REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOEXTENSIN CARACASCTEDRA DE ELECTIVA VI

SISMOLOGIA EN VENEZUELA

CORTES, Daniel C.I.: V-16.922.704

Caracas, Mayo 2015

ndice

Introduccin1Situacin telrica en Venezuela2Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas3Sismologa en la Ingeniera Civil3Ahora que la naturaleza arremete contra las moles de concreto y peor an, contra las vidas de quienes las habitan, las personas se preguntan cmo es una construccin sismo resistente.3Ingenieria Sismoresistente4Disposicin geomtrica de un edificio y efectos sobre la sismorresistencia4Simplicidad5Simetra5Forma5Disposicin de los elementos estructurales6Sismorresistencia6Norma Sismorresistente de Venezuela7Conclusin10Bibliografa11

Introduccin

La naturaleza y el mundo son un cuerpo vivo en constante movimiento, la hidrologa, la tectnica de placas, son elementos que no descansan en ningn momento. Existen ciclos de actividad impredecibles, que, evidentemente desde el punto de vista de la ingeniera civil, puede afectar el desarrollo civil de las comunidades y en general de pases.En Venezuela existen zonas que se caracterizan por ser ssmicas, por su situacin tectnica en la geografa terrestre. Esto no afecta la orientacin y ubicacin de la densidad poblacional de nuestro pas, as como en ningn otro lugar del mundo. Por ende, el desarrollo urbanstico y civil no se detiene, y para esto, y conociendo antecedentes, a travs de estudios y registros se puede predecir magnitudes que considerar a la hora de disear estructuras civiles, en la que se tome en cuenta la dinmica de una estructura, y no solo la esttica.A continuacin conoceremos un poco sobre la historia ssmica y nuestra ubicacin la geografa mundial, con respeto a las placas tectnicas que afectan y hacen lugar en nuestro territorio. As mismo, conoceremos el instituto encargado de registrar estos fenmenos naturales y tambin las normas que nos rigen para el clculo de estructuras civiles en la Republica Venezolana.

Situacin telrica en Venezuela

El norte de Venezuela es parte del lmite entre las placas Caribe y Amrica del Sur. La zona de contacto de estas dos placas tectnicas ha generado un sistema de fallas principales activas del tipo rumbo-deslizante dextrales orientadas aproximadamente en direccin este-oeste a lo largo de un cinturn de aproximadamente 100 a 150 Km., definido por los sistemas montaosos de los andes venezolanos, la cordillera central y oriental, denominado sistema de fallas Oca-Ancon-Bocono-San Sebastin-El Pilar. El sistema de fallas principales esta seguido por un numero de fallas activas menores entre las que se encuentran: Valera, La Victoria, Tacagua El vila y rica (Schubert et al., 1984; Grases et al., 1994). El oriente de Venezuela est caracterizado por dos regmenes tectnicos: El primero est conformado por un sistema de fallas rumbo-deslizante dextral, dentro del cual se destaca la falla de El Pilar. El segundo por una zona de subduccin que se extiende desde el noroeste de la regin hasta el Arco de El Caribe, representado por la Antillas Menores (Schubert et al., 1984; Beltran et. Al., 1994; Sobiesiak et al., 2002).

Historia ssmica de Venezuela

Luego del terremoto que afectara a Caracas y a Macuto en 1900, adems de iniciar importantes profundizaciones en la investigacin sismolgica, nuevos especialistas abordaron el tema. Uno de los aportes ms significativos al desarrollo de la disciplina fue el entender la necesidad de revisar los sismos del pasado para comprender los resultados del presente. En este sentido, la investigacin ms importante la llev a cabo el ingeniero Melchor Centeno-Gra (1867-1949), quien elabor el primer catlogo de terremotos de Venezuela (su obra Estudios sismolgicos, editada por vez primera en 1940, cont con una segunda edicin pstuma en 1969). Centeno- Gra, adems, haba anticipado en su obra la idea de lo que hoy en da llamamos como placa tectnica del Caribe, en una poca en la que el concepto de las placas tectnicas no haba sido creado aun por los gelogos.

Algo ms tarde que Centeno, Gnther Fiedler, investigador de origen checo, vinculado al Observatorio Cagigal hasta llegar inclusive a ser su director, insisti en la necesidad de reevaluar a los terremotos del pasado, desplegando estudios fundamentales en el rea. Con esta iniciativa, la investigacin histrica de la sismologa comenzaba a abrirse paso dentro de la propia disciplina.

