Sismo en Ecuador

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UNIVERSIDAD PRIVADA CÉSAR VALLEJO Facultad De Ingeniería Escuela Profesional De Ingeniería Civil CURSO : INGENIERÍA SÍSMICA TRABAJO : N° 01 DOCENTE : ING. EDWIN RICARDO RODRIGUEZ PLASENCIA ALUMNO : GIANCARLOS CHUQUIPOMA AZAÑERO GRUPO : 02 OBSERVACIONES: 1.- …………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.- …………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.- …………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.- …………………………………………………………………………………………………………………………………… NOTA: ……............................. ................................................ EN NÚMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR

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Ecuador

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UNIVERSIDAD PRIVADA CÉSAR VALLEJO

Facultad De Ingeniería

Escuela Profesional De Ingeniería Civil

CURSO : INGENIERÍA SÍSMICA

TRABAJO : N° 01

DOCENTE : ING. EDWIN RICARDO RODRIGUEZ PLASENCIA

ALUMNO : GIANCARLOS CHUQUIPOMA AZAÑERO

GRUPO : 02

OBSERVACIONES:

1.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………

2.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………

3.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………

4.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………

NOTA:

……............................. ................................................

EN NÚMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR

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INGENIERÍA SÍSMICA 2

ÍNDICE

Contenido ÍNDICE ......................................................................................................................................... 2

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 3

1. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4

a. General ............................................................................................................................ 4

b. Específicos ..................................................................................................................... 4

2. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 4

a. Antecedentes sísmicos en Ecuador ........................................................................ 4

b. Descripción del epicentro .......................................................................................... 6

c. Causas del sismo ......................................................................................................... 7

i. Placa continental sudamericana .......................................................................... 7

ii. Placa de nazca .......................................................................................................... 8

iii. Fenómeno de subducción ..................................................................................... 9

d. Reacciones y consecuencias del sismo .............................................................. 10

3. APLICACIONES ............................................................................................................... 11

a. Descripción y evaluación de fallas en estructuras ........................................... 11

4. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 15

5. RECOMENDACIONES ................................................................................................... 15

6. REFERENCIAS ................................................................................................................ 16

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INTRODUCCIÓN

Como es sabido; el pasado 16 de abril del año 2016 ocurrió, a horas 18:58, un sismo de

magnitud 7.8Mw en la localidad de Pedernales en territorio ecuatoriano.

El sismo de magnitudes catastróficas sumió al país en caos y tragedia puesto que no se

esperaba un desastre de tal alcance. Muchas personas perdieron la vida esa noche y

otras más perdieron todo.

Si bien el accionar del gobierno fue rápido, no se pudo con tal magnitud de desastre.

El presente informe tiene por finalidad estudiar un poco más sobre el contexto sísmico

en el que se encuentra Ecuador y por ende señalar si el desastre ocurrido el 16 de abril

fue un caso aislado o no.

Si bien la naturaleza de los sismos los hace imprevisibles ante cualquier método de

predicción, no los hace exentos a un plan de contingencia, planeación y prevención por

parte de los gobiernos y autoridades responsables.

Durante el desarrollo del informe se presentarán puntos clave que ilustrarán claramente

el panorama sísmico del territorio afectado, así como también se realizará un breve,

pero conciso análisis de fotografías obtenidas de edificios afectados a fin de poder

determinar causales que, con la correcta ejecución de obras, pudieron evitarse.

Esperando cumplir con las expectativas del docente, lo estipulado en el desarrollo del

curso en cuestión y poder ser usado como guía para futuras investigaciones, se procede

con el desarrollo el informe.

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1. OBJETIVOS

a. General

i. Estudiar y explicar las causas del terremoto ocurrido en territorio

ecuatoriano el pasado 16 de abril del año 2016 así como evaluar

la falla en sus estructuras y elevar las recomendaciones

pertinentes.

b. Específicos

i. Estudiar el entorno sísmico de ecuador

ii. Evaluar las causas del sismo y sus consecuencias

iii. Analizar, mediante la visualización de fotos, las principales

causas de falla en las estructuras afectadas.

iv. Proporcionar recomendaciones desde el punto de vista de la

ingeniería civil.

