UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR ESCUELA DE ING. CIVILEVALUACIN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES

ContenidoI.SISMO DE BAHA DE CARQUEZ1Introduccin1Aspectos sismolgicos1Daos estructurales2Factores que afectaron al sismo4Reconstruccin de edificaciones de Baha de Carquez5II.FALLAS CIEGAS DE QUITO6Introduccin6Clasificacin de suelos en quito6Falla de Quito7Sistema de fallas 31 a8Sistema de fallas 31 b9III.CONCLUSIONES:10IV.BIBLIOGRAFA:11

I. SISMO DE BAHA DE CARQUEZIntroduccinEn el transcurso de la historia, la accin ssmica de los terremotos ha dejado grandes e irrecuperables prdidas a la humanidad golpeando fuertemente su economa e impidiendo as su desarrollo, razn por la cual es de suma importancia el anlisis sismo resistente en cualquier tipo de infraestructura civil.

Nuestro pas ha sido sacudido por un sin nmero de sismos a lo largo de la historia, cada uno de ellos de diferente magnitud, causando victimas mortales, daos estructurales en las edificaciones, atraso en el desarrollo del pas, entre otros.

El presente escrito tiene la finalidad de analizar el sismo sucedido en Baha de Carquez el 4 de Agosto de 1998, ya que constituye uno de los ms fuertes a nivel del pas.

Aspectos sismolgicosEl da martes 4 de agosto de 1998 dos importantes sismos sacudieron al Ecuador y de manera especial a la costa ecuatoriana. El primer sismo (o sismo premonitor) de una magnitud de 5.7 grados en la escala de Richter, se sinti a las 12:35 PM hora local, y el epicentro fue ubicado a una profundidad de aproximadamente 28 km. En cambio el segundo y ms fuerte de los sismos, se registr a las 13:59 hora local con un magnitud de 7.1 grados en la escala de Richter y su epicentro fue situado a 10 km. al norte de la ciudad de Baha de Carquez y a una profundidad de 37 km segn el Instituto Geofsico de la Escuela Politcnica Nacional. La duracin efectiva del sismo ms fuerte fue de 111 segundos segn el registro de la red ssmica del austro.

Este terremoto fue sentido en todo el Ecuador y en la parte sur de Colombia, es el evento ms grande ocurrido con epicentro en esta zona desde el terremoto del 19 de Enero de 1958 de magnitud Ms 7.8. Al final de ese ao se registraron 200 rplicas la mayor de las cuales tuvo una magnitud de Mb 5.0

Se estima una intensidad de 8 en base al dao registrado en el terremoto de Baha de Carquez y una aceleracin mxima aproximada de suelo en roca de 0.30g. Aguiar et al (1998).

Fuente: xiii Simposio sobre prevencin de desastres sismos y sistemas no convencionales en la construccin Dr. Jorge Alva Hurtado.

Daos estructurales Las ciudades ms afectadas a causa de estos movimientos son Baha de Carquez, Chone, Junin y Portoviejo, siendo esta ltima capital de la Provincia de Manab. Los daos reportados mostraron que el dao ms importante, desde el punto de vista social, es el sector de la vivienda ha sido uno de los ms afectados; desde el punto de vista econmico el mayor monto de dao se produjo en los edificios de la zona turstica y comercial de la ciudad. Sin embargo los sismos tambin ocasionaron algunos daos en la infraestructura vial de la provincia, as como en algunos establecimientos hospitalarios. Aguiar et al (1998).

Los problemas en el comportamiento de las edificaciones ante el sismo de Baha de Carquez, tuvieron una relacin directa con las propiedades de los materiales estructurales usados, los procesos constructivos y detalles arquitectnicos, as como distintos niveles de asesoramiento tcnico, por lo que su respuesta ssmica fue muy particular en cada caso. Romo (1998).

