UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Estructuras
SISMO DE ANCASH, PERÚ 1970
Profesor: Alumnos:
Iván Fernando Córdova Ayllón José Luis Quispe Garay Gerardino Luis Beraún Rivera
Lima 7 de noviembre del 2018
2018-2
1. INTRODUCCIÓN 2. RESUMEN 3. CONCEPTOS BÁSICOS 3.1. SISMO 3.2. TERREMOTO 3.3. TEMBLOR 3.4. PLACAS TECTÓNICAS 3.5. MAGNITUD 3.5.1. TIPOS DE ESCALA 3.6. INTENSIDAD 3.6.1. TIPOS DE ESCALA 3.6.2. TIPOS DE MANPOSTERÍA A,B,C Y D 3.7. HIPOCENTRO 3.8. EPICENTRO 3.9. MAREMOTOS Y TSUNAMIS 3.9.1. TSUNAMIS MÁS IMPORTANTES DEL PERÚ 4. ASPECTOS SISMOLÓGICOS 5. ASPECTOS GEOTÉCNICOS 6. ASPECTOS ESTRUCTURAL Y NO ESTRUCTURAL 7. EFECTOS DIRECTOS Y/O INDIRECTOS DEL SISMO 8. CONCLUSIONES 9. REFERENCIA Y BIBLIOGRAFÍA 10. ANEXOS
INTRODUCCIÓN
RESUMEN
3. CONCEPTOS BÁSICOS 3.1 Sismo Los sismos son perturbaciones súbitas en el interior de la tierra que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo; la causa principal y responsable de la mayoría de los sismos (grandes y pequeños) es la ruptura y fractura de las rocas en las capas más externas de la corteza terrestre. (F. Morales, Burgos y Taffrelli, 2002) La Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM, 2015) nos dice que un sismo se produce cuando los esfuerzos que afectan a cierto volumen de roca sobrepasan la resistencia de esta, provocando una ruptura violenta. De esto podemos deducir que habrá una gran liberación de energía por la cantidad de masa de la tierra. 3.2 Terremoto Según la revista UNOCERO “Un terremoto es un movimiento sísmico cuyo epicentro se localiza en tierra firme” 3.3 Temblor Genéticamente un temblor y un terremoto, son lo mismo, pero no igual. Un temblor es de menor magnitud, a comparación de un terremoto; incluso puede llegar a ser imperceptible. Por ende, un terremoto implicaría que hubiera temblor. Consta de un movimiento telúrico. (UNOCERO, 2017) 3.4 Placas tectónicas Según la Universidad de Costa Rica nos muestra la definición de placas tectónicas de la siguiente manera: Las placas tectónicas son fragmentos de la litosfera, compuesta por la parte superior del manto superior y la corteza terrestre, que se comportan como una capa fuerte, relativamente fría y rígida. Las placas de la litosfera son más delgadas en los océanos, donde su grosor varía de unos cuantos kilómetros en las dorsales oceánicas hasta 100 kilómetros en las cuencas oceánicas profundas. El Perú está ubicado en una zona altamente sísmica, lo cual se ha visto reflejado a lo largo de los años con la gran cantidad de sismos, entiéndase por terremotos y temblores El Perú está ubicado al borde del encuentro de dos placas tectónicas, la placa Sudamericana y la placa Nazca, las cuales interactúan entre sí, produciéndose un proceso de subducción, que es la causa de la mayor parte de los macrosismos en la parte occidental de nuestro territorio, como parte del denominado "Cinturón de fuego" que rodea al océano Pacífico. Los sismos locales y regionales tienen su origen en la existencia de fallas geológicas locales. Estos movimientos telúricos son de menor magnitud, pero al producirse muy cerca de la superficie, han tienen un gran poder destructor.
El terremoto más destructivo en la historia peruana se produjo en mayo de 1970, el cual causó alrededor de 70 000 víctimas, entre muertos y desaparecidos, en su mayor parte en el departamento de Ancash. (Victor Almandoz) La figura 1 nos muestra la ubicación del Perú entre la placa Sudamericana y la placa de Nazca.
