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Universidad de Colima. Facultad de Ingeniería Civil. ESTUDIO DE VULNERABILIDAD SÍSMICA PARA MAMPOSTERÍA DE LA CIUDAD DE COLIMA Y PRONÓSTICOS DE RIESGO SÍSMICO. Tesis que para obtener el grado de Maestro en Ciencias Area: Ingeniería Sísmica. presenta José Francisco Ventura Ramírez. Asesor Dr. Vyacheslav Moissevitch Zobin Peremanova. Coquimatlán, Colima, Mayo de 2001
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Universidad de Colima.
Facultad de Ingeniería Civil.
ESTUDIO DE VULNERABILIDAD SÍSMICA PARA MAMPOSTERÍA DE LA CIUDAD DE COLIMA Y PRONÓSTICOS DE RIESGO SÍSMICO.
Tesis que para obtener el grado de
Maestro en Ciencias
Area: Ingeniería Sísmica.
presenta
José Francisco Ventura Ramírez.
Asesor
Dr. Vyacheslav Moissevitch Zobin Peremanova.
Coquimatlán, Colima, Mayo de 2001
Agradecimientos
Al Sistema Regional de Investigación José María Morelos,
(CONACyT) pues sin el financiamiento de los proyectos
96-04-004, 97-0304-004 y 1998-0304-003, no podría
haberse realizado este trabajo.
A las autoridades de Protección Civil de Colima por el apoyo en
los trabajos de campo.
A los Ingenieros Fernando Brizuela Gudiño, José Gerardo Cerrato
Oseguera, Francisco Pérez Ramírez, Armando Sandoval
Salas, Hugo Saucedo Acosta y Juan de la C. Tejeda
Jácome, así como a los Arquitectos Fernando Olmedo
Buenrostro y Julio de J. Mendoza Jiménez, por su apoyo
en el trabajo del grupo de expertos.
Al Director del Hospital ISSSTE Dr. Antonio Calderón Cendejas
y al subdelegado de Obras y Mantenimiento Ing. Felipe de
J. Zamora Prieto.
Al Director del Hospital General Dr. Etelberto López Maldonado.
A la Universidad de Colima.
A todos los catedráticos de la Maestría.
De manera especial agradezco al Dr. Vyacheslav M. Zobin su
invaluable apoyo y orientación para el desarrollo de este
trabajo.
Este trabajo está dedicado a mi esposa e hijo.
INDICE Cuadro de tablas y figuras. 3
Abstract. 5
Resumen. 7
Introducción. 9
1. El peligro sísmico y el problema de la vulnerabilidad en las grandes ciudades.
17
1.1 Estudios de riesgo sísmico. 19
1.1.1 Preparación de escenarios de desastre sísmico. 22
1.1.2 Estudios de comparación entre ciudades de todo el mundo. 23
1.2 Estructura de un estudio de estimación de pérdidas. 26
1.2.1 El peligro sísmico. 26
1.2.2 El problema de la intensidad. 27
1.3 Análisis de la vulnerabilidad. 30
1.3.1 Clasificación. 30
1.3.2 El inventario. 31
2. Clasificación de la mampostería en la ciudad de Colima. 35
2.1 La clasificación de las edificaciones en la ciudad de Colima. 37
2.2 La relación entre las Normas y Reglamentos y la clasificación de la mampostería.
40
2.3 Características de las edificaciones de mampostería de acuerdo a su tipo.
42
3. Los terremotos en la ciudad de Colima y sus efectos en la
mampostería. 49
3.1 La tectónica de placas. 52
3.2 Marco sismotectónico del Occidente de México. 60
3.3 Efectos macrosísmicos. 65
4. Los efectos macrosísmicos del sismo de 09-X-1995 y la
microzonificación de mampostería en la ciudad de Colima. 67
4.1 Descripción del sismo del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0). 69
4.2 Datos y método. 71
4.3 Estructura y rasgos específicos del campo macrosísmico. 76
4.4 Atenuación de la Intensidad con distancias a través y a lo largo del área de origen.
79
4.5 Resultados y discusión. 83
5. La vulnerabilidad sísmica de la Ciudad de Colima. 87
5.1 Metodología y datos. 89
5.2 La construcción de matrices de daños. 94
5.3 Cálculos para el pronóstico de daños en la ciudad de Colima. 97
6. Pronósticos de riesgo sísmico. 99
6.1 Pronóstico de daño para la ciudad de Colima. 101
6.2 El escenario de sismo fuertes para los hospitales en la ciudad de Colima.
104
6.3 Metodología. 107
6.4 La vulnerabilidad de los edificios de hospitales. 109
6.5 La vulnerabilidad del entorno y el escenario en hospitales del terremoto de intensidad VII y VIII.
112
6.5.1 Hospital General 114
6.5.2 Hospital ISSSTE 116
Conclusiones. 119
Anexo 1. Extractos del Reglamento de Desarrollo Urbano y Seguridad Estructural para el Municipio de Colima.
129
Anexo 2. Extractos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería.
134
Anexo 3. Extractos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo.
136
Anexo 4. Cuestionario de la primera aplicación a un grupo de expertos. 140
Anexo 5. Resultados de la primera aplicación del cuestionario a un grupo de expertos.
146
Anexo 6. Cuestionario para el temblor de Jalisco, 9 de octubre de 1995. 150
Anexo 7. La escala MM operativa. para el terremoto de 09.10.95 con los datos del cuestionario.
151
Bibliografía. 153
5
Abstract
The state of Colima is located in the northern part of the Mexican subduction
zone where the Rivera and Cocos plates subducts beneath the North America plate
along the Middle American trench. Many earthquakes have ocuured in this subduction
zone.
This paper is devoted to a detailed study of the macroseismic field generated by
the Mw 8.0 Jalisco, Mexico, earthquake of 1995 October 9th and to the estimation of
vulnerability of urban constructions and hospitals in Colima.
The earthquake was felt along the 600-km coast of the Mexican states of
Colima, Jalisco and Michoacan and in the continental part of Mexico. We had about
300 interviews with people who felt the earthquake in their houses located in 56 cities
and towns of the states of Colima, Jalisco and Michoacan.
Colima is a typical small mexican city with the one or two story residential
constructions of three main types. The urban development in Colima had a concentric
structure: the old zone, zone 1, which was constructed before 1950, is situated in the
central part of the city and surrounded by zone 2, constructed from 1950 to 1970. The
outer circle (zone 3) is represented by modern constructions. We calculated the matrixes
of damage probability for each urban zone, using the method of expert opinions, and
prepared the scenario of posible losses caused by future earthquake. An earthquake of
intensity VII can produce dangerous damages in zone 1 and very sensitive in zone 2. An
earthquake of intensity VIII can produce real damages in a half of zone 1, can be
dangerous in zone 2 and very sensitive in zone 3. The comparison with the
macroseismic effects of the 1932 and 1941 earthquakes in Colima supports our
scenario. This study supports the scenario for hospitals in Colima city.
7
Resumen
El estado de Colima está ubicado en la zona Occidente de México y sufre un
gran peligro sísmico de ocurrencia de terremotos. Las placas oceánicas de Cocos y
Rivera se hunden bajo la placa continental Norteamericana a lo largo de la trinchera
Mesoamericana y forman zonas de subducción donde muchos terremotos ocurren.
Este trabajo cuenta con la descripción de los efectos macrosísmicos del último
gran temblor ocurrido en la zona de subducción de Colima-Jalisco el 9 de octubre de
1995 y el estudio de vulnerabilidad de edificaciones residenciales y hospitales de la
ciudad de Colima.
El terremoto del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0) fue sentido a lo largo de 600 km
de la costa mexicana, en los estados de Colima, Jalisco y Michoacán y en la parte
continental de México. Se realizaron alrededor de 300 entrevistas con gente que sintió el
terremoto dentro de sus casas, las cuales están situadas en 56 pueblos y ciudades de los
Estados de Colima, Jalisco y Michoacán.
El estudio de la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones residenciales de la
ciudad de Colima nos permitió construir matrices de daños esperados para el pronóstico
de los efectos de terremotos de intensidad de VI a IX (escala Mercalli Modificada,
MM). El inventario preliminar de 150 edificaciones de la zona de estudio, en conjunto
con datos de desarrollo urbano de la ciudad, nos permite dividirla en tres subzonas:
subzona I (antigua, construida antes de 1950), subzona II (intermedia, construida en los
años 1950 a 1970) y subzona III (moderna, construida después de 1970. Un terremoto
de intensidad VII puede ser dañino en la subzona I y bastante sentido en la subzona II.
El terremoto de intensidad VIII representa peligro real de destrucción para la mitad de
las edificaciones en la subzona I, puede ser dañino para las edificaciones de la subzona
II y bastante sentido en la subzona III. Los resultados del estudio de vulnerabilidad
sísmica de edificaciones están aplicados para preparar el escenario del terremoto para
hospitales de la ciudad de Colima.
Introducción.
11
Es responsabilidad ética de los ingenieros civiles y arquitectos construir obras
capaces de resistir la violenta sacudida del terreno producida por los sismos. Esto se puede
lograr mediante una configuración adecuada; un diseño con base en las normas,
reglamentos y recomendaciones técnicas pertinentes; y una correcta supervisión durante la
construcción de dichas obras. Con ello se pueden alcanzar los dos objetivos primordiales de
la Ingeniería Sísmica: evitar el colapso de las estructuras y proteger la vida humana.
Estos objetivos no son únicos; mitigar los efectos de los sismos con relación a las
pérdidas es de suma importancia para la economía y funcionamiento de una ciudad, región
o país. De aquí la necesidad de comprender los fenómenos sísmicos, sus características y
sus consecuencias para poder así estimar el riesgo sísmico de una ciudad y con ello
proponer las medidas preventivas que sea necesario tomar.