2. MARCO TEÓRICO

a. Antecedentes sísmicos en Ecuador

Ecuador es un país ubicado en la zona noroccidental de América del Sur,

con el océano Pacífico a su oeste y que es atravesado por una sección

volcánica de la cordillera de los andes, lo que lo coloca dentro de una

zona calificada como altamente sísmica denominada el cinturón de fuego

del pacífico y que corresponde a una zona de alta subducción originada

por las interacciones entre la Placa de Nazca y la Sudamericana.

Si bien el sismo del pasado 16 de abril del 2016, con una magnitud de

7.8Mw y duración de un minuto, ha constituido un desafortunado evento

en la historia y vida de referida nación; este no es el único gran sismo

que se ha registrado a lo largo de la historia ecuatoriana.

Para entender y poner en contexto la realidad sísmica que se presenta

Ecuador es necesario conocer un poco más su historial sísmico, por lo

menos de los últimos 100 años.

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• Epicentro: Océano Pacífico

31 Enero 1906 - El sismo más grande registrado.

• Afectó el 90% de edificaciones

23 Setiembre 1911 - Chimborazo y Bolívar

• Dejó un saldo de más de 300 víctimas mortales

16 Diciembre 1923 - Pichincha

• Dejó la ciudad en escombros

5 Agosto 1949 - Ambato

• Sismo de caracter oscilatorio

25 Octubre 1964 - Chimborazo y Bolívar

• Nuevamente la ciudad fue afectada

22 Setiembre 1987 - Ambato

• Ciéntos de edificaciones destruidas

4 Agosto 1998 - Bahía de Caráquez

• Movimiento telúrico de 7.8Mw con graves consecuencias

16 Abril 2016 - Pedernales

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Cómo se puede apreciar, la historia sísmica de Ecuador se encuentra

marcada por varios movimientos que no sólo son similares en intensidad

y consecuencias, sino que también varios de ellos comparten epicentros;

lo que nos lleva a considerar a Ecuador como un país con un alto índice

de sismicidad.

Lo que hace que movimientos telúricos como el último ocurrido no sean

eventos aislados sino más bien parte del proceso cíclico que es sabido

poseen los sismos.

b. Descripción del epicentro

El sismo del pasado 16 de abril tuvo como epicentro la localidad de

Pedernales ubicada en la zona noreste del Ecuador y perteneciente a la

provincia de Manabí. Se registró el epicentro a 20km de profundidad y

con coordenadas 0°22′16″N 79°56′24″O.

Es una zona de 1932km2 y su mayor fuente de ingresos se deben al

turismo pues se ubica en la costa del pacífico.

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c. Causas del sismo

Como ya se refirió anteriormente, Ecuador se encuentra ubicado en una

zona altamente sísmica del planeta pues las placas que conforman su

territorio se encuentran siempre en interacción, más exactamente en

subducción. Es este fenómeno el que, en ciertos periodos de tiempo

libera grandes cantidades de energía en forma de sismos.

Para tener un mejor entendimiento de las causas que originaron el sismo

es necesario tener conocimiento tanto de las placas como del fenómeno

en sí que generan esta clase de movimientos.

i. Placa continental sudamericana

La placa Sudamericana es una placa tectónica que abarca

dicho subcontinente y la porción del océano Atlántico

Sur comprendida entre la costa sudamericana y la dorsal

mesoatlántica1.

Su movimiento es en dirección oeste y se encuentra directamente

afectada por el movimiento (en dirección este) de la placa de

nazca, lo cual hace que por fenómeno de subducción generen

aún la cordillera de los andes.

1 Placa Sudamericana - https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_Sudamericana

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ii. Placa de nazca

La placa de Nazca es una placa tectónica oceánica que se

encuentra en el océano Pacífico oriental, frente a la costa

occidental de América del Sur, más específicamente al frente a la

costa norte y centro de Chile y la totalidad del litoral

de Perú, Ecuador y Colombia2.

Su borde oriental se encuentra en subducción bajo la placa

sudamericana a una velocidad de 77mm/año lo que da origen a

la cordillera de los andes y a su vez constituye una de las zonas

de mayor riesgo sísmico del mundo.

2 Placa de Nazca - https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_Nazca

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iii. Fenómeno de subducción

Se denomina fenómeno de subducción al proceso que ocurre

cuando una placa oceánica comienza un proceso de hundimiento

bajo una continental con un movimiento lento y que genera altas

temperaturas y, en ciertas ocasiones, liberación de energía en

forma de sismos. Cuando ciertas zonas de una placa no terminan

por hundirse bajo la otra se produce un fenómeno llamado

acreción que consiste básicamente en un aumento de la corteza

continental.