Figura 1. Distribución de las placas tectónicas en la Tierra. Tomada de W. Jacquelyne Kious & Robert I. Tilling. This Dynamic Earth: the story of plate tectonics [en USGeological Survey,versión en línea (2014) recuperada de http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html el 3-02-2015]. 3.5 Magnitud Según el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales del Gobierno de El Salvador, la magnitud es una medida cuantitativa del sismo relacionada con la energía liberada por este. Teóricamente la magnitud no tiene límite superior, pero está limitada por la resistencia de las rocas en la corteza terrestre y la longitud de ruptura probable en la falla. Para su determinación se han creado diferentes escalas, dependiendo del tipo de onda 3.5.1 Tipos de Escala Magnitud Local (ML) Esta fue definida para sismos de radio aproximadamente 600 km y se determina a partir de la máxima amplitud registrada por un sismógrafo Wood Anderson con constantes específicas (período = 0.8 segundos, amplificación estática = 2800 y factor de amortiguamento = 0.8) ubicado a 100 kilómetros de la fuente sísmica. ML = log A – log Ao A es la máxima amplitud de la traza registrada
Ao es la amplitud máxima que sería producida por un sismo patrón, siendo este aquel que produciría una deflexión de 0.001 mm en un sismógrafo ubicado a 100km del epicentro.
Magnitud de Ondas Superficiales (MS) Se calcula con la amplitud máxima realizada por las ondas superficiales Rayleigh1 con período en el rango de 18 a 22 segundos MS = log10 (A/T) + 1.66 log10 D + 3.30 A es la máxima amplitud horizontal del terreno en micrómetros T es el período de la onda en segundos D es la distancia epicentral en grados Magnitud de Ondas de Cuerpo2 (mb) Para una profundidad focal es menor a 50 km se usa la Magnitud de Ondas Superficiales (MS), cuando es mayor es dificultoso usar esta escala, debido a que no se generan ondas de superficie con suficiente amplitud; se usó un factor de corrección para utilizar ondas de cuerpo. mb = log (A/T) + Q(D,h) A es la amplitud del terreno en micrómetros T es el período en segundos Q es un factor de atenuación en función de la distancia D en grados y la profundidad focal en km Magnitud Momento (MW) Las magnitudes de los sismos fue recalculada debido a algunos sismos que cambiaron las historia; por ejemplo, el sismo de Chile de 1960 en la escala MS tenía una magnitud de 8.3, y al calcularse en esta escala fue de 9.5. MW =2/3 log MO – 10.7 MO = :DA Donde: D es el desplazamiento promedio de la falla en cm. A es el área que sufrió la ruptura en cm2 : es la rigidez de la roca en dinas/cm2 Magnitud Energía (Me) La energía que libera un sismo es una medida del potencial daño a las estructuras. Para el cálculo de esta magnitud requiere la suma del flujo de energía sobre un amplio rango de frecuencias generadas por un sismo. Debido a limitantes instrumentales, la mayoría de los cálculos de energía han dependido históricamente de una relación empírica desarrollada por Beno Hutenberg y Charles Richter3. 1
Se deben a reflexiones y refracciones de las ondas de cuerpo cuando estas llegan a la superficie o a una interface entre estratos, tienen movimiento vertical y elíptico. 2 Formadas por la Energía sísmica, viajan a grandes distancias a través de la roca. 3 Charles Francis Richter fue un sismólogo estadounidense, quien estableció, junto con el germanoestadounidense Beno Gutenberg, también sismólogo, una escala para medir los terremotos, llamada escala de Richter.
Me=2/3log10 E - 9.9 E es la energía expresada en Ergios
Magnitud de Duración (Md) Es una variación de la Magnitud Local (ML) que se emplea en algunas redes. Su cálculo se realiza en base a la duración del registro de la señal sísmica. Md= a log(J) - b + c?° ?