Para el diseño de edificaciones en regiones sísmicas y para la evaluación de daños
probables causados por eventos futuros, se requiere estimar la intensidad máxima del
movimiento del terreno. Para ello se utilizan modelos de riesgo sísmico que se basan en la
información disponible sobre la sismicidad histórica y de registros instrumentales, en la
geología local, y en la tectónica regional. Es común adoptar la aceleración máxima del
terreno como una medida de intensidad de la sacudida. Aún cuando la aceleración no es un
parámetro perfecto ni único, provee una estimación razonable para determinar el riesgo
sísmico y en la actualidad se emplea en forma amplia en mapas de zonificación sísmica y
para calcular las solicitaciones a que estarán expuestas las estructuras.
En los estudios de riesgo sísmico se manejan dos conceptos que son: el peligro
sísmico y el riesgo sísmico. El peligro sísmico es un parámetro que cuantifica la ocurrencia
de futuros eventos sísmicos y las acciones sísmicas asociadas que pueden tener efectos
adversos sobre el hombre y sus actividades. El peligro sísmico se expresa en términos de
probabilidad en un tiempo dado de que determinado valor sea excedido.
El riesgo sísmico es un parámetro que expresa la probabilidad de que en
determinado sitio y durante un tiempo de exposición dado las consecuencias económicas y
sociales excedan valores prefijados.
12
Desde hace un par de décadas se ha venido prestando especial importancia dentro
del campo de la Ingeniería Sísmica, al problema de predecir el comportamiento de
edificaciones existentes en una zona urbana frente a posibles eventos de carácter sísmico.
La solución a este problema se engloba hoy en día dentro de los llamados estudios de
vulnerabilidad sísmica los cuales, por varias razones, llegan a ser una herramienta
indispensable para prevención de desastres. Por un lado, este tipo de estudios puede llegar a
simplificar enormemente la tarea de identificar las estructuras más vulnerables dentro de
una zona urbana, si se tiene en cuenta el gran número de edificios que pueden existir en una
ciudad e inclusive en poblaciones más pequeñas.
Por otro lado, la vulnerabilidad constituye conjuntamente con la peligrosidad uno de
los factores determinantes del riesgo sísmico específico, el cual representa la probabilidad
total de que una estructura sufra varios niveles de daño durante un período específico de
tiempo. De esta forma, el riesgo específico para un período de tiempo dado, se determina
mediante la convolución de las probabilidades de ocurrencia de todas las intensidades
posibles del movimiento del terreno durante el mencionado período, es decir, de la
peligrosidad sísmica, con las probabilidades de daño en la estructura para cada una de
dichas intensidades lo que constituye la vulnerabilidad sísmica.
Estudios de este tipo se han realizado en muy diversas ciudades de todo el mundo,
pero en México poco se ha hecho hasta ahora con aquellas ciudades y poblados que no son
objeto de un gran desarrollo industrial y comercial. Es cierto que la exposición de recursos
en este tipo de ciudades puede ser mayor, pero en muchas ocasiones son más fatales
aquellas regiones donde las construcciones son modestas y de calidades medias a malas; en
varias ocasiones se ha visto esto en regiones del mundo como Irán, Centro y Sudamérica,
India, y algunas regiones de la antigua Unión Soviética.
En Colima el sismo del 9 de octubre de 1995 marcó la frontera entre los grandes
sismos sentidos durante el siglo veinte, y no solo eso, ha sido el sismo cuyos efectos se han
documentado con mayor atención que los de 1973, 1941 y 1932. Aunado a esto, en la
Universidad de Colima se ha alcanzado un grado de desarrollo científico importante que ha
permitido que investigadores de prestigio internacional puedan, en Colima, realizar
investigación científica.
13
Este trabajo es la recopilación de las experiencias obtenidas a lo largo de tres años
de investigación de campo y documental, que han tenido como fin determinar el riesgo
sísmico en la ciudad de Colima mediante el estudio del campo macrosísmico del evento del
9 de octubre de 1995 que sirve como base para la caracterización de la ciudad y la
vulnerabilidad de las edificaciones de mampostería utilizando un método sencillo pero con
validez para poder hacer pronósticos de daños.
El trabajo consta de seis capítulos. Conforme a lo autorizado, se ha cambiado de
lugar el capítulo dos por el tres por sugerencia directa del asesor y para la mejor formación
del trabajo.
En el primero se hace una descripción de lo que constituyen los estudios de riesgo
sísmico; se muestra como los sismos han sido devastadores en todas las regiones del mundo
y se explica en que consiste el riesgo sísmico. También se menciona cual es el proceso para
la preparación de escenarios de desastre sísmico y se menciona de manera introductoria la
comparación de riesgo entre ciudades de todo el mundo, que en la década de los noventa se
ha venido preparando. Posteriormente se profundiza un poco en lo que es la estructura de
un estudio de estimación de pérdidas, desde la peligrosidad sísmica, hasta la vulnerabilidad
de las estructuras.
En el capítulo dos se desarrolla una breve explicación de los criterios que se
siguieron en la clasificación de las edificaciones de mampostería de la ciudad de Colima.
Se ha dedicado un capítulo a ello, pues aunque aparentemente es una situación sencilla, está
bastante ligada con la apreciación personal del investigador y es claro que entre más
detallado estén los criterios de clasificación, más ciertos y uniformes podrán ser los
estudios que de este trabajo se puedan derivar. Es importante mencionar que se hacen
algunas referencias al Reglamento de Desarrollo Urbano y Seguridad Estructural para el
municipio de Colima, así como a las Normas Técnicas Complementarias de construcciones
de mampostería y de diseño por sismo, con el fin de aportarle al lector algunas bases para la
comprensión de las posturas tomadas ante los criterios de clasificación. Los profesionales
formados en el área de la construcción de edificaciones, no solo conocen bien esta área sino
que la dominan y ello se muestra en el subcapítulo dedicado a las características de las
edificaciones de acuerdo a su tipo.
14
En el tercer capítulo se presenta una breve explicación de la teoría de la tectónica de
placas, y de algunos conceptos de la sismología con el fin de que este trabajo pueda ser
comprendido por estudiantes de licenciatura o profesionistas que no tengan una formación
en la sismología. Se hace énfasis en algunos conceptos que son pertinentes para el
desarrollo del trabajo. En este mismo capítulo se menciona el marco sismotectónico de la
región, resaltando los macrosismos que se han presentado durante este siglo y haciendo una
descripción de sus efectos de manera muy generalizada. Estos tres primeros capítulos
sirven como marco teórico, conceptual y de referencia para el desarrollo de los capítulos
posteriores.
En el capítulo cuatro se presenta el análisis de los efectos y el campo macrosísmico
del evento del 9 de octubre de 1995 obteniendo relaciones de atenuación de la intensidad
con la distancia. Es importante mencionar que este estudio es parte de un proyecto
realizado con financiamiento del Sistema de Investigación Regional José María Morelos y
nuestra participación en la investigación de campo fue permanente. Se visitaron más de 50
ciudades y poblaciones ubicadas en los estados de Jalisco, Colima y Michoacán, realizando
alrededor de 300 entrevistas e inspecciones físicas a edificaciones de mampostería.
En el quinto capítulo se presenta el estudio de vulnerabilidad sísmica de la ciudad de
Colima realizado con el fin de hacer un pronóstico de daños en caso de presentarse eventos
que generen intensidades de VI a IX grados en la escala de Mercalli Modificada. En este
estudio se utiliza el método del grupo de expertos para generar los datos de la
vulnerabilidad de una edificación de mampostería según su tipo. Con estos datos se
construyeron curvas de vulnerabilidad y matrices de daños que se utilizaron para los
pronósticos. En el capítulo seis se realizan algunos pronósticos de daño para la ciudad de
Colima. En este mismo capítulo se incluye la preparación del escenario de sismos fuertes
para los hospitales en la ciudad de Colima. Se explica de manera general como se estudia la
vulnerabilidad de los edificios de hospitales, para finalmente presentar el escenario del
terremoto de intensidad VII y VIII.
15
La finalidad de este documento es presentar los trabajos de investigación que he
realizado en conjunto y con asesoría del Dr. Vyacheslav M. Zobin. Sin embargo, durante la
preparación del mismo se han tocado algunos puntos adicionales que servirán como marco
referencial para aquellos que sin tener una formación profesional del área estén interesados
en leer y comprender lo que aquí se ha pretendido explicar.
1. El peligro sísmico y el problema de la vulnerabilidad en las grandes ciudades.
19
1.1 Estudios de riesgo sísmico.
Los terremotos son catástrofes naturales que han azotado a la humanidad durante toda
su historia y han traído en forma recurrente destrucción y muerte. Ciudades enteras han sido
literalmente arrasadas y reducidas a escombros por causa de un gran sismo. Son millones las
víctimas que los terremotos han causado y en un solo evento han perecido centenares de miles
de personas. Existe razón de sobra para que la población de todo el mundo tema a este tipo de
fenómenos y no es de sorprender que sus causas sean buscadas en mitos y leyendas, y
aparentemente controlados por deidades mediante cultos y fervor. Algunos terremotos han
alcanzado proporciones inimaginables por el hombre, y esto en lo general no solo es debido al
violento movimiento del terreno, también incendios, maremotos, licuaciones de suelos no
cohesivos, deslizamientos de laderas y avalanchas por un lado, y por otro el crecimiento
desmedido de la población y las ciudades, así como la intolerable falta de ética de los
constructores o el desconocimiento de la problemática que acompaña el diseño sísmico de
estructuras.