Para estructuras de hormign armado se las ha clasificado en dos categoras, entre ellas tenemos:

a) Edificaciones de hormign armado de 1 o 2 pisos En general, las estructuras diseadas acorde al Cdigo Ecuatoriano de la Construccin y construidas por profesionales competentes, que estn en su mayora ubicadas en la zona turstica de la ciudad, salieron mejor libradas que los edificios altos, pues la mampostera ayud a soportar parte de las fuerzas ssmicas. El problema se present en los barrios marginales por el hecho de que un alto nmero de viviendas de hormign armado nunca fueron diseadas ni construidas por profesionales capacitados, lo que provoc que tales inmuebles sufran un nivel de dao muy alto, al punto de quedar inservibles, como se puede observar a continuacin.

Fuente: xiii Simposio sobre prevencin de desastres sismos y sistemas no convencionales en la construccin Dr. Jorge Alva Hurtado

En la zona turstica, alrededor del 10% de las edificaciones de hormign armado de hasta 2 pisos tuvo daos importantes en la estructura, mientras que, en las zonas suburbanas, alrededor del 50% de las edificaciones del mismo tipo tuvo daos graves, que inclusive llevaron a la necesidad de realizar derrocamientos.

b) Edificaciones de hormign armado de 3 o ms pisos Estas estructuras son en su gran mayora edificios de departamentos vacacionales, y en menor proporcin son edificios de oficinas o edificios de servicios. Por las condiciones en que qued la ciudad luego del Fenmeno del Nio, los edificios de departamentos vacacionales estuvieron prcticamente desocupados durante el sismo, lo que signific que el dao provocado por el sismo fuera menor que el esperado. Los aspectos a considerarse en estas edificaciones son:

Tuvieron algn nivel de asesoramiento tcnico tanto en el diseo como en la construccin. La calidad de dicho asesoramiento no siempre fue la apropiada. Estuvieron sometidas a desplazamientos y aceleraciones mayores que las edificaciones de menor altura, lo que signific un mayor dao de los elementos arquitectnicos, muebles y enseres. La mampostera juega un papel diferente en el comportamiento de la estructura (est integrada parcialmente a los elementos resistentes por que primero se construye la estructura y luego se coloca la mampostera). Factores que afectaron al sismoEntre los principales factores que dieron durante el sismo y que causaron problemas a las edificaciones tenemos: Calidad de la estructuracin Capacidad resistente de la estructura Capacidad portante de los suelos Calidad de los materiales estructurales Calidad de los materiales arquitectnicos Calidad de los detalles arquitectnicos y constructivos

Fuente: ANLISIS SSMICO DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES DE ENERGA VISCOELSTICOS USANDO ESPECTROS Y ACELEROGRAMAS - ANDRS VICENTE COSTA CASTRO - TESISReconstruccin de edificaciones de Baha de CarquezBaha de Carquez despus de sufrir los estragos del sismo ha sentido la necesidad de reconstruir sus edificaciones, siempre y cuando las mismas durante la evaluacin respectiva no tengan un alto grado de falla; entre las principales edificaciones que se repararon estn el hospital Miguel H. Alcvar, el Museo del Banco Central, el edificio de Pacifictel y la crcel local.

La reconstruccin o reparacin de estructuras daadas por un sismo, principalmente consiste en el refuerzo o aumento de las dimensiones del elemento estructural daado, pieza de cimentacin o estructura afectada. En general los refuerzos se suelen realizar con hormign o mortero, estructura metlica o resinas, aunque tambin existen otros mtodos (con pretensado, anclajes, por cambio de esquema estructural...) Tambin se suele colocar muros de corte o aumentar el nmero de elementos estructurarles. La reconstruccin de la estructura de una edificacin no puede ser tomada a la ligera. Debe existir previo a sta un anlisis muy detallado en el que deben participar especialistas en el rea.