° es la distancia epicentral. a, b y c son coeficientes ajustados para que Md corresponda a ML. 3.6 Intensidad La intensidad es una medida cualitativa de los efectos que provoca un terremoto. Actualmente existen diferentes escalas de intensidad utilizadas alrededor del mundo, sin embargo la utilizada por la mayoría de los países es la escala Mercalli Modificada (MM), que es cerrada y tiene doce grados expresados en números romanos (I al XII). La intensidad de un sismo en esta escala de clasificación depende de las condiciones del terreno, la vulnerabilidad de las construcciones y la distancia epicentral. (INPES, 2008) 3.6.1 Tipos de escala La Tabla 1 nos muestra nos muestra el grado de intensidad de un sismo con su respectiva descripción Tabla 1: Escala de Intensidad Mercalli Modificada Grado Efectos I Imperceptible. Lo registran los sismógrafos II Lo perciben personas en reposo, en los pisos superiores III Se percibe en el interior de los edificios. Puede no reconocerse como un sismo. Los objetos colgados oscilan levemente. Vibraciones como las que producen los camiones ligeros al pasar. IV Se percibe en el interior de los edificios, reconociéndose que se trata de un sismo. Los objetos colgantes oscilan y las puertas y ventanas crujen. Se perciben vibraciones como las ocasionadas por el paso de un camión pesado. En la parte superior de este grado crujen las cabriadas y paredes de madera y tintinean los vasos y la loza. V Se percibe a la intemperie; se puede estimar su duración. Quienes duermen, se despiertan. Los líquidos se mueven; algunos se vuelcan. Los objetos pequeños inestables se desplazan o se caen. Las puertas oscilan, se cierran y se abren. Los relojes de péndulo pueden pararse, alterar su funcionamiento o arrancar si estaban detenidos. VI Lo perciben todos. Muchos se asustan y salen al descubierto. Las personas caminan inseguras. Las ventanas, platos y artículos de vidrio se rompen. Los adornos, libros y objetos similares se caen de los estantes. Algunos cuadros se caen de las paredes. Los muebles se mueven o se vuelcan. Los revoques débiles y la mampostería D, se agrietan. Las
campanas pequeñas repican (la de la iglesia, escuela). Los árboles y arbustos se sacuden visiblemente, o se los oye crujir. VII Es difícil permanecer de pie. Lo notan los conductores de automóviles. Los objetos colgados trepidan. Los muebles se rompen. Daños en la mampostería D. Las chimeneas débiles se rompen al nivel de techo. Caen los revoques, los ladrillos se aflojan; las piedras, revestimientos, cornisas, los parapetos sin contrafuertes y los ornamentos arquitectónicos también caen. Algunas grietas en la mampostería C. Olas en los estanques. Pequeños deslizamientos y derrumbes en los bancos de arena o de grava. Las campanas grandes repican. VIII Se hace difícil conducir un automóvil. Se daña la mampostería C y en parte se cae. Algún daño en la mampostería B; ninguno en la mampostería A. Caen los revoques y algunos muros de mampostería. Caída y torsión de chimeneas de las casas y de las fábricas, monumentos, torres, tanques elevados. Las casas con estructura de madera salen de sus cimientos si no están ancladas; los muros de relleno son arrojados hacia afuera. Los pilotes podridos se quiebran. Las ramas se desprenden de los árboles. Cambios en el caudal y temperatura de manantiales y pozos. Grietas en terreno mojado y en taludes inclinados. IX Pánico general. Se destruye la mampostería D; se daña fuertemente la mampostería C, algunas veces con colapso completo. Se daña la mampostería B. Las estructuras no ancladas se desplazan de los cimientos. Los marcos crujen. Serios daños en depósitos para líquidos. Se rompen las tuberías enterradas. Grietas importantes en el terreno. Expulsión de arena y lodo en terrenos aluvionales, conformación de cráteres de arena. X Se destruye la mayoría de las estructuras de mampostería incluso sus cimientos y también algunas estructuras de madera bien construidas y algunos puentes. Serios daños en presas, diques, terraplenes. Grandes derrumbes. Agua arrojada sobre las márgenes de los canales, ríos, lagos, etc. Arena y lodo desplazados horizontalmente en las playas y en terreno plano. Rieles doblados ligeramente. Fuente: Instituto Nacional de Prevención Sísmica –INPRES-
3.6.2 Tipos de Manpostería A,B, C y D: La misma Institución nos muestra una clasificación de la Manpostería: Mampostería A: Realizada con diseño, materiales y mano de obra buenas; armada (con hierros) especialmente en dirección horizontal, y confinada con acero, hormigón, etc. Diseñada para resistir fuerzas laterales (debidas a terremotos). Mampostería B: Buena mano de obra y buenos materiales; armada pero no diseñada en detalle para resistir fuerzas laterales.