Tabla 1.1 Principales sismos del siglo XX. (Sauter, 1989)
Año Ciudad, País, Región M Muertos Observaciones 1905 Punjab-Kashmir, India 8.6 19,000 1906 Ecuador 8.9 1,000 Uno de los mayores eventos registrados 1906 San Francisco, EUA 8.3 700 Gran conflagración, destruye la ciudad 1906 Valparaíso, Chile 8.6 1,500 1907 Tadzhikistán, Rusia 8.1 12,000 1908 Mesina, Italia 7.5 120,000 Mesina destruida 1909 Irán (región central) 7.3 5,500 1915 Avezzano, Italia 7.5 33,000 1917 Bali, Indonesia 15,000 1918 Provincia Guangdong, China 7.3 10,000 1920 Reggio Calabria, Italia 1,400 1920 Provincia Kansu, China 8.6 200,000 Grandes deslizamientos de tierra 1923 Provincia Sichuan, China 7.3 5,000 1923 Irán (noreste) 5.5 2,200 1923 Tokio (Kwanto), Japón 8.3 99,000 Destrucción de la capital, Tsunami 1927 Península Tango, Japón 7.8 3,020 1927 Provincia Gansu, China 8.3 41,000
20
1929 Irán (noreste) 7.2 5,800 1930 Irán (noroeste) 7.2 2,510 1930 Campania, Italia 6.5 1425 1932 Kansu, China 7.6 70,000 1933 Sanriku, Japón 8.9 3,000 Uno de los mayores sismos, Tsunami. 1934 Bihar, India 8.4 11,000 Subcidencia terreno en grandes
extensiones 1935 Taiwan 7.1 3,276 1935 Queta, Pakistán 7.6 60,000 Ciudad destruida 1939 Chillán, Chile 8.3 30,000 Ciudad destruida 1939 Erzincan, Turquía 8.0 33,000 1940 Vrancea, Rumania 7.4 1,000 1942 Turquía 7.6 4,000 1943 Tottori-Okayama, Japón 7.4 1,190 1944 San Juan, Argentina 7.8 5,000 Ciudad destruida 1944 Wakamaya, Japón 8.3 1,000 Gran Tsunami 1945 Aichi, Japón 7.3 5,400 1948 Turkmenstán, URSS 7.3 20,000 1949 Pelileo, Ecuador 6.8 6,000 1953 Turquía (noroeste) 7.5 1,100 1954 El Asnam, Argelia 6.8 1,240 1960 Agadir, Marruecos 5.7 12,000 Ciudad destruida, un tercio de la
población perece 1960 Concepción, Chile 8.3 5,700 1962 Qazvin, Irán 7.3 12,200 1963 Skopje, Yugoslavia 6.0 1,200 1968 Khorasan, Irán 7.3 12,100 1969 Provincia Guangdong, China 5.9 3,000 1970 Gediz, Turquía 7.3 1,100 1970 Chimbote, Perú 7.8 67,000 Mayor catástrofe sísmica del continente
americano 1972 Irán (centro y sur) 7.1 5,400 1972 Managua, Nicaragua 6.2 10,000 Ciudad destuida 1974 Provincia Yunnan, China 7.1 20,000 1975 Haicheng, China 7.3 1,300 Predicción sismo 1975 Lice, Turquía 6.7 2,370 1976 Guatemala, Falla Motagua 7.5 22,000 1976 Nueva Guinea 7.1 6,000 1976 Tangshan, China 7.8 300,000 Mayor número de víctimas en el siglo
XX
21
1976 Golfo Moro, Filipinas 8.0 7,000 1976 Turquía, región este 7.3 5,000 1977 Vrance, Rumania 7.2 1,570 1978 Tabas, Irán 7.7 15,000 1980 El Asnam, Argelia 7.3 5,000 Ciudad destruida 1980 Campania, Italia 7.0 3,100 1981 Kermán, Irán 6.9 3,000 1981 Kermán, Irán 7.3 2,500 1982 Yemen, al este de Sanaa 6.0 2,800 1983 Turquía 6.9 2,000 1985 Chile (región central) 7.7 1,200 1985 Michoacán, México 8.1 15,000 1986 San Salvador, El Salvador 6.2 1,200 1987 Colombia-Ecuador 7.0 1,000 1988 Nepal.India 6.6 1,450 1988 Armenia 7.0 25,000 1990 Irán (noroeste) 7.7 40,000 1990 Luzon, Islas Filipinas 7.8 1,621 1991 India (norte) 7.0 2,000 1992 Indonesia 7.5 2,500 1993 India central 6.3 9,748 1995 Kobe, Japón 6.9 5,502 1997 Armenia 6.0 1,100 1997 Irán (norte) 7.5 1,567 1998 Afganistán 6.1 2,323 1998 Afganistán 6.9 4,000 1998 Nueva Guinea 7.1 2,183 1999 Colombia 6.3 1,185 1999 Turquía 7.4 15,657 1999 Taiwan 7.6 2,101
En la tabla 1.1 se muestra una lista de los 82 sismos más significativos del siglo XX
por ser aquellos que causaron más de 1000 personas muertas. Unicamente se incluye el San
Francisco 1906 por ser éste un ejemplo para muchos estudios sísmicos y que sirva como base
de comparación para los otros eventos mostrados en la lista. Estos eventos en suma arrojan un
número cerca de 1’500,000 de muertes por sismo a lo largo del siglo XX, aclarando que solo
el evento de Tangshan en China representa una quinta parte de este total. Es de hacerse notar
que no hay una relación directa entre magnitud y número de muertos, así como no la hay entre
22
número de muertos y pérdidas económicas, ya que un evento puede causar gran destrucción en
edificios sin que estos lleguen al colapso y con ello salvar muchas vidas, o como en el caso de
los países de tercer mundo se destruyan muchas viviendas de adobe o cualquier otro sistema
constructivo que no representa mucho valor económico pero que puede causar gran número de
muertes.
Es evidente entonces la necesidad de predecir, no necesariamente el próximo evento,
sino las posibles consecuencias que un evento de gran magnitud pueda ocasionar a una ciudad,
región o país; es decir, es necesario cuantificar el riesgo sísmico. Actualmente existen varias
formas de medir el riesgo sísmico en el mundo. Dos de entre los diversos tipos de estudio que
se realizan son: a) la preparación de escenarios de desastre sísmico de ciudades en específico
(Shah, 1996) y b) los estudios de comparación entre ciudades de todo el mundo. Para el primer
caso es necesario establecer el peligro sísmico y hacer estimaciones de pérdidas en todos los
sentidos (económicas, vivienda, heridos, muertos, etc.) para poder generar un escenario, y para
el otro, es necesario tomar en cuenta las características de cada ciudad y generar información
común a otro tipo de ciudades.
1.1.1 Preparación de escenarios de desastre sísmico.
La elaboración de un escenario de desastre sísmico es una práctica muy común en las
grandes ciudades, debido a que permite establecer las principales líneas de acción en caso de
un evento, para mitigar los efectos en forma inmediata. No podríamos decir que un escenario
ayude a prevenir el desastre, pero si aporta bastante información para tomar medidas
precautorias de control de las acciones a realizar en las inmediatas horas a un evento de gran
magnitud.
Uno de los principales apoyos en la preparación de escenarios de desastre sísmico es el
estudio de estimación de pérdidas, el cual se ha realizado para distintos propósitos. Quizá los
dos objetivos más comunes son a) proveer una base para la planeación de respuesta a desastres
y b) estimar la potencialidad de las compañías de seguros.
Una estimación de pérdida por sismo es una descripción hipotética de los efectos de un
futuro sismo en un área (ciudad, región, estado, nación). Tal estimación puede incluir: a) los
costos directos de daños a edificios; b) muertos y heridos; c) pérdida del funcionamiento de
23
líneas vitales y servicios críticos, tal como hospitales, estación de bomberos, sistemas de
comunicación, redes de transporte, abastecimiento de agua, etc. y d) los impactos económicos
indirectos, tal como la pérdida de capacidad de producción y el desempleo asociado.
Además de los ya mencionados propósitos, la estimación de pérdidas puede ser
utilizada para otras razones:
• Resaltar la necesidad de desarrollar programas de mitigación del peligro sísmico.
• Identificar grupos de edificaciones ó áreas geográficas de especial peligro.
• Obtener estimaciones rápidas durante las primeras horas siguientes a un sismo de
impacto comparable al del estudio.
• Formular estrategias generales para la mitigación de peligro sísmico.
• Evaluar el impacto económico total de un sismo.
• Estimar los posibles efectos sísmicos sobre la seguridad nacional.
Quizás, en el futuro, serían estimadas las consecuencias de un sismo específico predicho.
Las diferentes estimaciones, hechas para distintos propósitos y para uso potencial de
diversos grupos, tienen objetivos diferentes y requieren de distintas metodologias, variando la
cantidad de detalles e involucrando diferentes costos para el estudio.
En este estudio se considera la estructura de la estimación de pérdidas para el pronóstico
de riesgo por tres razones: a) la generalidad de su uso y su probada utilidad, b) sirve como
antecedente para la preparación del escenario de un gran terremoto en la ciudad de Colima y c)
puede servir como base para que en conjunto con otros estudios de los factores considerados
en el EDRI se pueda establecer la comparativa de esta ciudad con otras del mundo.
1.1.2 Estudios de comparación entre ciudades de todo el mundo.
El Indice de Riesgo de Desastre Sísmico (EDRI) es un índice completo que fue
desarrollado para facilitar la comparación interurbana mundial de la magnitud y las
características del riesgo urbano de desastre sísmico para los potenciales usuarios (Davidson
and Shah, 1998). El EDRI intenta medir el riesgo de un desastre urbano causado por un sismo.
Este concepto no solo intenta aportar la posible frecuencia de ocurrencia de sismos en el
futuro, o el impacto esperado en cuanto a heridos, muertos, edificios dañados ó pérdidas
24
económicas. En un desastre sísmico se considera también la capacidad de la ciudad afectada
de mitigar el impacto y sus consecuencias catastróficas a ella misma y las que genera al resto
del mundo. Al reconocer que las características del riesgo son variadas, el EDRI intenta ser no
sólo la manera de medir la magnitud del riesgo comparada entre ciudades, sino también
atender las causas de ese riesgo de desastre sísmico, las cuales están consideradas en esta
comparación.