Despus del sismo de 1967 en Caracas, y gracias a la especial atencin que produjo el dao que caus, fue creada cinco aos despus (1972) la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas (Funvisis), institucin que, adems de encargarse oficialmente de profundizar en el conocimiento de los terremotos, comenzara a formar especialistas en el rea y a desarrollar con mayor formalidad la sub-rea denominada sismicidad histrica. El atractivo particular que la investigacin de los sismos del pasado caus entre los estudiosos de los temblores, no slo se concentr en la reevaluacin de eventos antiguos, sino que rpidamente super la nocin descriptiva de sismicidad histrica (esto es: la actividad ssmica ocurrida), para asumir la de sismologa histrica, algo que ya se destaca como una disciplina con perfil propio.Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas

La Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgica (FUNVISIS) es el organismo encargado de la instalacin y mantenimiento de La Red Sismolgica Nacional, conformada por 35 estaciones banda ancha de tres componentes, cuya funcin es el registro continuo de la actividad sismolgica del pas generado por el sistema de fallas geolgicas activas. La informacin adquirida por la nueva red esta destinada al estudio de la sismicidad en Venezuela como producto de la interaccin de las placas tectnicas, y los resultados que se derivan de esta investigacin son un valioso aporte para la estimacin del riesgo ssmico en el norte de Venezuela.Sismologa en la Ingeniera CivilAhora que la naturaleza arremete contra las moles de concreto y peor an, contra las vidas de quienes las habitan, las personas se preguntan cmo es una construccin sismo resistente. Hay varios aspectos que conviene sealar y otros que por su carcter tcnico, competen ms a los arquitectos e ingenieros; por eso, aunque hay una gama extensa de materiales y de especificaciones, vale la pena resear algunos datos que no sobran a la hora de adquirir vivienda.Son importantes la preparacin del terreno, las excavaciones, los cimientos, las capas aisladoras, la mampostera, los techos, la electricidad, las obras hidrulicas y sanitarias, los cielos rasos, la carpintera... en fin, una extensa lista de exigencias cuya funcin, adems de la apariencia esttica final, es la de crear estructuras capaces de soportar los sismos.Actualmente, en este aspecto, las construcciones no se realizan por catlogo; es decir, para un ingeniero es obvio e indispensable el uso de mejores estructuras, atrs qued la construccin sismo resistente como un lujo ms, todos son conscientes de su necesidad.

Ingenieria SismoresistenteSe puede decir que la ingeniera sismorresistente floreci en Venezuela despus del terremoto de Caracas en 1967, donde, por fallas estructurales, edificios de reciente construccin para la poca se derrumbaron. Hoy se puede hablar de un desarrollo sostenido de la actividad, siendo cada da ms importante el aporte que recibe el sector de la construccin de esta disciplina, sobre la cual descansa la responsabilidad de establecer los parmetros que se deben seguir para el levantamiento de una construccin, sea cul sea la naturaleza y uso de la misma, as como la proporcin correcta de los materiales a utilizar.El avance tecnolgico tambin se ha hecho presente en el terreno de la ingeniera sismorresistente, la cual desech el Coeficiente de Mayoracin de Cargas como el nico elemento a considerar a la hora de disear una estructura por otro concepto donde, adems de estar presente este Coeficiente, se toma en cuenta la forma de la (s) estructura (s) con sus diferentes lneas de resistencia y otros elementos que la ayudan a que se comporte mejor.Disposicin geomtrica de un edificio y efectos sobre la sismorresistenciaSon varios los elementos a considerar a la hora de evaluar la composicin geomtrica de una edificacin: La simplicidad, la simetra de volmenes, la resistencia determinada por la forma, la disposicin de los elementos estructurales y la sismorresistencia, elementos que le confieren un comportamiento homogneo a la edificacin ante la posible ocurrencia de un sismo; de all que durante la etapa de diseo se debe procurar que la forma geomtrica de la construccin se enmarque dentro de estos parmetros

Simplicidad. Es necesario proyectar diseos sencillos que faciliten la distribucin equilibrada de los elementos estructurales, evitando en lo posible formas irregulares. Simetra. El diseo en planta establece una ubicacin de las diferentes partes del edificio, de tal forma que sus volmenes deben ubicarse de forma equilibrada respecto de los dos ejes que la cruzan.Forma La forma volumtrica ms recomendable en construccin es la Regular, en la cual el volumen general del edificio se muestra compacto, sin irregularidades en su conformacin geomtrica, sin salientes o protuberancias; en fin, muestra una forma regular que lo habilita para resistir los efectos dainos que un sismo le pudiera causar si su forma fuera diferente. La figura 45 da una idea del diseo que debe prevalecer a la hora de construir edificios.