Mampostería C: Mano de obra y materiales comunes; sin partes débiles en los extremos como falta de unión en las esquinas, pero sin armadura ni diseño contra fuerzas horizontales. Mampostería D: Materiales débiles, como el adobe; deficiente calidad de mano de obra; débil para resistir fuerzas horizontales. La determinación de la intensidad en un solo punto de la zona más afectada por un terremoto no aporta demasiados datos a su estudia. Lo que se suele hacer después de un sismo, es hacer un relevamiento de los lugares que han sufrido igual intensidad, es decir los mismos daños y efectos provocados por un sismo, esto se muestra en líneas que representan la misma intensidad, llamadas curvas Isossistas. El terremoto ocurrido el domingo 31 de mayo de 1970 tuvo epicentro marino frente a la costa de Ancash entre Casma y Chimbote. La Figura 2 nos muestra los lugares con igual intensidad (Isosistas). 3.7 Hipocentro (o foco) La Universidad de Coruña menciona que el hipocentro “es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto, puede ser, superficial, intermedio o profundo (70, 70-300, 300-6370km)” 3.8 Epicentro La misma institución nos dice que el epicentro “es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro, desde luego donde la intensidad del terremoto es mayor” 3.9 Tsunamis y Maremotos Juan V. Cantavella nos dice que La palabra tsunami viene del japonés y significa “ola de puerto”. Este término alude a una serie de olas causadas por el desplazamiento de una gran masa de agua, generalmente e da en el océano o un gran lago, Estas olas pueden generarse por varios fenómenos como los terremotos, erupciones volcánicas, deslizamiento de terremotos, ruptura de glaciares, etc. A diferencia de las olas marinas que vemos, generadas por el viento y que son producidas en la superficie del agua, desde la superficie hasta el fondo, y en una extensión horizontal más grande. El término español “maremoto” que según la Real Academia Española es la “agitación violenta de las aguas del mar a consecuencia de una sacudida del fondo, que a veces se propaga hasta las costas dando lugar a inundaciones” Analizando estas dos definiciones podemos darnos cuenta que la definición de tsunami tiene un concepto más que el de maremoto, ya que, el tsunami se puede dar por varios
fenómenos naturales, mientras que los maremotos solo hace referencia a un movimiento sísmico, y además no necesariamente llega a las costas. 3.9.1 Tsunamis más importantes del Perú Un catálogo de tsunamis para el Perú que a su vez estuvo basado en el catálogo de Gustakov de los autores Julia Carpio y Hernando Tavera nos hace un recuentro de los tsunamis más importantes del Perú desde el siglo XVI hasta el siglo XX. o
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Tsunami del 10 de julio de 1586: este tsunami fue generado por un sismo de 8.6 Ms e intensidad sísmica de X. Tuvo como epicentro sobre la ´nea de costa en Lima (12°S, 77°W). Tsunami del 24 de noviembre de 1604: este tsunami fue generado por un sismo de 7.8Ms e intensidad VIII en las ciudades de Arequipa, Moquegua, Taca y Arica. Tuvo como epicentro frente a la ciudad de Tacna (18°S, 71°W). Tsunami del 20 de octubre de 1687: este tsunami se generó por un sismo de 8.2Ms e intensidad X. El epicentro fue ubicado al sur de Lima (13°S, 76.6°W). Tsunami del 28 de octubre de 1746: este tsunami se generó por un sismo de 8.6 Mw y una intensidad X. El epicentro fue ubicado frente a Lima (12°, 77.2°W). Tsunami del 13 de agosto de 1868: fue generado por un sismo de magnitud 8.8 Ms y una intensidad de X. El epicentro fue frente a la localidad de Arica, en Chile (16.4°S, 71.6°W). Tsunami del 20 de noviembre de 1960: este tsunami fue generado por un sismo que de 6.8 Ms e intensidad VI. El epicentro fue en Piura (5.6°S, 80.9°W).
4. ASPECTOS SISMOLOGICOS (CARACTERISTICAS DEL SISMO). Magnitud. Su magnitud fue de 7,9 en la escala sismológica de magnitud de momento, según el Instituto Geofísico del Perú. Intensidad. Alcanzó una intensidad máxima de grado VIII en la escala de Mercalli Modificada entre Chimbote, Casma y el Callejón de Huaylas Coordenadas Geográficas del Epicentro 9°28′S 78°19′OCoordenadas: 9°28′S 78°19′O (mapa) Su epicentro fue localizado a 44 kilómetros al suroeste de la ciudad de Chimbote, en el Océano Pacífico
Profundidad. 64 kilómetros.
Mapa Isosistas del sismo asignado.
5.ASPECTOS GEOTÉCNICOS En el cercado de Huaraz los suelos tienen estratos de material fino con presencia muy superficial de la capa freática, en el distrito de Independencia (provincia de Huaraz), los suelos tienen mayor compacidad incluyendo una estructura de cobertura aluviónica y con la capa freática muy profunda, lo cual ofrece condiciones para las construcciones. En el caso de Chimbote, si bien existe un problema general relativo a la superficialidad de la capa freática, que aumenta la vulnerabilidad de las viviendas frente a los sismos, se puede encontrar marcadas diferencias en los suelos del cercado en relación con Nuevo Chimbote. Este sismo es uno de los casos mejor documentados de licuación de suelos en el Perú, observándose el desplazamiento lateral del terreno por licuación de depósitos deltaicos y de playa, además el agrietamiento del terreno y compactación diferencial en el centro de Chimbote. Otro efecto producido por el sismo es la formación de volcanes de arena y la eyección de agua debido a la licuación.