El EDRI es fundamentalmente diferente de la estimación de pérdidas y de otros
trabajos de evaluación de riesgo de desastre sísmico en las siguientes tres maneras:
1. El EDRI evalúa el riesgo de que una ciudad sufra un desastre sísmico, un concepto
que es más amplio que el usualmente visto en estudios de estimación de pérdidas.
2. A diferencia de la estimación de pérdidas, el EDRI se preocupa fundamentalmente
de proporcionar información acerca de los factores que producen el riesgo sísmico,
no sólo de la evaluación total de la magnitud del riesgo.
3. El EDRI es el primer esfuerzo que coloca la comparación del riesgo en diferentes
ciudades como su objetivo principal.
Uno de los principales objetivos del EDRI es ayudar a comprender los factores que
causan el riesgo de desastre sísmico y comprender como su contribución varía entre las
distintas ciudades del mundo. Un factor contribuyente es cualquiera de las características de la
composición física de la ciudad, el peligro sísmico, el número de residentes o el tipo de
actividades que pueden afectar la probabilidad de un impacto severo a la vida de la ciudad con
terremotos futuros.
Son cinco factores principales los que contribuyen al riesgo de desastre sísmico de una
ciudad:
Amenaza. Gravedad, alcance y frecuencia del fenómeno geológico al cual la ciudad
está sujeta.
Exposición. Tamaño de la ciudad. Número de personas y objetos físicos, y la cantidad
y tipo de actividades que sostienen.
Vulnerabilidad. La facilidad con la que las personas expuestas, los objetos físicos y las
actividades pueden ser afectadas a corto o largo plazo.
25
Contexto Externo. La manera en que el impacto dentro de la ciudad afecta a la gente y
las actividades fuera de la ciudad.
Capacidad de Respuesta y Recuperación en Caso de Emergencia. Que tan eficazmente
y eficientemente puede una ciudad reducir el impacto de un terremoto por medio de
esfuerzos formales y organizados específicamente con ese propósito.
Desgraciadamente, no todas las ciudades del mundo han adoptado el EDRI debido a
diversas causas. La razón más común por lo que el EDRI no ha podido sustituir a la
estimación de pérdidas es debida principalmente a la gran utilidad comercial que ésta última
tiene y a que el interés de las grandes compañías de seguros en el EDRI aún no se ha
fortalecido. El EDRI solamente será adoptado en gran medida cuando las grandes compañías
de seguros aprovechen las bondades que el EDRI aporta a un mundo cada vez más globalizado
tanto política como comercialmente.
26
1.2 Estructura de un estudio de estimación de pérdidas.
Hay dos partes previas a un estudio de estimación de pérdidas: a) la evaluación del
peligro sísmico del terreno, y b) la determinación de pérdidas en función de la intensidad del
sismo (Figura 1.1). La primera corresponde su estudio a los sismólogos, mientras que la
segunda (que trata de la vulnerabilidad de las edificaciones y servicios) es área de los expertos
de la ingeniería. Las dos partes combinadas complementan una estimación de pérdidas, y es
necesario que sismólogos e ingenieros cooperen con el fin de que los resultados de las dos
partes se entrelacen.
Clasificación.
Daño vs. Intensidad.
Inventario.
Pérdida vs. Daño.
Peligro Sísmico. Pérdida acumulada vs. Intensidad.
Pérdidas.
Figura 1.1 Estructura de un estudio de estimación de pérdidas. (Whitman, 1988)
1.2.1 El peligro sísmico.
Este estudio está concentrado principalmente en la vulnerabilidad, y solamente se hace
mención sobre cual puede ser el problema de la evaluación del peligro sísmico del terreno. El
peligro puede ser expresado ya sea determinísticamente o probabilísticamente.
En un análisis determinístico una magnitud en particular es asumida, usualmente un
evento histórico grande. Algunas veces se toman diferentes magnitudes, envolviendo distintas
27
localizaciones de epicentros y se escoge de entre ellos. Después son usadas las relaciones de
atenuación para evaluar la intensidad del sismo sobre la región de interés. Este enfoque es
bueno en regiones de alta sismicidad, donde la historia de sismos grandes es tan vasta como
puede ser racionalmente esperada en un futuro.
Un análisis probabilístico involucra varios pasos: identificación de áreas de ruptura y/o
fallas, establecimiento de una relación de ocurrencia de magnitud contra frecuencia para cada
área o falla, selección de relaciones de atenuación apropiadas, y combinar toda esta
información para determinar la probabilidad de que diferentes intensidades puedan ser
excedidas en un determinado período de tiempo. Este enfoque probabilístico es esencial para
estudios de regiones de baja sismicidad donde no es el máximo evento histórico el que puede
ser utilizado, por no ser un gran evento, ya que no sería razonable su uso para estimación de
pérdidas. Con este fin se debe estimar sismológicamente el máximo sismo creíble (pero su uso
es muy raro).
1.2.2 El problema de la intensidad.
Dos problemas especiales relativos al peligro sísmico del terreno pueden ser
mencionados: a) el uso común de la escala Mercalli Modificada (MM) (Tabla 1.1) para
expresar la intensidad y b) la influencia de condiciones locales de suelos.
Tabla 1.2 Escala de intensidad Mercalli Modificada (MM). (Sauter, 1989)
Grado Descripción
I No es sentido por las personas; registrado por los instrumentos sismográficos.
II Sentido solo por pocas personas en reposo, especialmente en los pisos superiores; objetos suspendidos pueden oscilar.
III Sentido en el interior de las edificaciones, especialmente en pisos superiores, pero muchos pueden no reconocerlo como temblor; vibración semejante a la producida por el paso de un vehículo liviano; objetos suspendidos oscilan.
IV Objetos suspendidos oscilan visiblemente; vibración semejante a la producida por el paso de un vehículo pesado; vehículos estacionados se bambolean; cristalería y vidrios suenan; puertas y paredes de madera crujen.
28
V Sentido aún en el exterior de los edificios; permite estimar la dirección de las ondas; personas dormidas se despiertan; el contenido líquido de recipientes y tanques es perturbado y se puede derramar; objetos inestables son desplazados; las puertas giran y se abren o cierran; relojes de péndulo se paran.
VI Sentido por todas las personas; muchos sufren pánico y corren hacia el exterior; se tiene dificultad en caminar establemente; vidrios y vajilla se quiebran; libros y objetos son lanzados de los anaqueles y estantes; los muebles son desplazados o volcados; el revoque y enlucido de mortero de baja calidad y mampostería tipo D se fisuran; campanas pequeñas tañen.
VII Se tiene dificultad en mantenerse parado; percibido por los conductores de vehículos en marcha; muebles se rompen; daños y colapso de mampostería tipo D; algunas grietas en mampostería tipo C; las chimeneas se fracturan a nivel de techo; caída del revoque de mortero, tejas, cornisas y parapetos sin anclaje; algunas grietas en mampostería de calidad media, campanas grandes tañen; ondas en embalses y depósitos de agua.
VIII La conducción de vehículos se dificulta; daños de consideración y colapso parcial de mampostería tipo C; algún daño a mampostería tipo B; ningún daño en mampostería tipo A; caída del revoque de mortero y de algunas paredes de mampostería; caída de chimeneas de fábricas, monumentos, y tanques elevados; algunas ramas de árboles se quiebran; cambio en el flujo o temperatura de pozos de agua; grietas en terreno húmedo y en taludes inclinados.
IX Pánico general; construcciones de mampostería tipo D totalmente destruidas; daño severo y aún colapso de mampostería tipo C; daño de consideración en mampostería de tipo B; daño a fundaciones; daños y colapso de estructuras aporticadas; daños de embalses y depósitos de agua; ruptura de tubería enterrada; grietas significativas visibles en el terreno.
X La mayoría de construcciones de mampostería y a base de pórticos destruidas; algunas construcciones de madera de buena calidad dañadas; puentes destruidos; daño severo a represas, diques y terraplenes; grandes deslizamientos de tierra; el agua se rebalsa en los bordes de los ríos, lagos y embalses; rieles de ferrocarril deformados ligeramente.
XI Los rieles de ferrocarril deformados severamente; ruptura de tuberías enterradas que quedan fuera de servicio.
XII Destrucción total; grandes masas de roca desplazadas; las líneas de visión óptica distorsionadas; objetos lanzados al aire.
29
Descripción de los tipos de mampostería Tipo A: Buena calidad de ejecución, mortero y diseño; reforzada y confinada
empleando varillas de acero; diseñada para resistir cargas laterales de sismo. Tipo B: Buena calidad de ejecución; reforzada, pero no diseñada específicamente para
resistir cargas laterales de sismo. Tipo C: Calidad de ejecución media, sin refuerzo y no diseñada para resistir cargas
laterales. Tipo D: Materiales de baja resistencia, tal como adobe; baja calidad de ejecución; débil
para resistir cargas laterales.
Todos están de acuerdo que MM es una medida de intensidad subjetiva y cualitativa,
sin embargo mucha de la historia sísmica es conocida solo en términos de MM. Además, ha
habido gran dificultad en acordar una apropiada medida de intensidad. Ni la máxima
aceleración, ni la máxima velocidad del terreno son satisfactorias. Los espectros de respuesta
han sido sugeridos, pero deben ser hechos para el período fundamental del edificio o grupo de
edificios. La Escala Ingenieril de Intensidad (ESI) usa espectros de respuesta promedio sobre
un rango de períodos, lo cual sugiere una medida cuantitativa que puede ser usada en el futuro,
pero por ahora MM es generalmente aceptada como la mejor alternativa, sin embargo debe ser
usada con gran cuidado.
Las condiciones geológicas y locales del suelo tienen una mayor influencia sobre la
intensidad. Aquí se incluye la amplificación de frecuencias debido a fallas topográficas ó a
capas de terreno suave. Aunque existen métodos teóricos para evaluar los efectos, en lo
posible es mejor hacer uso de la experiencia. Donde la experiencia es insuficiente, una simple
aproximación puede ser usada: asumir que MM aplica para las condiciones de cimentación
promedio y adicionar o sustraer incrementos de MM para mejores o peores condiciones de
cimentación.