Fuente: ANLISIS SSMICO DE ESTRUCTURAS CON DISIPADORES DE ENERGA VISCOELSTICOS USANDO ESPECTROS Y ACELEROGRAMAS - ANDRS VICENTE COSTA CASTRO - TESIS

Factores a considerar durante la evaluacin de estructurasPara la reconstruccin de estructuras afectadas por un sismo deben considerarse los siguientes criterios. Romo et al (1998):

Anlisis de Defectos Tcnicos del Diseo. Anlisis de Defectos Constructivos. Relacin Costo-Beneficio. Seguridad del Edificio Durante la Reconstruccin. Anlisis de Alternativas de Reconstruccin.

II. FALLAS CIEGAS DE QUITO

IntroduccinUna falla geolgica es una fractura o zona de fracturas a lo largo de la cual ha ocurrido desplazamiento relativo de los bloques paralelo a la fractura (Bates y Jackson, 1980) Es adems una superficie de discontinuidad sobre la cual ha ocurrido desplazamiento de cizalla (Keary, 1993).

Las fallas estn asociadas con, o forman, los lmites entre las placas tectnicas de la Tierra. En una falla activa, las piezas de la corteza de la Tierra a lo largo de la falla, se mueven con el transcurrir del tiempo. El movimiento de estas rocas puede causar terremotos. Las fallas inactivas son aquellas que en algn momento tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan. El tipo de movimiento a lo largo de una falla depende del tipo de falla.Clasificacin de suelos en quitoEl Proyecto denominado: Manejo del Riesgo Ssmico para Quito-Ecuador se inici en 1992 y concluy en 1994 Su aspecto ms relevante fue la obtencin de 20 zonas de acuerdo al tipo de suelo, adems se realiz una grfica con tres zonas bsicas de depsitos del suelo.

Fig. 1 - Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/4922/1/T-ESPE-032965.pdf

Flancos orientales del Pichincha (F) conformados por cenizas volcnicas y depsitos de cangahua.

Depsitos lacustres superficiales y ceniza volcnica en la depresin central de la ciudad (L).

Formaciones de cangahua y ceniza volcnica (Q) ubicados al este de Quito.

Falla de Quito El sistema de fallas de Quito est localizado al oriente de la Cordillera Occidental, en el callejn interandino y se extiende aproximadamente entre las latitudes 000 a 0250S y longitudes 78200W a 78400W, con una direccin promedio NNE, en una longitud aproximada de 45 km. PGM (2009).

Debido a que son fallas inversas, las cuencas de Quito y San Antonio se levantaron del resto del callejn interandino en una altura que est entre los 400 y 500 m. Consecuencia de este levantamiento se tiene material lacustre, palustre y fluviales dentro de las cuencas, se identific con la letra (L) en la Figura 1 intercalados con ceniza volcnica y pmez fruto de las erupciones de los volcanes Guagua Pichincha, Cotopaxi, Pululahua, Ninahuilca y Quilotoa. Alvarado (1996)

La Figura 5.7 se indica este sistema de fallas ciegas en unas partes o que tienen un ligero afloramiento en otras. Las lneas entrecortadas limitan las zonas de pliegue y dentro de ellas se observan las zonas de: deslizamiento; eje anticlinal; falla inversa.

Morfolgicamente el sistema de fallas de Quito, est compuesto por las siguientes colinas alargadas: El Tabln; San Miguel; Puengasi; La Bota - El Batn - Ilumbisi; El Colegio El Inca; Catequilla Bellavista. (PGM (2009), Alvarado)

Sistema de fallas 31 aEl Sistema de Fallas 31 a es una Falla Inversa con componente Dextral que tiene un ngulo de buzamiento medio de 60 hacia el Oeste, con una direccin media N 4 E 22; con una tasa de movimiento de 0.2 a 1.0 mm/ao y que ha presentado actividad en los ltimos 15000 aos; la longitud estimada de esta falla es 18.5 Km. Eguez et al. (2003).Sistema de fallas 31 bEl sistema de fallas 31 b es una Falla Inversa Dextral con una longitud estimada de 15.7 km.; con un ngulo de buzamiento medio de 60 hacia el Oeste, con una direccin media N 16 E 19, con una tasa de movimiento de 0.2 a 1.0 mm/ao y que ha presentado actividad en los ltimos 15000 aos. Eguez et al. (2003).

