como responde una estruc-tura a un sismo depende tanto de lascaracterísticas de masa y rigidez dela edificación como del tipo de mo-vimiento en su base. Gráficas comola mostrada en la figura 11, o conordenadas que representen los despla-zamientos o las velocidades máximasde W, se conocen como espectros derespuesta. Éstos también se empleanpara proponer espectros de diseño que

usa el ingeniero para estimar las fuer-zas laterales durante el diseño de laconstrucción.

VII. Respuesta no lineal de lasestructuras

El análisis previo de sistemas sim-ples como el ilustrado en la figura 10para mostrar la respuesta de losinmuebles ante los sismos, ha supues-to que el valor de la rigidez del resor-te k es constante. Aun cuando estoes cierto para pequeñas magnitudesde deformación, en realidad la rela-ción entre el desplazamiento x y lafuerza F no es tan simple como seindicó antes y depende de: 1) el tipode material de la estructura, 2) lamagnitud de las deformaciones cau-sadas por el temblor al edificio y 3)el desarrollo cíclico de la deforma-ción. Tanto para construcciones deacero, como de concreto reforzado ode madera, la relación fuerza-despla-zamiento no es única cuando las de-formaciones que impone el movi-miento son grandes y/o cíclicas. Por

N œm e ro to ta l d e reg is tro s an a liza d os = 1 04 E spec tro s p a ra u na m o rtig ua m ien to de 5 %

Ace

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A rc il la y a re n a ( su a v e a m e d ia)1 5 re g i s t ro s

S u e lo n o c o h e s iv o p r o fu n d o (> 2 5 0 p ie s ) 3 0 re g i s t ro s

C o n d ic io n e s d e te r re n o fi rm e (< 1 5 0 p i es )3 1 re g i s t ro s

R o c a - 2 8 re g is tro s

c a r a c t e r í s t i c a s d e l o s s i s m o s y s u s e f e c t o s e n l a s c o n s t r u c c i o n e s

172 C I E N C I A E R G O S U M V O L . 6 N Ú M E R O D O S , J U L I O - O C T U B R E 1 9 9 9

F I G U R A 1 3 . E S P E C T R O D E D I S E Ñ O T Í P I C O ( A D A P T A D A D E C H O P R A , 1 9 9 5 ) .

ejemplo, si el resorte idealizado enla figura 10 fuera de concreto refor-zado y se aplicaran deformacionescíclicas de gran amplitud, como ge-neralmente ocurre durante los terre-motos, se obtendrían curvas F-x (fuer-za-desplazamiento) como las mostra-das de manera simplificada en la fi-gura 12. En ellas se puede identificaruna primera parte que es práctica-mente lineal (despreciando el agrie-tamiento en el concreto reforzado)hasta llegar a un punto donde la in-clinación o pendiente de la curva dis-minuye considerablemente. La fuer-za correspondiente a este punto es lafuerza de fluencia Fy y es un valor im-portante en la etapa del diseñosísmico. El desplazamiento corres-pondiente a Fy es el desplazamientode fluencia dy. Otra cantidad impor-tante dentro de la ingeniería estruc-tural es la ductilidad de desplaza-miento µ, la cual se puede definircomo el cociente del desplazamientomáximo desarrollado por la estructu-ra dmax entre el desplazamiento defluencia dy, i.e., µ = dmax/dy.

De acuerdo con estas curvas, el in-cremento de fuerza de reacción de laestructura para movimientos mayo-res que dy es mucho menor que elincremento de fuerza que se tieneantes de llegar a fluencia para unmismo incremento de desplazamien-to. Este comportamiento, conocidocomo comportamiento no lineal oinelástico, tiene algunas implicacionesen la respuesta sísmica y en el diseñode las construcciones: 1) la relaciónbásica vista anteriormente entre F yx se pierde; 2) la magnitud de los des-plazamientos (y las deformaciones) desistemas inelásticos es aproximada-mente igual a la de estructuras elásti-cas (para los que tienen periodos cor-tos, entre 0.125s y 0.5s, la estima-ción del desplazamiento no lineal sepuede mejorar multiplicando el des-

F I G U R A 1 2 . M O D E L O S I M P L I F I C A D O D E R E L A C I O N E S F U E R Z A - D E S P L A Z A M I E N T O

D E S I S T E M A S N O L I N E A L E S D E C O N C R E T O R E F O R Z A D O .

1B

C

A

O

F u e rz a

D e sp la za m ien to

Periodo natural de vibración, T [seg.]

0.01 0.1 1.0 10.0

4.12

seg

.

0.66

seg

.

1/8

seg.