Desde hace algún tiempo existen sugerencias para pasar de este estado intermedio de
determinación de intensidades locales a establecer relaciones de daño o pérdidas directamente
con la magnitud y la distancia epicentral. Donde la necesaria base de datos estadísticos existe
hay que desarrollar correlaciones, ya que estas pueden ser ampliamente aprovechadas. Si
embargo, aún sería necesario tomar en cuenta los efectos locales de suelos blandos y
condiciones geológicas, por lo que serían establecidas distintas correlaciones para diferentes
regiones y leyes de atenuación.
30
1.3 Análisis de la vulnerabilidad.
En la estimación de pérdidas el análisis de la vulnerabilidad envuelve una serie de
etapas como son la creación de un sistema de clasificación para los edificios y servicios; un
inventario con base en el sistema mencionado anteriormente; para cada tipo de edificio o
servicio una relación entre el estado de daños y la intensidad establecida (vulnerabilidad del
edificio); las pérdidas con relación al estado de daños y finalmente lo que nosotros llamamos
pronóstico de daños, calculado en función de la intensidad establecida.
1.3.1 Clasificación.
Una clasificación exhaustiva de sistemas para edificios y servicios básicos ha sido
desarrollada por la ATC (Applied Technology Council) en los Estados Unidos de
Norteamérica. La clasificación tiene catorce tipos básicos de edificios, y en algunos casos hace
subdivisiones, generando veinte tipos de edificaciones de acuerdo a su composición estructural
(Tabla 1.2). De la misma forma tiene clasificadas ocho clases de servicios básicos, dividida en
veintitrés tipos de acuerdo a su forma y función social.
Tabla 1.3 Sistema de clasificación de edificios según su estructura. (ATC, 1985).
Tipo Descripción
1 Estructuras sin interés para ingeniería.
2 Construcciones de adobe.
3 Construcciones tapiadas.
4 Mampostería sin refuerzo.
5 Mampostería reforzada.
6 Estructuras con tableros de soporte.
7 Marcos de concreto con losas planas
a. Elevación baja.
b. Elevación media.
c. Elevación alta.
31
8 Marcos de concreto con losas sobre vigas de soporte
a. Elevación baja.
b. Elevación media.
c. Elevación alta.
9 Marcos de concreto con muros de cortante y losas planas
b. Elevación media.
c. Elevación alta.
10 Marcos de concreto con muros de cortante y losas sobre vigas de soporte
b. Elevación media.
c. Elevación alta.
11 Estructuras de acero con miembros entrelazados
a. Elevación baja.
b. Elevación media.
12 Estructuras de acero completamente entrelazadas
b. Elevación media.
13 Estructuras compuestas de acero y concreto
b. Elevación media.
14 Estructuras de concreto con techumbre de acero
a. Elevación baja.
La elección de un sistema de clasificación depende mucho de los propósitos del
análisis de estimación de pérdidas. Si el objetivo es simplemente identificar y localizar las
construcciones más peligrosas de un área, solamente se elegirán algunos tipos de edificación.
1.3.2 El inventario.
Un inventario es una enumeración de los edificios y servicios en cada categoría del
sistema de clasificación. La preparación del inventario es la principal parte de cualquier
estudio de estimación de pérdidas. En este hay que obtener toda la información necesaria para
el estudio. Son varias las características que son deseables de obtener y diversas las fuentes
para conseguir esta información. La edad, el número de niveles, tamaño y valor de la
edificación se puede obtener del registro catastral, pero no su sistema estructural.
32
De la información estadística se puede obtener el número total de edificaciones de
acuerdo a su tipo, la densidad de habitantes por vivienda y alguna otra información. Pero la
parte fuerte del inventario consiste en evaluar mediante un censo a las edificaciones de
acuerdo con su estructura y tomando como base el sistema de clasificación correspondiente.
La relación entre el estado de daños y la intensidad establecida para cada tipo de
edificación se realiza con evaluación de la vulnerabilidad del edificio. Ésta puede efectuarse:
1) a partir de la simulación numérica del daño sísmico en las estructuras mediante modelos
dinámicos y matemáticos; 2) de la inspección post-terremoto de edificios existentes o 3) de
pruebas dinámicas en el laboratorio.
Es por ese motivo que se hace necesario distinguir entre la vulnerabilidad observada,
que significa la vulnerabilidad que ha sido derivada del levantamiento de los daños posteriores
a un terremoto y del análisis estadístico de los mismos para algún tipo definido de estructura y
la vulnerabilidad calculada, que significa la vulnerabilidad que ha sido derivada de un análisis
matemático mediante un modelo estructural y cuyos resultados han sido expresados en
términos probabilistas. Generalmente las pruebas dinámicas en el laboratorio se utilizan para
estudiar el comportamiento de elementos estructurales aislados y facilitar la formulación de
modelos mecánicos sencillos, que son incorporados posteriormente al modelo global de la
estructura.
Los métodos basados en vulnerabilidad calculada utilizan modelos estructurales
capaces de reproducir las deformaciones cíclicas inelásticas experimentadas por sus elementos
durante la aplicación de cargas dinámicas. Una vez que se haya calculado la respuesta de la
estructura, estos métodos la relacionan con el daño ocurrido en los elementos estructurales o
en la estructura misma, mediante unos parámetros que se conocen con el nombre de
indicadores de daño. Estos indicadores reflejan únicamente la degradación de la capacidad de
la estructura para resistir fuerzas sísmicas, razón por la cual es difícil relacionarlos con el daño
real observado en edificios afectados por sismos, que es un indicativo más fiable de las
pérdidas económicas totales.
La implementación de los métodos de vulnerabilidad calculada a gran escala, es decir,
en el análisis de toda una zona urbana, puede resultar bastante difícil, por lo que su aplicación
se restringe al estudio de estructuras tratadas de manera individual. Por esta razón, se siguen
33
buscando métodos alternativos que permitan un análisis rápido de la vulnerabilidad, como por
ejemplo, los métodos basados en la vulnerabilidad observada.
En teoría, los estudios de vulnerabilidad observada no han sido desarrollados para
efectuar una evaluación precisa de la vulnerabilidad de edificios, sino más bien para obtener
una idea general sobre el comportamiento sísmico que se puede esperar en una zona urbana,
como una herramienta más en la prevención de desastres. Una de las características más
importantes de estos métodos es la de utilizar la opinión del experto y datos empíricos como
fuente de conocimiento para la evaluación de la vulnerabilidad. Hoy se reconoce ampliamente,
que la experiencia acumulada durante la observación de daños en estructuras durante
terremotos tiene un valor incalculable en el momento de la evaluación sísmica de edificios
existentes. Los métodos basados en la vulnerabilidad observada recopilan esta información a
través de matrices de probabilidad de daño (DPM) o de funciones de vulnerabilidad. Las
primeras expresan la probabilidad discreta de la distribución del daño para un tipo de
estructura y una intensidad sísmica dada, por lo que simplifican enormemente la operación de
convolución requerida para el cálculo del riesgo sísmico específico. Las segundas constituyen
una relación matemática que expresa el daño global que experimenta una estructura específica
cuando es sometida a un movimiento de origen sísmico y, al contrario de las anteriores, no
tienen una forma estándar reconocida. En estas últimas relaciones, el daño global de la
estructura suele estar representado como un índice o porcentaje, mientras que el movimiento
sísmico viene representado por la magnitud, intensidad máxima, aceleración máxima, o
cualquier otro parámetro que lo cuantifique. En este estudio investigamos los siguientes
aspectos del riesgo sísmico urbano en la ciudad de Colima:
1. Efectos macrosísmicos y atenuación de la intensidad.
2. Vulnerabilidad de la mampostería.
3. Preparación del escenario.
2. Clasificación de la
mampostería en la ciudad de Colima.
37
2.1 La clasificación de las edificaciones de la ciudad de Colima.
Una parte fundamental en el desarrollo de esta investigación ha sido la clasificación de
la mampostería en la ciudad de Colima. En la clasificación de mampostería para la ciudad de
Colima (Tabla 2.1), realizada por un grupo de profesionales de la construcción se han
identificado tres tipos de mampostería, a diferencia de la clasificación descrita en la escala de
intensidad MM (Tabla 1.2). Son en realidad pocos los criterios que se tomaron en cuenta para
la clasificación de cada edificación analizada dentro del área de estudio considerando que son
tres tipos de mampostería, pero se manejaron aspectos tan diversos como la calidad de los
materiales, la configuración y la edad de una edificación (Tabla 2.2).
Tabla 2.1 Mampostería de edificaciones de Colima (por Ing. Jesús Ríos Aguilar, Ing. Carlos Hugo Gutiérrez Lozano, Arq. Roberto Ríos Flores, Ing. Antonio Moreno Trujillo).
Tipo Descripción
A
Buena calidad: Tiene cimientos de mampostería de piedra mínimo 70 cm de ancho en la base, para terreno regular a bueno con cadenas o dalas de concreto armado de 15 cm de ancho por 20 cm de alto, con castillos separados de 2.5 a 3 m como máximo, losa de concreto armado de 10 cm de espesor como mínimo, con muros de 15 cm de espesor como mínimo con dos niveles de construcción comúnmente.
B
Media calidad: Edificios reforzados construidos con diseños deficientes, materiales de media a buena calidad, muros de tabique de 15 cm comúnmente, techos de concreto elaborados con control deficiente en la supervisión y regular aplicación de los materiales utilizados tanto en los refuerzos como en los cementantes.
C
Mala calidad: Generalmente son las construcciones viejas construidas con adobe, construcciones recientes con bastante deficiencia en su calidad así como carentes de elementos estructurales como castillos, dalas de cerramiento con cubiertas de teja o láminas sin anclajes considerables.
