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CAUSAS Y EFECTOS DE LOS SISMOS
Antes de diseñar y de construir una vivienda, es importante conocer los principios básicos relacionados a las causas y efectos de los sismos.
A. ¿QUÉ SON LOS SISMOS?
Los sismos son movimientos ocasionados debido a la presión y a la liberación de ener- gía acumulada en el interior de la tierra. Estos pueden originar graves daños en nuestras viviendas, si no se han tomado las medidas preventivas relacionadas al buen diseño, al adecuado proceso de construcción y a la elección de los mejores materiales.
Los sismos más destructivos se originan cuando las placas tectónicas, que son grandes masas rocosas, se deslizan una debajo de la otra, rozando y chocando en sus zonas de contacto.
En el Perú, los sismos se producen cuando la placa de Nazca (llamada así porque su parte más prominente se ubica frente a este lugar) trata de introducirse debajo de la placa Sudamericana, produciéndose un choque entre ambas (ver figura 1). Este movi- miento provoca la liberación de inmensas cantidades de energía en forma de ondas.
Nivel del océano Placa Sudamericana
Placa Nasca
0 10
50 km
B. MEDIDAS PARA CALIFICAR LOS SISMOS
Las medidas para calificar los sismos son dos: intensidad y magnitud.
B1. Intensidad
Se refiere a los daños causados en las edificaciones. Se mide con la “Escala de Mercalli” , basada en la observación de los daños causados por el sismo en las cons- trucciones y en la sensación de las personas.
CHOQUE DE LA PLACA DE NASCA CONTRA LA SUDAMERICANA.
FIGURA 1
Fuente: http://www.predes.org.pe/index.html
La escala de Mercalli tiene 12 grados, que se describen a continuación:
I. Muy débil: El sismo es detectado por instrumentos muy sensibles. II. Débil: Lo sienten personas, en reposo, en edificios altos. III. Leve: Se asemeja al movimiento causado en el suelo por un camión. IV. Moderado: Es advertido por las personas que se encuentran en el interior de las casas. Los vehículos se balancean. V. Fuerte: Es advertido por la mayoría de las personas y la gente nota la dirección del movimiento. VI. Bastante fuerte: Lo sienten todas las personas, es difícil caminar y se desprenden los tarrajeos y enchapes. VII. Muy fuerte: Provoca angustia. La gente corre hacia el exterior de las edificacio- nes; se pierde el equilibrio; los conductores de los vehículos en marcha lo notan y las construcciones de mala calidad son afectadas. VIII. Destructivo: Hay dificultades en la conducción de los vehículos y se caen muros y monumentos. IX. Ruinoso: Pánico total, algunas edificaciones se desplazan de sus cimentaciones, se agrietan y se desploman. X. Desastroso: Destrucción casi total de las construcciones de albañilería. Afecta seriamente edificios, puentes y represas. Se desliza la tierra. XI. Muy desastroso: Muy pocas edificaciones de albañilería quedan en pie. Los rie- les ferroviarios se tuercen y las tuberías subterráneas quedan fuera de servicio. XII. Catastrófico: El daño es casi total. Hay desplazamiento de grandes rocas, los ob- jetos saltan al aire y los paisajes sufren grandes distorsiones.
De acuerdo a esta escala, los sismos se pueden agrupar de la siguiente manera:
- Sismos leves: Sismos con intensidades iguales o menores al grado VI.
- Sismos moderados: Sismos con intensidades VII y VIII.
- Sismos severos: Sismos con intensidades de grado IX.
- Sismos catastróficos: Sismos con intensidades de grado X o más.
Si la vivienda se encuentra mal diseñada y/o mal construida, puede presentar daños considerables después de un sismo moderado.
B2. Magnitud
Calcula la cantidad de energía liberada a través de la amplitud de las ondas sísmicas y utiliza instrumentos llamados sismógrafos. Se mide con la “Escala de Ritcher”, que empieza en 0 y no tiene límite superior.
A diferencia de la intensidad, que se estima por la apreciación subjetiva de las per- sonas o por los efectos observados en las construcciones, la magnitud es una medida establecida por instrumentos especiales.