Las formas Irregulares no son recomendables en la configuracin geomtrica general de los edificios. Es decir, edificaciones compuestas por volmenes diferentes pero ligados unos a otros, que al ser afectados por el sismo se deforman y reaccionan de manera independiente no contribuyen al comportamiento homogneo que es deseable y necesario para que las edificaciones respondan bien ante las fuerzas irregulares que un sismo comunica a la edificacin. Disposicin de los elementos estructuralesSe debe evitar disponer todos los elementos estructurales en una misma direccin, pues si bien es cierto que la edificacin resultante sera resistente a fuerzas ssmicas que se presenten en la misma direccin en que estn localizados las lneas resistentes (muros y/o prticos), resultara sumamente dbil a fuerzas que viniesen en direccin perpendicular. Sismorresistencia Es una propiedad o atributo del que se dota a una edificacin, mediante la aplicacin de tcnicas de diseo acordes con su configuracin geomtrica, y la incorporacin en su constitucin fsica de componentes estructurales que la capacitan para resistir las fuerzas que se presentan durante un movimiento ssmico, lo que se traduce en proteccin de la vida de los ocupantes y de la integridad del edificio mismo.La sismorresistencia de una edificacin depender, en gran medida, tanto del tipo de materiales y componentes que la constituyan, como de la correcta relacin entre ellos, es decir, no basta con dotar a la edificacin de unos componentes resistentes, es necesario relacionarlos correctamente entre si para que toda la edificacin se comporte de manera homognea ante la presencia de fuerzas provenientes del sismo. A continuacin, se analizarn algunos aspectos fundamentales para garantizar la sismorresistencia, a partir de las condiciones de relacin entre los componentes de la edificacin. La uniformidad: Debe ser una caracterstica de una edificacin sismorresistente y se logra cuidando que no se presente diversidad en los materiales que constituyen los componentes que desempean trabajos similares.Por ejemplo, si los muros de carga son de ladrillo, no deben combinarse con otros vaciados en concreto o de otro material; si la estructura de soporte es en concreto reforzado, no deben aparecer algunos elementos de soporte en madera, metal o ladrillo; si la cubierta est constituida principalmente en madera se debe evitar combinarla con elementos metlicos para realizar el papel de vigas. La continuidad de la construccin sismorresistente se da en dos sentidos: a. Todos los ejes de los muros o prticos que conforman los diferentes espacios deben estar, hasta donde sea posible, alineados. b. Debe conservarse la continuidad entre juntas y la unin horizontal de los elementos de mampostera a las vigas, as como la verticalidad de los muros y/o prticos.

Norma Sismorresistente de VenezuelaHablar de normas sismorresistentes involucra pensar en primer lugar y entre otros aspectos en mapas de zonificacin ssmica y viceversa. A tal efecto, en la Norma Provisional de 1967 se incorpor como novedad el mapa de zonificacin ssmica elaborado por Fiedler en 1959, a partir de la interpretacin de los registros provenientes del Observatorio Cagigal. Tal zonificacin contrastaba con las Normas MOP de 1947 y 1955, pues incorporaba aspectos sismotectnicos de nuestro territorio mal conocidos y hasta ignorados por los ingenieros hasta ese momento. Dicha norma se ha ido enriqueciendo en la medida en que han sucedido otros eventos, a instancia de las autoridades con dominio sobre la materia o porque se ha avanzado en el conocimiento del tema. Lo que se ha ido aprendiendo sobre sismos venezolanos, se ha sintetizado en mapas de zonificacin ssmica con arreglo a tres metodologas y objetivos diferentes: delimitaciones de zonas ssmicas basadas en los efectos conocidos de sismos pasados; mapas en los cuales, adems de los efectos de sismos pasados, se incorpora informacin tectnica y de registros sismogrficos; y zonificaciones fundamentadas en modelos sismotectnicos evaluados en trminos probabilsticos. Adems de incorporar nuevos aspectos, tcnicos y constructivos que se han ido conociendo sobre el comportamiento de las estructuras ante los sismos y que mejoran su desempeo, con la finalidad de disminuir daos en las edificaciones. En relacin a la contribucin de Funvisis en los estudios de amenaza ssmica, la misma ha sido generada para su aplicacin directa en el diseo ingenieril de infraestructuras con cualidades sismorresistentes. El producto ms reciente de tales estudios es la publicacin de la nueva norma Covenin (1756-98), con carcter de aplicacin obligatoria, Edificaciones sismorresistentes, cuya vigencia es de enero de 1999 y la cual revisa y actualiza la norma anterior Covenin 1756-82, al incorporar todos los resultados generados por Funvisis desde inicios de la dcada de los 80. Dicha norma que ha dado lugar al mapa de zonificacin ssmica (Fig. 46), volvi a ser revisada a principios del ao 2001, a los fines de incorporar todas las observaciones realizadas en el proceso establecido para tal fin. Cabe sealar que las investigaciones que en esta materia adelanta Funvisis estn destinadas a caracterizar las condiciones geotcnicas y geolgicas de toda Venezuela, con miras a hacer estudios de microzonificacin en los centros poblados ms afectados.