Estos criterios sirven para definir para cada edificación a que tipo de mampostería
pertenece. En realidad la clasificación de una edificación llega a ser complicada, pues los
límites para definir entre bueno o medio y medio o malo en la calidad de los materiales no se
presenta de manera evidente.
38
Tabla 2.2 Criterios para la clasificación de las edificaciones de mampostería.
TIPO CALIDAD DE MATERIALES DISEÑO EDAD
A BUENA (losa de concreto con continuidad, muros de mampostería confinada)
EFICIENTE (formas cuadradas, empleo de columnas y trabes)
Hasta 10 - 15 años
B BUENA A MEDIA (losa de concreto sin continuidad, muros de mampostería sin confinar)
DEFICIENTE (formas irregulares, sin empleo de columnas ni trabes)
Hasta 20 años
C MALA (cubiertas de láminas, muros de adobe)
SIN DISEÑO (Ningún tipo de refuerzo)
Mayor a 20 años
Sabemos, por ejemplo que el adobe es un material de mala calidad y sin temor a
cometer errores, las edificaciones construidas con adobe, elementos de cartón o muros de
mampostería sin juntear son del tipo C. Existen además construcciones, que aunque sus muros
son de mampostería junteada, por su altura y debido a que como cubierta utilizan horcones en
una sola dirección, cubriéndolos con teja están más cerca de ser del tipo C que del B, debido a
que las fuerzas laterales no estarían aplicadas a la estructura como tal, sino a cada elemento en
forma aislada. Esto se asume debido a que no existen elementos que funcionen en forma de
diafragma. Por otro lado una losa de concreto sin dalas de continuidad, difícilmente va a tener
una resistencia óptima, pero será mayor a aquella edificación en donde no exista, por ello se
puede pensar en que debe clasificarse como del tipo B. Se ha visto que en algunos casos la
losa que no tiene dalas de continuidad es desplazada sobre los muros como si fueran tapas de
cajones. Sobre todo llega a suceder en aquellas edificaciones donde el diseño tampoco es
óptimo. Cuando la edificación está básicamente formada por muros perimetrales, y en el
interior solo existen muros de mediana altura, las losas son de grandes claros, y si a esto
agregamos que por lo general fueron hechas con un bajo o nulo control de calidad, corren
peligro de comportarse de forma indeseable para los movimientos laterales.
Por otro lado, la edad es también un parámetro importante, debido que a partir del
sismo de 1985 que afectó de forma notable a la ciudad de México, las Normas y Reglamentos
han sufrido adecuaciones de acuerdo con las experiencias recibidas. En el caso particular de la
ciudad de Colima, el sismo de 1973 (# 4, de la Tabla 3.1) motivó a que se llevara un control
sobre las edificaciones, por lo que podemos suponer que aquellas edificaciones entre 15 y 20
años de construidas, tienen ya algunos controles, y tuvieron que cumplir algunas normas.
39
Edificaciones anteriores a esta fecha (e inclusive cercanas) muy posiblemente fueron
construidas sin ningún control. También se debe tomar en cuenta que independientemente de
la edad, aquellas construcciones realizadas por fraccionadores, bajo patrocinio y supervisión
de instancias federativas como Fovissste, Infonavit o cualquier otra dependencia, tienen un
control de calidad de medio a bueno y por tanto algunos de estos conjuntos de edificaciones
construidas en serie, a pesar de tener más de 15 años se conservan y han demostrado que son
edificaciones resistentes a fuerzas laterales y por ello pueden ser consideradas del tipo A.
Todas estas consideraciones son tomadas en cuenta cuando se clasifica una edificación
en tipo A, B ó C, y ello ocasiona que se puedan cometer errores. En el caso de las
edificaciones del tipo A los errores de clasificación más frecuente se deben principalmente a
que visualmente un diseño puede ser excelente y los acabados ser finos, pero se corre el riesgo
de que el proceso constructivo no hubiese sido el adecuado y que los efectos que la vibración
del terreno produce sobre los elementos constructivos sean importantes. En el caso de las
edificaciones de tipo B, posiblemente los errores de clasificación sean menores, pues por un
lado, en general son edificaciones generadas por autoconstrucción y los recubrimientos son
simples y permiten ver con facilidad su estructuración, y por otro lado, la edad de las
edificaciones relativamente bien construidas nos permite estimar si cumplen o no las normas
de calidad en materiales. También tenemos el caso de edificaciones de buena calidad de
materiales pero con diseño deficiente, esto es, al hacer una inspección visual de la distribución
de muros se observan situaciones fuera de lo que se considera regular para la aplicación de
métodos de diseño sísmico. Es quizá la frontera con edificaciones del tipo C la que pueda
arrojar más errores, por un lado a las clasificadas como B, pero en la mayoría de los casos a
las clasificadas como tipo C. Es recomendable, sin duda, tener una práctica en la clasificación
de edificaciones antes de hacer un inventario serio, pues aunque los resultados en realidad no
se alteren importantemente, la falta de experiencia puede ser más grave que el no utilizar una
metodología exhaustiva de clasificación utilizando la observación de elementos aislados.
40
2.2 La relación entre las Normas y Reglamentos y la clasificación de la mampostería
El Reglamento de Desarrollo Urbano y Seguridad Estructural para el Municipio de
Colima (llamado de ahora en adelante reglamento) que tiene vigencia a partir de febrero de
1990 clasifica las edificaciones por género y tipo de acuerdo con su uso (en el anexo 1 se
muestran todas las referencias a este reglamento). En este sentido el estudio se ha limitado en
una primera parte a analizar únicamente las edificaciones destinadas al uso habitacional
unifamiliar. Esto, por ser el más común en la ciudad de Colima y el de mayor importancia
desde el punto de vista de la integridad de la población. En una segunda parte se analizan
también dos hospitales que corresponden al género de salud, esto debido a la estructura misma
de una estimación de pérdidas y la preparación del escenario sísmico. Es evidente que en un
estudio más completo, se deben analizar de manera exhaustiva a todos los géneros y tipos de
edificación existentes pues todas ellas tienen un papel importante, ya sea en los efectos
posteriores ó en la capacidad de respuesta a este tipo de eventos.
Aunque el reglamento en forma directa no clasifica las edificaciones de acuerdo al
sistema constructivo y material principal si menciona en el artículo 10 los sistemas
tradicionales de construcción, entre ellos menciona construcciones de piedra, adobe, ladrillo y
teja, además de pajarete y palapa. Es obvio pensar que los sistemas no tradicionales serán
aquellos cuya construcción sea de mampostería, concreto, madera y acero como material
principal, esto debido a que existen sus respectivas normas técnicas complementarias para
diseño y construcción. Es importante aclarar que aunque no existen normas técnicas propias
del municipio de Colima, el reglamento en su artículo 214 refiere a las Normas Técnicas del
Distrito Federal.
Dentro de las normas de seguridad estructural el reglamento clasifica las edificaciones
dentro de tres grandes grupos: el grupo A que son construcciones que podrían causar un gran
número de pérdidas humanas o económicas en caso de falla y que su funcionamiento es
esencial a raíz de una emergencia urbana; el grupo B que incluye las construcciones comunes
destinadas a vivienda, oficinas y comercios; el grupo C que son todas las construcciones que
implican un costo pequeño en caso de falla y que además no causarían daños a otras
41
construcciones. La parte fundamental de este estudio que se concentra en las edificaciones
destinadas para habitación están por lo general incluidas en el grupo B.
En el artículo 216 el reglamento establece que en el proyecto arquitectónico se debe
buscar cumplir con los requisitos de regularidad que se establecen en las normas de diseño
sísmico. Asimismo, el artículo 243 establece que según las características de la estructura se
podrá analizar por el método simplificado, estático o dinámico de diseño sísmico establecidos
en las normas.
Cuando se explica que visualmente se puede reconocer si una edificación puede tener
un diseño aceptable y con ello ser clasificada como tipo A se toma como base el método
simplificado de diseño por sismo y las condiciones de regularidad. En relación con el método
simplificado de diseño por sismo existen algunos requisitos para que este pueda ser aplicado
(ver anexos 2 y 3). Primero podemos observar que en aquellas edificaciones que no tienen un
sistema de piso suficientemente rígido no se puede aplicar el método. Asimismo si la
edificación es de frente pequeño y gran fondo, como muchas en la ciudad de Colima,
difícilmente se cumpliría el requisito de que los muros estén distribuidos simétricamente.
Además en muchos de estos casos la relación de la longitud y anchura excede por mucho a 2.5
sin que se pueda suponer dividida la planta de forma aceptable. En algunos casos, sobre todo
de estructuras de mayor tamaño, podemos observar entrantes y salientes en planta, por lo que
es importante estimar si se exceden del 20% indicado en las condiciones de regularidad.
En resumen, la principal diferencia de la clasificación de la mampostería para nuestro
estudio con la clasificación del reglamento y las condiciones de regularidad es el hecho de que
tanto el Reglamento como las Normas se refieren en principio a construcciones nuevas, por lo
tanto no consideran aspectos de calidad de los materiales, o edad de las edificaciones. Para
nuestro estudio es bastante conveniente el tomar esas consideraciones, pues son parámetros
que inciden de manera directa en la vulnerabilidad de la mampostería.
42
2.3 Características de las edificaciones de mampostería de acuerdo a su tipo.
Para el estudio de la vulnerabilidad de las edificaciones es necesario definir algunas
características de las mismas con más detalle que los criterios utilizados en la Tabla 2.2. Para
la preparación del estudio se utilizó el método del grupo de expertos, por lo que se preparó un
cuestionario para definir la vulnerabilidad de cada tipo de edificación (anexo 4). Este
cuestionario se aplicó en dos ocasiones. En la primera se pregunta a los expertos sobre la
importancia de considerar algunas características propias de la edificación en la vulnerabilidad
de la misma.