Eguez et al. (2003) definen dos segmentos a las Fallas Ciegas de Quito, que en este informe se denominan segmento Sur y Norte.

En la figura 2 se presenta el segmento Sur y con una estrella se indica un probable epicentro de un sismo que puede darse de magnitud 6.5 y con una profundidad focal de 10 km. Con un crculo se indican 7 puntos de inters en los cuales se va a determinar el factor FE por el cual se debe modificar el espectro de diseo del NEC-11. El sismo de magnitud 6.5, est asociado a un perodo de retorno de 475 aos.

Figura 2 Sitios considerados en el segmento Sur de la Fallas de Quito.

El punto ms cercano al epicentro, es Chimbacalle y como era de esperarse ah se tienen los factores de modificacin del espectro ms altos. El ms lejano es el sitio ubicado en el antiguo Quito Tenis, con los valores ms bajos.

En la figura 3, se indican los sitios considerados en el estudio para el segmento Norte de las Fallas ciegas de Quito, el sitio que se encuentra ms al sur es Andaluca, en la Avenida Occidental y el que se encuentra ms al norte es en Bermejo, que se halla pasando San Antonio. En la parte central de la falla se consider el epicentro de un sismo de magnitud 6.3, con hipocentro a 10 km; esta nueva magnitud es la esperada para un perodo de retorno de 475 aos en el segmento norte de las fallas ciegas de Quito.

Figura 3 Sitios considerados en el segmento Norte de la Fallas de Quito.

III. CONCLUSIONES:

Es de suma importancia considerar las acciones ssmicas cuando se est diseando cualquier infraestructura civil, ya que nuestro pas se encuentra localizado en una zona de alto riesgo.

El sismo ms fuerte que se ha dado en nuestro pas en los ltimos aos corresponde al de Baha de Carquez, mismo que tuvo una magnitud de 7.1 grados en la escala de Richter, lo que dio lugar a vctimas mortales, cuantiosas prdidas econmicas.

Durante la evaluacin de los daos causados por el sismo, se ha confirmado que la mayor parte de las edificaciones de nuestro pas, no cumplen con las normas sismo resistentes que aseguran un ptimo comportamiento durante un sismo, ya que el empleo de materiales inadecuados, dficit en los procesos constructivos y detalles arquitectnicos y sobre todo la falta de asesoramiento por parte de tcnicos especialistas en el tema dan lugar a edificaciones inseguras e inestables frente a cualquier sismo.

Las fallas ciegas en Quito no son ms que sitios de riesgos ssmicos a los cuales Quito tiende a sufrir en cualquier tiempo, existen bsicamente 2 zonas plenamente identificadas denominada 31a y 31b, que corresponden a las zonas sur y norte de la capital respectivamente.

Las zonas mencionadas (31a y 31b) tienden a originar sismos de 6,5 y 6,3 grados en la escala de Richter, dado que nuestra capital NO se encuentra preparada fsicamente (infraestructura), psicolgicamente, socialmente y econmicamente; es por eso que debemos tomar conciencia al momento de disear y construir cualquier obra civil.

IV. BIBLIOGRAFA:

http://www.eluniverso.com/2003/08/04/0001/12/2DEEDDC7B36448318DB10636B11AFDA5.html http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/1564/1/T-ESPE-014819.pdf http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/redacis/redacis44_p.pdf http://ugi.espe.edu.ec/ugi/wp-content/uploads/2013/11/2013_lib_raguiar_1.pdf

ALUMNO: VILLARROEL NUEZ JESS H.