ANALISIS ESPECIFICOS DE CASOS El análisis de la influencia de las consecuencias locales del suelo con respecto a los daños debidos principalmente al efecto de las vibraciones, requiere un conocimiento de complejas interrelaciones entre las características físicas y mecánicas propias de cada tipo de suelo, profundidad o potencia de los estratos, posición del nivel freático, amplitud del movimiento sísmico, características de los factores de frecuencia en estos movimientos y detalles estructurales de las edificaciones; sin embargo, en base a los datos preliminares obtenidos en la zona del desastre analizaremos algunos casos específicos. Los asentamientos que muchas estructuras han sufrido en la mayoría de las ciudades fuertemente afectadas, se han debido principalmente a densificación de las arenas pobremente graduadas o limo arenosos blandos en estado suelto y medianamente compacto que se encuentran soportando las cimentaciones en esos lugares; estas densificaciones no han sido sorpresa para el ingeniero de suelos, ya que cualquier vibración inducida en estos materiales granulares ha sido siempre reconocida como el mejor método para compactar este tipo de suelos sin cohesión, compactación que aumenta su densidad y, por lo tanto, hace disminuir su volumen ocasionando asentamientos en la superficie libre del depósito de arenas. Una medida cuantitativa de este efecto se ha observado en el descenso de los terraplenes de acceso de casi todos los puentes de la Carretera Panamericana Norte, que cruzan la zona del desastre. Así podemos apreciar en las figuras 2,3, y 4, densificaciones por efecto de vibración mayores a 0.80mts., combinadas con desplazamientos horizontales del suelo y agrietamiento de los rellenos que generalmente han sido construidos con materiales granulares sobre una subrasante arenosa.
Asentamientos diferenciales debidos a densificación del suelo han ocurrido en Chimbote, en muchas estructuras importantes de ladrillo y concreto armado; así para el caso de la Escuela Normal ubicada sobre una colina de suelos granulares compuestos por arenas pobremente graduadas intercaladas con gravas sueltas y estratos de arena medianamente compacta, uno de los bloques del edificio de dos plantas acusa evidencia de este fenómeno, con inclinación pronunciada hacia el extremo libre opuesto a la junta de construcción, cuyo descenso o hundimiento es notorio no solamente en las veredas que circundan al edificio sino también por los agrietamientos paralelos de las losas del piso de esta parte del edificio que resulta ser la más afectada (Fig.5 y 6). Las Plataformas del Terminal Marítimo de Chimbote muestran asentamientos del orden de los 0.70 metros, principalmente en el acceso a los muelles Nº 1 y 2.
Por otro lado, en el área cercana al mar en la ciudad de Chimbote se han presentado algunos casos de subsidencia generalizada, reportándose asentamientos que han continuado después de veinte días ocurrido el fenómeno y que llegan a 15cmts. en algunos casos.
Problemas combinados de urgencia de agua con asentamientos por compactación y deslizamientos de taludes de los rellenos artificiales de las pistas son comunes en casi toda el área afectada, así en la figura 7 y 8 se muestra un probable mecanismo de falla de estos terraplenes, estableciéndose que debido al sacudimiento del suelo han fallado los taludes extremos del relleno, originando grietas profundas que dan inicio a superficies de deslizamiento que se originan en la coronación del relleno para arrastrar en sentido horizontal todos los elementos que se encuentran cimentados sobre la masa en movimiento. Puede observarse la posición de los postes de teléfonos que han quedado inclinados en el sentido de corrimiento, así como también los vehículos que en el momento del sismo transitaban por la Carretera Panamericana Norte. Los daños en estructura de todo tipo, debido al cambio de volumen del suelo como producto de los efectos de compactación por vibración, así como los esfuerzos resultantes inducidos en las estructuras contribuyen significativamente en la magnitud de todos los desperfectos que el fenómeno sísmico ha originado en la zona comprendida entre Huacho y Trujillo. Estudios efectuados por Whitman en 1969 en arenas secas han mostrado que se requieren aceleraciones verticales en exceso de 1g. para causar una densificación significativa en los suelos. Por otro lado, esfuerzos cíclicos de cortante relativamente pequeños han mostrado que causan apreciable densificación en las arenas sueltas bajo las condiciones de corte simple, esto hace suponer que los movimientos horizontales inducidos por los sismos son los principales responsables de los asentamientos observados. Un fenómeno nuevo en nuestro medio, y que generalmente causa los más dramáticos daños en las estructuras de ingeniería durante sismos intensos ha sido el desarrollo de licuefacción en depósitos de arenas saturadas. Existe evidencia que este fenómeno se ha producido en el área del desastre, especialmente es Chimbote; en la calle Elías Aguirre se han detectado emanaciones de agua y arena, formación de ampollas o cráteres y hervidores de agua y arena. En el kilómetro 380 de la Carretera Panamericana Norte, cerca de la zona de Samanco, hay información de que ocurrieron afloramientos de agua a través de las grietas del suelo, acompañados de hundimiento sustancial de edificaciones, así como la combinación de efectos de densificación, licuefacción y deslizamiento.