1/33

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. 0.1

1.0

2.71

1.8/T

Ace

lera

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de

dise

ño, g

Desplazamiento

Fuerza

E N S A Y O

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plazamiento elástico por µ/(2µ -1)1/2

(Clough y Penzien, 1993)); 3) la mag-nitud de la fuerza máxima sísmicadesarrollada por la estructura en elcaso inelástico es aproximadamenteigual a la fuerza de una estructura li-neal dividida entre µ para sistemascon periodos largos o entre (2µ -1)1/2

para periodos cortos; 4) a diferenciadel caso lineal, en el no lineal gene-ralmente quedan desplazamientos (ydeformaciones) permanentes despuésde un sismo y; 5) el periodo de vibra-ción de sistemas no lineales crecerespecto al de los lineales con la mis-ma rigidez inicial. Es importantedestacar que aun cuando los no li-neales muestran una degradación derigidez desde el punto de vista de di-seño sísmico es imperativo impediruna degradación significativa de re-sistencia para los niveles de deforma-ción esperados.

VIII. Espectro de diseño y procesode diseño sísmico

El diseño sísmico toma en cuenta elcomportamiento no lineal de las es-tructuras. De acuerdo con el proce-dimiento de diseño usual, basado enla aplicación de fuerzas laterales a laconstrucción, se emplea un espectrode diseño en términos de aceleracio-nes. Este espectro generalmente seespecifica por los reglamentos deconstrucción de acuerdo con las ca-racterísticas sismológicas del lugar yes similar a los espectros de respues-ta considerados anteriormente parainmuebles elásticos (figura 11) con al-gunas modificaciones: 1) se basa enespectros de respuestas de sistemasno lineales y; 2) trata de cubrir en loposible las curvas correspondientes alos de respuesta característicos dellugar. Es importante mencionar quela definición de un espectro de dise-ño también toma en cuenta, en cier-

to modo, las incertidumbres relacio-nadas con las magnitudes de las ace-leraciones esperadas en terremotosfuturos. Un espectro de diseño típi-co (adaptado de Chopra, 1995) semuestra en la figura 13 y representagráficamente el nivel de aceleraciónrelativa que debe emplearse paracalcular una fuerza de diseño parauna estructura con periodo de vibra-ción T.

El proceso de diseño sísmico se pue-de resumir como sigue. Primeramen-te se analiza el anteproyecto arqui-tectónico con el fin de conciliar unplan que sea arquitectónica yestructuralmente conveniente. Por loque se refiere a la parte de ingenie-ría, se busca que la construcción cum-pla, dentro de lo posible, con unaplanta regular de sistemas resisten-tes bien definidos y con distribucio-nes de masa y rigidez más o menosuniformes en planta y en elevación.Esto conduce a la definición del o delos materiales por emplear y de lasdimensiones preliminares de colum-nas, trabes, muros, entre otros. Deacuerdo con el lugar donde se cons-truirá y de la importancia de la es-tructura, se define o se selecciona unespectro de diseño sísmico. El nivelde deformación esperado del sistemadeberá ser congruente con el nivelde reducción de fuerzas sísmicas. Conbase en este último, así como en lasdimensiones preliminares de los ele-mentos, se realiza un análisis estruc-tural, el cual proveerá las magnitu-des de los desplazamientos y de lasfuerzas en los componentes de la edi-ficación, con los cuales se dimensionanestos últimos. Si no hay diferenciassignificativas en las dimensiones pro-puestas, se procede a detallar la es-tructura. Este último paso es de sumaimportancia, ya que permitirá queésta pueda absorber las deformacio-nes impuestas por el temblor sin pér-

dida significativa de su resistencia. Elproceso de diseño termina con la ela-boración de los planos y de las espe-cificaciones que reflejan los resulta-dos. La labor del ingeniero pudieraterminar aquí, sin embargo se reco-mienda que también participe en lasupervisión de la obra, a fin de evi-tar o corregir diferencias entre lo pro-yectado y lo construido.

IX. Comportamiento sísmico deestructuras diseñadas contraterremotos

El comportamiento de sistemas pla-neados contra sismos es generalmen-te mejor que el comportamiento deestructuras sin este diseño. Sin em-bargo, ello no implica que los siste-mas proyectados contra tembloresno exhiban síntomas al ocurrir és-tos. Si las estructuras diseñadas con-tra terremotos se identifican con laletra S y las que no con la N, se pue-den esperar los comportamientos in-dicados en la tabla 3 para un sismointenso esperado. Es importanteaclarar que el diseño de las edifica-ciones se lleva a cabo con la suposi-ción de que en su vida útil seránsometidas a un tipo de temblor es-perado (sismo de diseño). Dada la in-certidumbre asociada a esta suposi-ción, es claro que si la intensidadresulta mayor que la del sismo de di-seño, la respuesta de las estructurasserá más desfavorable de lo previs-to, como ocurrió en algunas zonasde la ciudad de México en 1985.