Con relación a los elementos estructurales se establece la vulnerabilidad de acuerdo
con la regularidad de los espacios definidos; la continuidad entre muros y cubiertas; la forma
de los espacios; simetría entre los cuerpos; las relaciones entre las dimensiones de muros y
cubiertas en planta; la proporción de los anchos de muro con la altura del mismo; la dimensión
y altura de las cubiertas; la calidad y durabilidad del material; la uniformidad de los materiales
empleados; la interacción entre los elementos componentes de la estructura; la rigidez de los
elementos y de la estructura y su resistencia.
Los aspectos a considerar en la evaluación de un elemento no estructural son la
importancia de los elementos, su peligrosidad, su resistencia, su rigidez y deformabilidad, su
ubicación, si tienen interacción con los elementos estructurales, su estabilidad, los materiales
con que estén fabricados. Los principales elementos considerados son las fachadas, los techos
o cubiertas no estructurales, los volados, los parapetos o barandas, los recubrimientos, vidrios
y ventanas y las instalaciones.
Se presentó un croquis de cada tipo de edificación (Figuras 2.1, 2.2 y 2.3) a cuatro
expertos para que ellos evaluaran cada uno de los aspectos antes mencionados, y los resultados
fueron los esperados: valores favorables a la edificación del tipo A en lo general, en la tipo B
de regular a bueno y en el tipo C por lo general mala. Es quizá de mayor importancia el saber
que las variaciones de opinión calculadas con la desviación estándar son relativamente bajas
en prácticamente todos los aspectos considerados, es decir, el criterio de los expertos es
uniforme (anexo 5).
43
Esto cobra importancia puesto que como se menciona en capítulos posteriores la
evaluación que los expertos dan sobre la vulnerabilidad pueden ser dispares pero sabemos con
confianza que los criterios utilizados por los mismos para valorarla son uniformes. Esto se
explica porque su apreciación de la vulnerabilidad está en función de sus experiencias ante
eventos anteriores y no deja de ser una apreciación subjetiva y personal, sin embargo, el
criterio para valorar está fundamentado en su formación profesional.
Figura 2.1. Croquis de una edificación de mampostería tipo A.
44
Figura 2.2. Croquis de una edificación de mampostería tipo B.
45
Figura 2.3. Croquis de una edificación de mampostería tipo C.
46
Figura 2.4 Fotografías de edificaciones de mampostería tipo A.
47
Figura 2.5 Fotografías de edificaciones de mampostería tipo B.
48
Figura 2.6 Fotografías de edificaciones de mampostería tipo C.
3. Los terremotos en la ciudad de Colima
y sus efectos en la mampostería.
51
La ciudad de Colima, capital del estado de Colima, México, está ubicada en una zona
de alto riesgo sísmico (Figura 3.1). La zona de subducción Mexicana y el sistema de fallas
tectónicas locales pueden producir terremotos fuertes con intensidad hasta de IX en Colima
(Singh et al., 1985; García Acosta y Suárez Reynoso, 1996). Durante este siglo, debido a los
terremotos del 20 de enero de 1900, del 3 y 18 de junio de 1932, y del 15 de abril de 1941,
originados en la zona de subducción, se produjeron efectos destructivos en la ciudad.
-106.00 -105.00 -104.00 -103.00 -102.00 -101.00
18.00
18.50
19.00
19.50
20.00
COLIMA
1900 Ms 7.3 1932 (0603) Ms 8.0
1932 (0618) Ms 7.61941 Ms 7.5
1973 Ms 7.3
1995 Ms 7.4
OCEANO PACIFICO
W
N
1985 Ms 8.1
Colima
Graben
PLACA RIVERA
PLACACOCOS
PLACANORTEAMERICANA
de
Volcan de Colima
Figura 3.1. Situación sismotectónica alrededor de la ciudad de Colima. Se muestran
los epicentros de los terremotos más grandes del siglo. Los epicentros y las magnitudes de
acuerdo con el catálogo de Pacheco and Sykes (1992). Se muestra también (con el sistema de
líneas) la zona de las fallas del Graben de Colima.
52
3.1 La Tectónica de placas.
A fines del siglo XIX y a principios del XX se establecieron estaciones sismológicas en
varios sitios alrededor del mundo. Mediante instrumentos sensibles se inició en esa época el
registro instrumental de las ondas sísmicas generadas por terremotos lejanos, permitiendo
determinar en forma relativamente precisa la localización de los epicentros de los sismos y su
profundidad. Con el tiempo se fue dibujando un mapa bien definido sobre la distribución
geográfica de los sismos y sobre la actividad sísmica del mundo (Figura 3.2).
Figura 3.2 Sismicidad en el mundo. Los puntos negros indican epicentros.
53
De esta forma, la sismología instrumental sorprendió a los investigadores que al
dibujar el mapa con los focos de los sismos registrados, éstos se concentran siempre a lo largo
de franjas relativamente angostas, indicando en dichas zonas una alta sismicidad. Estas franjas
a su vez, limitan o separan grandes regiones oceánicas y continentales que están exentas de
focos sísmicos. La distribución de los focos insinúa la división de la superficie terrestre en una
serie de áreas o placas. Grandes regiones de la Tierra están exentas de actividad sísmica, las
cuales se pueden considerar tectónicamente estables y asísmicas. Existen, pues, en la Tierra
regiones que presentan una alta sismicidad, y otras donde la ocurrencia de sismos es
despreciable o nula.
En 1912 el científico alemán Alfred Wegener (Figura 3.3) dio a conocer su famosa
Teoría de la deriva de los continentes, en la cual argumentaba que los continentes se desplazan
como gigantescos bloques de corteza sobre un manto líquido. Basó su teoría en observaciones
del magnetismo y en las estrechas afinidades de fósiles, rocas y estructuras geológicas en
lados opuestos del Océano Atlántico, asimismo en la similitud de las costas oriental de
Sudamérica y occidental de Africa. Wegener interpretó que estos hechos demostraban que, en
tiempos remotos, ambos continentes formaban una sola unidad. Según la teoría esbozada por
Wegener, hace unos doscientos millones de años, todos los continentes estuvieron unidos y
formaron una sola masa continental que él llamó Pangea, palabra griega que significa “todas
las tierras” (Figura 3.4). En esa época Norteamérica estaba unida a Europa y Asia, y América
del Sur formaba un bloque continental con Africa, Antártida y Australia. La teoría de Wegener
suscitó grandes controversias en medios científicos, sin embargo, los científicos no pudieron
refutar la mayoría de las analogías transatlánticas propuestas por Wegener, cuya teoría se
anticipó por varias décadas a lo que hoy es fundamental para nuestra concepción del planeta
Tierra y para el conocimiento de los procesos que se desarrollan en el interior del mismo.
Figura 3.3 Alfred Wegener, autor de la Teoría de la deriva de los continentes.
54
La sismología ha aportado los conocimientos que poseemos sobre la constitución y
propiedades físicas del interior del globo terráqueo. Las vibraciones producidas por un sismo
se propagan a partir del foco o fuente en todas direcciones y su curso es reflejado o refractado
en las discontinuidades entre los distintos estratos de materiales que atraviesan y en los límites
entre las capas que conforman el interior del planeta. Además, la velocidad de propagación es
modificada según la densidad y propiedades físicas de los estratos y medios en que se
propagan las ondas. Al estudiar los registros de las vibraciones producidas por los terremotos
y las explosiones artificiales y al trazar la trayectoria que recorren las ondas, los científicos son
capaces de revelar la naturaleza y las características físicas de las capas que atraviesan,
permitiendo deducir la estructura interna del globo terrestre.
Los conocimientos científicos actuales permiten afirmar que el globo terrestre de un
diámetro de 12,740 km, está constituido, en forma simplificada, por tres capas concéntricas
principales que son el núcleo, el manto y la corteza. El centro del planeta lo forma un núcleo
interno, sólido y muy denso, con un radio de aproximadamente 1,400 km.
El núcleo externo está compuesto principalmente por metales de hierro y níquel
fundidos; esta capa exterior del núcleo, a altas temperaturas y presiones, se encuentra en
estado líquido y tiene un espesor de 2,100 km; su densidad equivale a 13.5 veces la del agua.
El manto es una masa sólida de rocas de composición variable con un espesor de 2,900
km; esta capa se acerca aproximadamente a 40 km de la superficie terrestre. La parte del
manto superior, comprendida entre los 100 y 250 km de profundidad, es conocida como la
astenósfera, una capa caracterizada por una baja velocidad de propagación de ondas sísmicas;
la astenósfera se supone débil, parcialmente fundida y se considera un medio viscoelástico
capaz de deformarse y fluir plásticamente.
La corteza, la capa exterior del planeta, es muy delgada en relación con el radio de la
Tierra. La corteza es rígida y está constituida principalmente por rocas cristalinas de basalto y
granito de gran dureza y resistencia. Alrededor de tres cuartas partes de la superficie de
nuestro planeta está cubierta por aguas marinas, solo una cuarta parte es tierra firme.
55
Figura 3.4. Pangea. De acuerdo con la teoría de la deriva de los continentes, el
Pangea era un supercontinente que a través de las distintas eras se han separado hasta tomar
la configuración que hoy conocemos.
El espesor y las características físicas de la corteza difieren esencialmente en los
océanos y en los continentes. En las cuencas oceánicas la corteza está constituida
principalmente por rocas de composición basáltica, y es más densa y pesada, pero más
56
delgada: el espesor es variable entre 5 y 10 km, con un promedio de 7 km, pudiendo alcanzar
en algunos sitios valores máximos de 13 km.
Las plataformas continentales son más livianas que el fondo oceánico y se consideran
constituidas principalmente por rocas de composición granítica, en parte sobre un basamento
de basalto; la corteza continental tiene un espesor promedio de 35 km, pudiendo alcanzar
valores de 75 km bajo las grandes cadenas de montañas. La división convencional entre la
corteza y el manto viene dada por una superficie donde se produce un cambio en la velocidad
de propagación de las ondas sísmicas, conocida como la discontinuidad de Mohorovicic o
simplemente Moho, llamada así por el sismólogo yugoslavo que la descubrió. El Moho, a una
profundidad promedio de 35 km, es una zona de transición entre las rocas cristalinas de la
corteza y las rocas más densas, no cristalizadas del manto superior de la Tierra.