El fenómeno de licuefacción ha ocurrido en numerosos lugares originad por movimientos sísmicos intensos, trabajos Ohsaki en 1966, Seed en 1968, Ambraseys y Sarma en 1969, Koizumi en 1969, indican la ocurrencia de estos efectos en depósitos de suelos arenosos similares a los que se encuentran en el área afectada por el desastre (Fig. 9), estableciéndose que si una arena saturada está sujeta a movimientos vibratorios, esta tiende a compactarse y decrecer su volumen; si el drenaje de agua es incapaz de producirse, la tendencia al decrecimiento de volumen resulta en un gran incremento de presión intersticial, la cual puede aumentar hasta el punto de hacerse igual a la presión que soportan las partículas de suelo por encima, o presión de sobrecarga, los esfuerzos efectivos se anulan y la arena suelta pierde completamente su resistencia al esfuerzo cortante ocurriendo el flujo de arena y la pérdida total de capacidad de carga, lo que hace que las cimentaciones que se apoyen en ella fallen por hundimientos de suelo. La licuefacción de las arenas saturadas puede desarrollarse en cualquier zona donde la necesaria combinación de las condiciones locales del suelo y las deformaciones producidas por la vibración inducida por las solicitaciones sísmicas puedan ocurrir, creándose flujo de arena en la superficie o a cierta profundidad por debajo de la superficie, en donde el escaso de presión hidrostática en la zona de licuefacción local pueda disiparse por flujo de agua en la dirección vertical. Si el gradiente térmico es suficiente grande, el flujo hacia arriba inducirá condición de licuefacción en las capas superiores del depósito de arena afectada; por lo tanto, la licuefacción de este tipo dependerá de que el necesario gradiente hidráulico sea desarrollado y mantenido, lo que a su vez, será determinado por las características de compacidad del suelo arenoso, la naturaleza de las deformaciones, la permeabilidad de la arena, las condiciones de frontera para permitir el drenaje, la geometría de la situación particular y duración de las vibraciones inducidas.
En la zona afectada parece haber ocurrido licuefacción general y licuefacción local, pero en la mayoría de casos han venido conjugados con otros efectos y en otros se ha presentado el fenómeno incompleto apareciendo solamente como urgencia de agua o aumento de esta en las lagunas que existían en la zona. De acuerdo a los estudios realizados y observaciones de sus efectos, se ha determinado que los movimientos verticales del agua pueden causar considerable en los esfuerzos efectivos de los estratos superiores y bajo condiciones extremas, una total pérdida de resistencia al cortante del suelo con la consiguiente reducción en capacidad portante. En la ciudad de Chimbote, mientras que en las partes altas el principal efecto del suelo se ha debido a densificaciones por vibración en las áreas bajas ha sido notorio el efecto de licuefacción.
EVALUACION PRELIMINAR DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION DE LAS ESTRUCTURAS La región afectada por el sismo cubre una zona extensa en donde la principal ciudad de la costa tiene suelos de cimentación generalmente de tipo granular, arenas pobremente graduadas en estado suelto o medianamente compacto intercaladas en algunos casos por limos blandos o gravas, muchas veces recubiertas por un estrato de arcilla plástica que se utiliza para el cultivo agrícola (Fig. 10). Su resistencia a la penetración en algunos casos, no es mayor de 15 golpes por pie hasta profundidades cercanas a 8.00 metros, más allá de la cual se alcanzan resistencias del orden de los 50 golpes por pie penetración del muestre ador estándar; sin embargo, en muchos casos, la posición del nivel freático hace que estas resistencias disminuyan considerablemente sobre todo cuando el agua se encuentra muy cercana a la superficie.