Comentarios finales

Para finalizar, resulta importante ha-cer algunas observaciones sobre laactividad sísmica y sus efectos en loscentros de población:

1. Puede haber terremotos de rela-tivamente baja energía liberada pero

c a r a c t e r í s t i c a s d e l o s s i s m o s y s u s e f e c t o s e n l a s c o n s t r u c c i o n e s

174 C I E N C I A E R G O S U M V O L . 6 N Ú M E R O D O S , J U L I O - O C T U B R E 1 9 9 9

que ocasionen daños importantes ypérdidas elevadas de vidas. Esto ocu-rre cuando el epicentro queda muypróximo a un centro de poblaciónimportante y además no se tiene ladebida preparación en cuanto a dise-ños estructurales especiales para la re-sistencia de fuerzas sísmicas, planesde emergencia, entre otros. Este esel caso del temblor que ocurrió enAgadir, Marruecos, el 29 de febrerode 1960. La magnitud se estimó en5.7; la ciudad quedó prácticamentedestruida y murieron 12 mil perso-nas de una población de 33 mil habi-tantes. También el de la ciudad de Ma-nagua, ocurrido en 1972 se puede con-siderar de este tipo. La ciudad sufriógrandes daños y se estima que mu-rieron 10 mil personas, sin embar-go, la magnitud del movimiento fuede sólo 6.1.

2. Un sismo que libere gran ener-gía puede causar modificaciones im-portantes en la superficie, como ele-

vaciones o hundimientos del terre-no, cambios en el cauce de ríos, o enla localización y profundidad de la-gos. No obstante, puede no provo-car daños a grupos humanos simple-mente por el hecho de ocurrir enzonas deshabitadas. Este es el casode un temblor de gran magnitud,como el de Canadá (M = 8.9) quecausó aceleraciones de dos veces lacorrespondiente a la gravedad y porlo tanto cambió la topografía del lu-gar y lanzó rocas hacia arriba(Hodgson, 1964).

3. Existen zonas en el planeta enque se pueden presentar terremotosimportantes y que la población noestá preparada; por consiguiente, losdaños y las pérdidas de vidas y eco-nómicas son de mayor consideraciónque si se hubieran tomado las debi-das precauciones a la luz de los cono-cimientos actuales. El ejemplo másreciente es el de Armenia, donde nose había presentado un temblor im-

portante desde hace 300 años. Lasconstrucciones no estaban cabalmen-te diseñadas para resistir las tremen-das fuerzas que generó una magnitudde 7.3 y que provocó grandes dañosen diferentes ciudades. Igualmente laciudad de México y otros sitios delpaís no estaban debidamente prepa-rados cuando ocurrió el sismo de sep-tiembre de 1985, aunque se tenían pre-cedentes de temblores que provoca-ron daños en las estructuras existen-tes, como el de 1957, cuya magnitudfue de 7.6, y fue denominado �delángel� por que se vino abajo la escul-tura colocada en la parte superior dela columna de la Independencia. En1985, se suponía que la ciudad deMéxico estaba preparada para sismosque generaran aceleraciones en el te-rreno comparables a las observadasen 1957, de aproximadamente uncuarto de la correspondiente a la gra-vedad; sin embargo, durante el terre-moto se registraron aceleraciones más

E N S A Y O

T A B L A 3

C O M P O R T A M I E N T O D E E S T R U C T U R A S S ( D I S E Ñ A D A S S Í S M I C A M E N T E ) Y N ( N O D I S E Ñ A D A S S Í S M I C A M E N T E )

CASO COMPORTAMIENTO OBSERVADO ESTRUCTURA TIPO S ESTRUCTURA TIPO N COMENTARIOS

1 MOVIMIENTO LATERAL OSCILATORIO MUY

APRECIABLE, PARTICULARMENTE EN PISOS

SUPERIORES DE EDIFICIOS

S ,̋ PERO CONTROLADO S ,̋ PERO PUEDE

CRECER SIN L˝MITE

HASTA EL COLAPSO

EL MOVIMIENTO OSCILATORIO CONTROLADO INDICA QUE

LA ESTRUCTURA A N RESPONDE ANTE LAS FUERZAS DE

INERCIA

2 ASENTAMIENTOS Y/O DESPLOMES DE LA

ESTRUCTURA

NO POSIBLES UNA FALLA DEL TERRENO PUEDE TENER GRAVES

CONSECUENCIAS

3 AGRIETAMIENTO EN COLUMNAS Y/O MUROS DE

CONCRETO REFORZADO

S ,̋ PERO M˝NIMO. PUEDE

SER REPARADO

EXCESIVO Y DIF˝CIL DE

REPARAR.

LA INTEGRIDAD DE ESTOS ELEMENTOS GENERALMENTE

ES VITAL PARA LA ESTABILIDAD DE LA CONSTRUCCI N.