Esquema básico del fenómeno de subducción

La subducción ocurre generalmente en las costas de América del

Sur, Japón y ciertas zonas del mediterráneo.

Generalmente puede decirse que existen dos tipos de subducción

y están directamente relacionados con el ángulo de subducción

que se tenga entre las placas. Pueden ser:

1. Tipo Andino: Son aquellos con un ángulo de subducción

de entre 20-30° y, como su nombre lo indica, producen en

la superficie una morfología similar a los Andes.

Debido al suave ángulo de subducción de estas placas,

los volcanes generados debido a la fundición de rocas a

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100km de profundidades se hayan generalmente entre

150 a 250km de la costa.

Es en este tipo de subducción en el que se encuentran las

placas que causaron el terremoto del 16 de abril en

Ecuador.

2. Tipo Back Arc: Aquellos fenómenos de subducción con

un ángulo de aproximadamente 70° entran en esta

clasificación. Su velocidad de hundimiento es algo más

elevada que su contraparte Andino y los volcanes que

generan crean una especie de isla entre el continente y la

nueva corteza oceánica que se crea entre ambos.

En conclusión, el terremoto del pasado 16 de abril se generó por

la energía potencial elástica liberada debido al roce de las placas

(De Nazca y Sudamericana) que se encuentran en subducción.

Cabe recalcar que las zonas en subducción constituyen las zonas

de mayor actividad sísmica del planeta.

d. Reacciones y consecuencias del sismo

El sismo ocurrido en la zona de Pedernales no ha sido ni de lejos un

evento aislado. El historial sísmico del país revelaba una gran actividad

telúrica que debería haber sido tema de interés tanto para autoridades

como para la población en general.

Si bien las condiciones, tanto sísmicas como económicas, de Ecuador no

pueden equipararse a las de Chile o Japón; un sistema de prevención y

capacitación que se ocupa de educar cada 5 u 8 años a su población fue

un factor desfavorablemente determinante en la velocidad y eficacia de

reacción ante la emergencia.

Si bien la ayuda no se hizo esperar por parte de autoridades y de

naciones vecinas, las víctimas mortales se cuentan en cifras mayores a

las 600, los afectados en miles y la ciudad de Pedernales quedó reducida

a escombros.

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Pero esto no es sólo consecuencia de un mal sistema de prevención y

educación sísmica, sino también a un deficiente entendimiento de la

influencia sísmica en el diseño de estructuras y la ingeniería civil.

Es por eso que en el siguiente punto del presente informe se pretende

evaluar fotografías de estructuras afectadas a fin de identificar las causas

de su falla y prever recomendaciones a modo de memoria descriptiva.

3. APLICACIONES

Como se indicó líneas arriba, muchas de las fallas en edificios durante el

terremoto se deben a causar conocidas por gran parte de ingenieros civiles y

que son tema de estudio durante el desarrollo profesional de los mismos.

Fallas como columna corta, mal confinamiento de columnas y vigas o mal diseño

y cálculo de la resistencia al corte, son varios de los fallos observados y de los

cuales se detallan algunos a continuación.

a. Descripción y evaluación de fallas en estructuras

MALA CONEXIÓN ENTRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES, en este

caso apreciamos el vuelco y derrumbe de una vía en desnivel debido a

la mala conexión entre sus elementos como pilotes y uniones entre

piezas.

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FALLA POR BAJA RESISTENCIA AL CORTE, la principal falla a esta

edificación se debe claramente a la escaza y mala configuración de sus

elementos estructurales en los pisos superiores, tales como vigas y

columnas.

FALLA POR VARIACIÓN BRUSCA DE LA RIGIDEZ O PISO BLANDO,

se debe a que generalmente los pisos superiores se construyen con

mayor rigidez que la planta baja.

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FALLA POR ADHERENCIA DEL BLOQUE DE UNIÓN EN

CONEXIONES VIGA-COLUMNA DEBIDO A FALLA CORTANTE, que

generalmente puede deberse a un deficiente nivel de anclaje en las

conexiones.

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FALLA POR CORTANTE EN COLUMNAS, debido al poco refuerzo y/o

mal diseño de las columnas estas no cuentan con una capacidad de

deformación recomendable y por ende soportan el esfuerzo cortante y

tienden a fallar en forma de quiebre.