Las cimentaciones, en general, son de tipo superficial por cimientos corridos en su mayoría, para la casas-habitación de tipo convencional, y por zapatas y vigas continuas para las estructuras de concreto armado. En el caso de las construcciones de adobe, estas, generalmente, no tienen cimientos, es decir, en muchos casos se construye el muro desde el fondo de la zanja practicada para alojar los cimientos, este defecto ha sido causa determinante para que estas construcciones hayan sufrido apreciables dalos por las solicitaciones sísmicas (Fig. 11).
Por otro lado, la cimentación de terraplenes para carreteras y vías férreas en muchos tramos han quedado muy afectados, notándose en sentido longitudinal a ellas ondulaciones de la subrasante en todo el tramo comprendido entre Huarmey, Casma, Chimbote y cerca de Trujillo. Los sistemas de canales o conductos de agua en contacto con el suelo también han sufrido movimientos importantes que los han desubicado con respecto a su posición normal, o destruido, así como también los pozos tubulares y compuertas de regulación, dejando sin riesgos a un área aproximada de 50000 Ha. Para la zona de la costa. De igual manera, las cimentaciones masivas de maquinaria han sufrido asentamiento, lo que demanda paralización de la producción, mientras se reparan los daños ocasionados por el sismo en la cimentación. En la parte de la sierra, los suelos están conformados por limos que empacan gravas medianas y suelos orgánicos, presentando una resistencia a la penetración, promedio de 30 golpes por pie. Derrumbes importantes por efecto de la inestabilidad de los taludes de las rocas, arcilla y limos se han presentado por el sacudimiento sísmico principalmente en el valle de Nepeña y la distrito de Sacramarca, se reporta que estos derrumbes han sido de tal magnitud que el polvo proveniente de estos deslizamientos unido al producido por la caída de las casas de adobe había originado una nube oscura y densa hasta la altura aproximada de 18000 pies, la misma que no se disipó sino después de más de diez días de ocurrido el movimiento sísmico
6.ASPECTOS ESTRUCTURAL Y NO ESTRUCTURAL DAÑOS. El número de víctimas fue de 50 mil personas muertas, 20 mil desaparecidas y 150 mil quedaron heridas según el informe de la Comisión de Reconstrucción y Rehabilitación de la zona afectada. La mayor mortalidad se debió a la gran avalancha que siguió al terremoto y que sepultó al pueblo de Yungay. La región más afectada, de topografía variable, quedó comprendida entre la costa y el río Marañón al Este, limitada por los paralelos 8º a 10.5º Latitud Sur que abarcó prácticamente todo el departamento de Ancash y el sur del departamento de La Libertad. En la región costera quedó destruida Casma, ciudad de viejas
construcciones de adobe. Sufrió grandes daños Chimbote, ciudad industrial y pesquera, casas de diversidad de estructuras. Menor destrucción se apreció en Trujillo y Huarmey. Los daños fueron severos en el Callejón de Huaylas, sobre todo en Huaraz. Según señala Berg y Husid (1970): “- en medio de tanto desastre, algunos edificios de hormigón armado y edificios de albañilería soportaron muy bien”. Gran destrucción se observó en las construcciones rurales de los pueblos y caseríos situados en las vertientes de la Cordillera Negra, así como en los ubicados en el lado oriental de la Cordillera Blanca. EVALUACION DE DAÑOS: Para dar una idea de la magnitud de los daños materiales ocasionados por la catástrofe, CRYRZA proporcionó los siguientes datos: o 60,000 viviendas destruidas. o De 38 poblaciones, 15 quedaron con las viviendas destruidas en m s de un 80%. El resto, sufrió daños de consideración. o En 18 ciudades con un total de 309 000 habitantes y en 81 pueblos con una población de 59.400 personas, los alcantarillados quedaron inhabilitados. o 6.730 aulas fueron destruidas. La capacidad de energía eléctrica de Ancash y La Libertad quedó reducida a un diez por ciento, por los serios daños causados a la Central Hidroeléctrica de Huallanca. Quedaron dañadas las facilidades para irrigar 110 000 hectáreas. El 77% de los caminos de La Libertad y Ancash, se interrumpieron, así como el 40% de los existentes en Chancay y Cajatambo.
7.EFECTOS DIRECTOS E INDIRECTOS. Durante este desastre natural se llevó a unas 80 000 personas sin contar los desaparecidos que sumaron unos 20 000, el número de heridos se contabilizo a 143.331 y las pérdidas de viviendas oscilaron en un 80% a 90%. Las personas afectadas fueron unos 3 000 000 que se quedaron en su mayoría sin hogar y sin familia.