4 AGRIETAMIENTO EN TRABES DE CONCRETO

REFORZADO

S ,̋ PERO NO EXCESIVO EXCESIVO EL NIVEL DE AGRIETAMIENTO DEBER SER MENOR EN

COLUMNAS QUE EN TRABES

5 PANDEO LOCAL O GLOBAL DE PATINES O

ALMAS DE PERFILES EN COLUMNAS DE ACERO

NO POSIBLE ESTOS MODOS DE FALLA DEBEN EVITARSE YA QUE

USUALMENTE CONDUCEN A MODOS DE FALLA S BITOS

6 PANDEO LOCAL DE PATINES O ALMAS DE

PERFILES EN TRABES DE ACERO

ES POSIBLE, PERO

DEBER` SER M˝NIMO

EXCESIVO EN GENERAL UN DISE O S˝SMICO TRATA DE

CONCENTRAR EL POSIBLE COMPORTAMIENTO

INEL` STICO EN LAS VIGAS Y NO EN LAS COLUMNAS

7 ROTURA DE CONEXIONES ATORNILLADAS O

SOLDADAS

NO POSIBLE UNA FALLA DE ESTE TIPO PUEDE CONDUCIR AL

COLAPSO DE UNA ESTRUCTURA YA QUE IMPIDE LA

TRANSMISI N DE FUERZAS ENTRE VIGAS Y COLUMNAS

8 AGRIETAMIENTO DE MUROS DIVISORIOS,

ROTURA DE VIDRIOS, CA˝DA DE PLAFONES Y/O

DESPRENDIMIENTO DE RECUBRIMIENTOS

ES POSIBLE, PERO

DEBER` SER M˝NIMO

EXCESIVO GENERALMENTE ESTE COMPORTAMIENTO NO REFLEJA

EL COMPORTAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

V O L . 6 N Ú M E R O D O S , J U L I O - O C T U B R E 1 9 9 9 175C I E N C I A E R G O S U M

grandes. Parte de esto se puede expli-car porque éste liberó mucho másenergía que el anterior; a pesar de queen la escala de Richter sólo los sepa-ran entre sí cinco décimas. La dife-rencia en energía liberada es muy gran-de por ser ésta escala logarítmica.

4. El temblor que sucedió cerca dela ciudad de Santa Cruz, California,Estados Unidos el 17 de octubre de1989, llamado de �Loma Prieta�, fuemuy inferior a lo que se puede espe-rar en esa zona. En 1906 ocurrió otrocon 8.3 de magnitud, que destruyóla ciudad de San Francisco, éste re-presentó 63 veces más energía que elde Loma Prieta. Las pérdidas econó-micas estimadas debido al sismo deLoma Prieta fueron de diez mil mi-llones de dólares. Estos datos dan ideadel grave riesgo que corren algunas zo-nas del planeta con altas densidadesde población.

5. A pesar de tantas lecciones, nose tiene aún en las ciudades el gradode preparación que se requiere. Apar-te de la ciudad de México, en el paísexisten importantes centros de po-

blación que apenas empiezan a to-mar conciencia de lo que los terre-motos representan y de que la ocu-rrencia de alguno intenso podría pro-vocar un desastre, tal es el caso deGuadalajara, Acapulco y PuertoVallarta.

6. Además de la ciudad de Méxi-co, en otras ciudades no se cuentacon la debida preparación en el casode un temblor. En especial hacenfalta reglamentos de construcciónque recojan los conocimientos recien-tes de la ingeniería sísmica, la revi-sión y reforzamiento de estructuraspropensas al daño, principalmenteescuelas, hospitales, centros de re-unión y edificios públicos. Tambiénes importante la organización ciu-dadana para atenuar el riesgo en casode que suceda un sismo intenso. Lasciudades más importantes del Esta-do de México están en este caso.

Finalmente, vale hacer una aclara-ción importante. En este artículo sepresentaron conceptos básicos de laingeniería sísmica; se enfatizan losaspectos que los autores consideran

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importantes tomando en cuenta queun trabajo de este tipo no puede sermuy extenso. Por el objetivo que sepersigue, se pudo dar la impresión deque todo lo relacionado con esta áreadel saber es conocido y está enten-dido. Esto definitivamente no es así;existen muchas incertidumbres,principalmente en lo relacionadocon el mecanismo de generación ytransmisión de ondas sísmicas. Estose puede comprobar después de unterremoto extraordinario, al observarelementos que no habían sido con-siderados o no se habían entendidocon suficiente profundidad.

Como en todos los campos del co-nocimiento, falta mucho por hacer.Varios investigadores de la Facultadde Ingeniería de la Universidad Au-tónoma del Estado de México, inclu-yendo a los autores, trabajan actual-mente en áreas relacionadas con eltema de este artículo. Por la impor-tancia de divulgar este tema, se con-sideró conveniente presentar el tra-bajo de un modo general en lugar dehacerlo de manera especializada.

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