Epicentro
Sismo
Muro portante Tabique
Sismo
Muro portante
Epicentro Tabique
DAÑOS SEVEROS
Si no se tiene una adecuada cantidad de muros portantes* en la dirección del movimiento sísmico, la vivienda sufrirá daños considerables.
DAÑOS LEVES
Si la mayor cantidad de los muros por- tantes están paralelos a la dirección del movimiento sísmico, la vivienda se com- portará mejor.
Por este motivo, el diseño de una vivien- da debe considerar muros que puedan tomar los esfuerzos sísmicos en ambas direcciones.
DISTRIBUCIÓN DE LOS MUROS - VISTA DESDE ARRIBA (PLANTA)
ESFUERZOS DE LOS MUROS DURANTE UN SISMO - VISTA DE COSTADO (CORTE)
ANTES DEL SISMO
La vivienda sólo soporta su propio peso.
INICIO DEL SISMO
El suelo comienza a moverse, lo que oca- siona que el cimiento, al estar empotrado, también se mueva con el suelo. La par- te superior de la vivienda se mueve más lentamente, produciendo esfuerzos y de- formaciones en los muros y columnas.
Techo
Muro
Columna
Cimiento Suelo
Techo
Muro
Columna
Cimiento
***** (ver glosario)
D. CARACTERÍSTICAS DE UNA VIVIENDA SISMORRESISTENTE
Una vivienda sismorresistente es aquella que puede soportar los efectos dañinos de los sismos. Para eso debe cumplir tres condiciones:
- Buenos planos, es decir, un plano adecuado de estructuras, que indique las dimen- siones que tendrán la cimentación, las columnas, los muros, las vigas y los techos; así como las especificaciones de los materiales con los que se harán. La estructura podrá resistir los sismos siempre y cuando se cumpla lo indicado en este plano.
- Buenos especialistas, es decir, maestros y trabajadores que conozcan a profundidad la ejecución de los procedimientos constructivos, de tal manera que puedan plasmar correctamente lo indicado en los planos.
- Buenos materiales, que consigan que la estructura de la vivienda no se deteriore a través del tiempo y que alcance la resistencia adecuada para soportar los sismos.
D1. Elementos estructurales que conforman la vivienda
La estructura de la vivienda es la encargada de soportar los efectos del sismo y de otras cargas. Está conformada por (ver figura 2):
- Losa: Su función es transmitir las cargas que soporta, es decir, pesos de muebles, personas y su propio peso, así como los efectos del sismo hacia las vigas. Asimismo, mantiene unidas a las vigas, columnas y muros.
- Viga: Es un elemento horizontal que transmite cargas al muro.
- Columna: Su función es transmitir cargas a los pisos inferiores y a la cimentación.
- Muros: Transmiten las cargas de la losa y de las vigas a pisos inferiores y a la cimen- tación. - Cimentación: Transmite las cargas al terreno.
DURANTE EL SISMO
Luego el suelo se mueve en sentido con- trario, al igual que el cimiento. Esto oca- siona que la parte superior de la vivienda cambie el sentido de su moviento, produ- ciéndose mayores esfuerzos y deforma- ciones.
Después de varias repeticiones de estos movimientos, las paredes comienzan a fisurarse.
Techo
Muro
Fisura
Columna
Cimiento
Muros continuos Muros sin continuidad
- Cantidad de muros: Se debe construir los muros en las dos direcciones de la casa, tratando que la cantidad de dichos muros sea la misma. Esto es importante, ya que los muros tienen la función de resistir los sismos que pueden venir en cualquier dirección (ver figura 6).
- Continuidad de los muros: Los muros de pisos superiores deben estar ubicados sobre los muros de pisos inferiores (ver figura 7).
Muros en las dos direcciones
Mayoría de muros en una sola dirección
Fuente: Marcial Blondet (2005)
FIGURA 6
FIGURA 7
- Ubicación de puertas y ventanas: Las puertas y ventanas deben ser ubicadas en el mismo sitio en todos los pisos. Además, se debe construir sin dinteles, es decir, hasta las vigas (ver figura 5).
Puertas y ventanas bien ubicados Puertas y ventanas mal ubicados
Fuente: Asociación Colombiana de Ingeniería Antisísmica (2001)
FIGURA 5