FALLA POR GOLPETEO ENTRE EDIFICIOS, cuando las estructuras

son construidas sin tomar en cuenta una prudente separación que evite

golpes entre ellas. En la imagen se aprecia también falla por corte y

variación brusca de rigidez.

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4. CONCLUSIONES

Después de un breve recuento a su historia, se pudo comprobar que

Ecuador es un país con una actividad altamente sísmica al igual que

muchos de los países que conforman el llamado cinturón de fuego del

pacífico.

La ciudad de Pedernales en la provincia de Manabí fue el lugar del

epicentro y a su vez la que mayores consecuencias ha sufrido.

El terremoto se ocasionó debido a la energía liberada como

consecuencia del roce de las placas de Nazca y Sudamericana durante

el fenómeno de subducción que estas presentan.

Más de 2000 personas damnificadas y 600 fallecidos son la

consecuencia de este desastre, pero dichas cifras pudieron verse

minoradas si se hubiese contado con un mejor plan de educación y

prevención, así como un mejor diseño sísmico de sus estructuras.

Muchos de los edificios afectados fallaron por causas ampliamente

conocidas por ingenieros civiles; lo que revelaría una deficiente o nula

intervención de estos durante el proceso constructivo.

5. RECOMENDACIONES

Ecuador, al igual que la gran mayoría de países sudamericanos, necesita

reforzar y mejorar su sistema de educación y prevención para sismos y

tsunamis.

Se recomienda aplicar los conceptos de ingeniería sísmica durante las

labores de reconstrucción y refacción de las zonas afectadas.

Muchas de las estructuras afectadas deben ser demolidas en su totalidad

pues es imposible o poco recomendables que sean refaccionadas.

Implantan, mejorar y regularizar de manera más estricta, leyes que

involucren y exijan la participación de un ingeniero civil en todas las

labores de construcción; en especial a aquellas enfocadas en uso

colectivo.

Poner al alcance de todos los profesionales y empresas de la

construcción nuevas tecnologías antisísmicas, así como facilitar su

acceso a las mismas.

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6. REFERENCIAS

Apuntes Geología General: Introducción a la Deriva Continental, la subducción.

(2016). Geovirtual2.cl. Obtenido el 24 abril 2016, de

http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap07a.htm

Cantón Pedernales. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 24 abril 2016, de

https://es.wikipedia.org/wiki/Cant%C3%B3n_Pedernales

Cinturón de Fuego del Pacífico. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 24 abril

2016, de https://es.wikipedia.org/wiki/Cinturón_de_Fuego_del_Pacífico

Ecuador. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 24 abril 2016, de

https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuador

Herraiz Sarachaga, M. (1997). Conceptos básicos de sismología para ingenieros.

Lima: Centro Peruano Japonés de investigaciones sísmicas y mitigación de

desastres.

Los temblores de los últimos 50 años en Ecuador. (2014). El Comercio. Obtenido

el 24 abril 2016, de http://www.elcomercio.com/actualidad/50-anos-sismos-

ecuador-historia.html

Murillo Jiménez, C. (2004). Análisis de las causas que dieron origen a los daños

estructurales, en las edificaciones del Estado de Puebla, provocados por el sismo

del 15 de junio de 1999 (Licenciado en Ingeniería Civil). Universidad de las

Américas Puebla.

Placa de Nazca. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 26 abril 2016, de

https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_Nazca

Placa Sudamericana. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 26 abril 2016, de

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Subducción. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 26 abril 2016, de

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Terremoto de Ecuador de 2016. (2016). Es.wikipedia.org. Obtenido el 24 abril

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Terremoto de magnitud 7,8 en la zona costera de Ecuador deja más de 600

muertos - BBC Mundo. (2016). BBC Mundo. Obtenido el 24 abril 2016, de

http://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/04/160416_ecuador_terremoto_

magnitud_colombia_peru_bm

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¿Estaba preparado Ecuador para enfrentar un terremoto? - BBC Mundo. (2016).

BBC Mundo. Obtenido el 24 abril 2016, de

http://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/04/160417_ecuador_terremoto_

preparacion_il

6 Principales causas de Fallas en Edificaciones sometidas a Acciones Sísmicas |

CivilGeeks.com. (2012). CivilGeeks.com. Obtenido el 26 abril 2016, de

http://civilgeeks.com/2012/12/15/6-principales-causas-fallas-edificaciones-

sometidas-acciones-sismicas/