En el ao 1998, el Consejo Superior de Fondornorma, aprob la Norma COVENIN 1756 -98 (Rev. 2001) titulada Edificaciones Sismorresistentes que sustituye la Norma COVENIN 1756 -80-82. Edificaciones Antissmicas, ambas elaboradas por la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas, Funvisis, a solicitud de la Comisin Permanente de Normas para Estructuras de Edificaciones del Ministerio de Desarrollo Urbano, Mindur. Dicha norma tiene como filosofa que todas las edificaciones que se diseen de acuerdo a sus lineamientos deben cumplir con las siguientes pautas:a. Bajo movimientos ssmicos menores o frecuentes pueden sufrir daos no estructurales despreciables, que no afecten su operacin o funcionamiento.b. Bajo movimientos ssmicos moderados u ocasionales podrn sufrir daos moderados en su componentes no-estructurales y daos muy limitados en los componentes estructurales.c. Bajo movimientos ssmicos establecidos en la Norma, utilizados para el anlisis dinmico de las estructuras, debe existir una muy filosofabaja probabilidad de alcanzar el estado de agotamiento resistente y los daos estructurales y no-estructurales sean, en su mayora, reparables.d. Bajo movimientos ssmicos especialmente severos, en exceso de los especificados en esta Norma, se reduzca la probabilidad de derrumbe aunque la reparacin de la edificacin pueda ser inviable econmicamente.Debido a que la sismicidad es variable en el pas, ste ha sido subdividido con fines de ingeniera en ocho zonas ssmicas (ver figura siguiente), distinguindose la zona siete como el rea de mayor amenaza ssmica y la zona cero como una zona assmica.Para la aplicacin de las normas sismorresistentes, toda edificacin debe quedar clasificada de acuerdo a:a) El uso para el cual est destinada.b) El nivel de diseo.c) El tipo de estructura.d) La regularidad de las estructuras.Adicionalmente, se clasifican con fines de diseo los perfiles geotcnicos de acuerdo a la velocidad promedio de la onda ssmica.

Conclusin

El diseo de una estructura civil requiere de una importante inversin de tiempo y costo econmico. Una estructura debe resistir no solo su peso propio, sino el de cargas dinmicas las que emplearn la estructura. No obstante existen elementos externos que no se pueden predecir con exactitud, mas sin embargo, se puede estimar y usar factores de seguridad que coloque a la estructura en un rango estable y seguro. El ingeniero civil, debe de tomar en cuenta factores, que por suerte han sido normados por la Covenin 1756 (en nuestro pas), la cual recomienda factores de diseo, dependiendo de la zona en que se desarrolle un proyecto. Esto, no solo para salvaguardar la inversin y costo de proyecto, sino lo ms importante, proteger vidas humanas, y su supervivencia en nuestra sociedad actual. El avance de las tecnologas hacen de estos factores de diseo no sean estticas, una constante revisin gracias a eventos reales, siempre lanza nuevos datos del comportamiento de las estructuras bajo estos fenmenos ssmicos. En nuestro pas FUNVISIS es el instituto de recabar este tipo de datos geolgicos que, en conjunto con miembros profesionales ingeniero civiles de nuestro pas, y utilizando normas internacionales con ms experiencia en estructuras sismorresistente, elaboran normas como la antes mencionadas, la cual rigen de manera obligatoria las condiciones del clculo en este aspecto.

Bibliografa

Norma Venezolana Covenin 1756:2001-1. Edificaciones Sismorre-sistente. Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas. Investigacin Sismolgica en Venezuela. Ao Diciembre 2002. http://es.wikipedia.org/wiki/Sismolog%C3%ADa

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