La carretera Panamericana sufrió graves grietas entre las ciudades de Trujillo y Huarmey, lo cual dificulto la entrega de ayuda a las zonas afectadas (existen testimonios que indican que para llevar la ayuda desde Lima hasta a allá era un viaje de más de 2 días). La central hidroeléctrica del Cañón del Pato quedo muy afectada por el embate del río Santa. La línea férrea que comunicaba (por aquellas épocas) el puerto de Chimbote con el valle del río Santa quedo muy dañada, según informes de la época el daño abarcaba el 60 % de su recorrido. Las industrias pesqueras y metalúrgicas también se vieron afectadas, de manera muy importante, siendo muchas de ellas prácticamente arruinadas. La ciudad de Huaraz se destruyó casi totalmente, estimaciones más exactas hablan de un 97 %, el cuadrilátero de la Plaza de Armas fue lo único importante que no se destruyó. La ciudad de Huaraz quedo oscurecida, de manera temporal, por un negro manto de polvo. En las zonas ubicadas entre los pueblos de San Pedro y Lacramarca todas las construcciones se derrumbaron. En algunas aéreas del suelo de la ciudad de Chimbote se agrietaron formando chorros de agua de hasta un metro de altura. La ciudad de Chimbote perdió más de 2800 habitantes. En Casma, una vieja ciudad, de edificaciones de adobe, murieron 800 personas, dirigiéndose hacia el sur, en Huarmey, fallecieron aproximadamente 1300 personas. En la provincia de Bolognesi, fallecieron cerca de 1800 personas, además de sufrir cuantiosos daños debido a derrumbes que incomunicaron a varios pueblos de esa zona del país, por lo que se presume que muchas personas fueron enterradas sin ser identificadas y notificadas. En una zona posterior al Callejón de Huaylas, llamada Conchucos, sufrió daños moderados, aunque gran parte de las construcciones quedaron inhabilitadas, además de que muchas personas murieron mientras se encontraban laborando áreas de cultivo debido a derrumbes, esta zona quedo aislada por un par de meses del país. Lo anterior fueron referencias de lugares afectados en la zona del Callejón de Huaylas y alrededores, ahora citaremos efectos y causas producidas en el pueblo de Yungay: Provoco el desprendimiento de un bloque de nieve del pico oriental del nevado Huascaran, el cual produjo un violento y devastador alud (15 millones de m3 de nieve, que llegaron a la ciudad en 3 minutos, a una velocidad de 300 km/h) lo cual fue sin duda el momento más espeluznante y lamentable de este movimiento telúrico que sepulto a la mayoría de sus habitantes. La ciudad de Yungay y todos los pequeños pueblos vecinos al distrito de Ranrahica quedaron desaparecidos.
En la ciudad de Yungay solo se salvaron las personas que se encontraron o corrieron hacia el lugar de; el cementerio, algunos niños que asistieron a un circo llamado Verolina, y 300 personas en el estadio (ya que los puntos más seguros de la ciudad eran estos justamente). Se calcula entonces que fue Yungay la ciudad con mayor número de fallecidos, 25000 aproximadamente.
8. Conclusiones 9.Bibliografía y Referencias http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con4_uibd.nsf/E248D17FB0A373D905257E7C 00769225/$FILE/1_pdfsam_Parte_VI.pdfAlmandoz, V. (2009). ¿Qué son las placas tectónicas? El Cinturón de Fuego y Perú. Verdades a medias. Cantavella, J. V. (2015). LA SORPRENDENTE FUERZA DEL AGUA: LOS TSUNAMIS. Madrid. Instituto Nacional de Prevención Sísmica -IMPRES-. (2008). PREVENCIÓN SÍSMICA. Manual de Adiestramiento para Docentes de Nivel Primario. San Juan. Julia Carpio y Hernando Tavera. (2002). ESTRUCTURA DE UN CATÁLOGO DE TSUNAMIS PARA EL PERÚ BASADO EN EL CATÁLOGO DE GUSTAKOV(2002). Insituto Geofísico del Perú, 52-53. México, U. N. (5 de Noviembre de 2018). Obtenido de https://www.unam.mx/medidas-deemergencia/sismos Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Gobierno de El Salvador. (s.f.). snet. Obtenido de Escalas de Magnitud: http://www.snet.gob.sv/ver/seccion+educativa/sismologia/escalas+de+magnitud/ Roberto F. Morales, M. B. (2002). Estructuras http://www.um.edu.ar/um/fau/estructura5.old/CATEDRA.htm
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Tesis: Diseño de un edificio de concreto armado de 6 niveles - Edmundo David Pajares Cabrera - Jorge Víctor León Vargas PUCP.
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