La corteza aún siendo rígida y constituida por materiales resistentes, es deformada,
plegada y fracturada por fuerzas que tienen su origen en corrientes de convección térmica que
se generan en el manto, fuerzas que han contribuido a configurar la superficie terrestre. Las
formas irregulares de los continentes, las cadenas de montañas y volcanes, las profundas fosas
en los océanos y las cordilleras submarinas, son solo algunos rasgos morfológicos, producto
de estos procesos tectónicos.
Los movimientos, desplazamientos y deformaciones que se producen en la corteza
están ligados a la estructura mecánica de la litosfera que se define como la envolvente externa,
rígida y resistente, del planeta. La litosfera está compuesta por la corteza propiamente y por la
parte exterior del manto superior que se considera sólida y rígida. Tiene un espesor
aproximadamente de 100 km y descansa sobre la astenósfera. Según la teoría de la tectónica
de placas, la litosfera está dividida en placas o losas y estas placas litosféricas que incluyen a
la corteza, se mueven lateralmente sobre la astenósfera.
La corteza terrestre está dividida, a manera de mosaico, en unas 17 placas principales
que se desplazan lateralmente unas respecto de otras, impulsadas por corrientes de convección
que se generan en el manto. Las placas litosféricas mayores son: Eurasia, Africa, América,
Indo-Australia, Pacífico y Antártida. Otras placas menores son: Nazca, Coco, Caribe, Arabia,
Filipinas y Somalia.
57
De acuerdo con conceptos geofísicos modernos, la mayor parte de la actividad sísmica
en el mundo está asociada, directa o indirectamente, con el movimiento relativo de las placas
litosféricas y con su interacción a lo largo de las zonas de contacto. En los bordes entre
bloques rígidos de litosfera, se generan el 90% de los sismos registrados instrumentalmente.
Figura 3.5 Las principales placas que forman la corteza terrestre.
Actualmente se conoce la existencia de un sistema montañoso submarino que se
prolonga y ramifica por más de 40,000 km a través de los océanos. Mediante investigaciones
oceanográficas se ha determinado que el fondo oceánico es tanto más viejo cuanto más se aleja
de la dorsal oceánica, significando que fondo del Océano Atlántico se está alejando de la
depresión axial que se observa en la cresta de la cordillera oceánica y se está ensanchando
constantemente. Estos se puede interpretar aceptando que corrientes convectivas en el manto
58
conducen material basáltico fundido, conocido como magma, desde el interior de la tierra y lo
fuerzan hacia la superficie a través y a lo largo del eje de la cordillera cetro-oceánica.
El material incandescente que asciende desde el interior de la Tierra, aflora a la
superficie en la cima de la cordillera a través de la depresión central, llamada el rift. El
material magmático se extiende sobre el fondo oceánico donde se enfría y solidifica,
empujando a su vez a la corteza hacia ambos lados a razón de varios centímetros por año. Así,
en la parte central del Atlántico y en otras zonas similares en el Océano Pacífico y en el
Océano Índico, caracterizadas por una intensa actividad volcánica y sísmica, la corteza
terrestre crece mediante el aporte de material magmático desde el manto superior a través de
las dorsales oceánicas.
Figura 3.6 Esquema del proceso de subducción.
Para el equilibrio global es necesario que el aporte de nuevo material cortical a lo largo
del rift, sea compensado y esto requiere que en otras zonas desaparezca material de la corteza.
En el manto existen corrientes convectivas ascendentes que aportan nuevo material y a su vez
corrientes convectivas descendentes que consumen material de la corteza. Cerca de las
plataformas continentales y a lo largo de las trincheras o fosas marinas, la placa oceánica se
sumerge bajo la placa continental y gradualmente el material de la litosfera es consumido
nuevamente en el manto superior, completándose el ciclo iniciado en las cordilleras oceánicas.
59
La zona donde se produce esta sumersión se denomina zona de subducción. La placa
subducida produce a su vez el levantamiento del borde de la placa continental y la
consiguiente formación de sistemas montañosos tierra adentro. A lo largo de la zona de
contacto entre ambas placas se generan grandes fuerzas de fricción; el aumento de temperatura
y las altas presiones a que está sometido el material litosférico a medida que desciende,
producen el calentamiento y fusión parcial del mismo. Parte del material fundido es
transportado a la superficie en forma de magma y es la causa del intenso volcanismo asociado
con la subducción de las placas litosféricas.
Esta visión es solo parcial y simplificada, pues en realidad el globo terráqueo es más
complejo de lo expuesto anteriormente.
60
3.2 Marco sismotectónico del Occidente de México.
El estado de Colima, así como los estados de Jalisco y Michoacán, están ubicados en la
zona Occidente de México y sufren el gran peligro sísmico de grandes terremotos. El mapa de
regionalización sísmica de la República Mexicana (Figura 3.7) muestra que el estado de
Colima y la mitad de los territorios de los estados de Jalisco y Michoacán están dentro de la
zona D, la zona del peligro sísmico máximo. La secuencia de los terremotos grandes de 1932,
1941, 1973, 1985 y 1995 produjeron cuantiosos daños materiales y muchos muertos en los
centros de población del Occidente. Un estudio detallado de distintos aspectos del peligro
sísmico y la vulnerabilidad sísmica de edificaciones en los estados de Colima, Jalisco y
Michoacán puede mitigar los efectos destructivos de terremotos.
Figura 3.7. Mapa de regionalización sísmica de la República Mexicana (tomado del
Manual de diseño por sismo de la C. F. E., 1993). Las fronteras entre zonas coinciden con
curvas de igual aceleración máxima del terreno; la zona A es de menor intensidad sísmica,
mientras que la de mayor es la zona D. Los estados del Occidente están marcados como J,
Jalisco; C, Colima; y M, Michoacán.
61
El Occidente de México representa una zona de máximo riesgo sísmico (Figura 3.8).
Las placas oceánicas de Cocos y Rivera se hunden bajo la placa continental Norteamericana a
lo largo de la trinchera Mesoamericana y forman zonas de subducción donde tienen lugar
muchos terremotos. Las zonas oceánicas de fracturas de Tamayo y de Rivera en conjunto con
el Dorsal del Pacifico producen también gran numero de temblores de alta magnitud.
Figura 3.8. Marco tectónico de la zona occidente de México (tomado de Domínguez et
al, 1997). En el mapa se destacan los rasgos tectónicos más importantes del Occidente. Aquí
V. es volcán, G. es el graben, B. es el bloque.
En la parte continental, los grábenes de Tepic-Zacoalco, de Colima y de Chapala
forman una triple conexión de las fallas tectónicas con gran potencial de actividad sísmica. El
bloque de Jalisco, rodeado por los grábenes de Tepic-Zacoalco y de Colima en su parte
continental y la placa de Rivera en su parte oceánica, tiene una tendencia de separación de la
placa Norteamericana al oeste.
62
Como resultado, la deformación activa de la corteza del bloque de Jalisco puede servir
como origen de grandes temblores en la parte continental de México Occidente (Suárez et al,
1994).
La lista de los grandes sismos del siglo reciente, con magnitudes 7.5 y mayores,
ocurridos a lo largo de las costas del Occidente de México se presenta en la Tabla 3.1. El mapa
de epicentros de estos eventos grandes en conjunto con los epicentros de los temblores con
magnitud Mb más que 4.5, registrados durante 1963-1996, se muestran en la Figura 3.9.
Tabla 3.1 La Lista de terremotos con magnitud Mw ≥7.5 ocurridos alrededor del
occidente de México en el siglo XX
# Aaaammdd Latitud, N Longitud, O Mw Ms Comentario
1 19320603 19.80 104.00 8.0 8.0 Rivera – N_A
2 19320618 18.95 104.42 7.7 7.6 Replica de # 1
3 19410415 18.85 102.94 7.6 7.5 Cocos – N_A
4 19730130 18.39 103.21 7.6 7.3 Cocos – N_A
5 19850919 18.14 102.71 8.0 8.1 Cocos – N_A
6 19850921 17.82 101.67 7.7 7.6 Replica de # 5
7 19951009 18.79 104.47 8.0 7.4 Rivera – N_A
Nota. La lista está basada al Catálogo de Pacheco and Sykes, 1992. Las magnitudes Mw de eventos 1 a 6 fueron calculados según los valores del momento sísmico publicados en dicho artículo; para el evento 7, la posición del epicentro se escribe según la estimación de RESCO, la magnitud según Harvard CMT. La columna Comentario explica que placas participan en la producción del terremoto: N_A es la placa Norteamericana.
La comparación de las Figuras 3.8 y 3.9 muestra que los epicentros de los sismos
ocurridos en la zona Occidente trazan los contornos de las Zonas de Fracturas de Rivera y
Tamayo y del Dorsal del Pacífico, y enseñan el paso de subducción de las placas de Cocos y
Rivera debajo de la placa Norteamericana a lo largo de la zona costera. Se puede ver que la
placa de Cocos produce más temblores que la de Rivera. La mayoría de los epicentros de
sismos relacionados con el movimiento de la placa de Rivera son réplicas del terremoto del 9
de octubre de 1995.
63
-108.00 -104.00 -100.00LONGITUD
17.00
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
LATI
TUD
GUADALAJARA
MORELIA
COLIMA
1
65
3
4
72
OCÉANO PACÍFICO
PLACA DE
RIVERA
PLACA NORTEAMERICANA
PLACADECOCOS
MÉXICO
Figura 3.9. El mapa de epicentros de temblores ocurridos en la zona occidental de
México desde 1963 hasta 1996. Los puntos negros pequeños son epicentros de temblores de
magnitud mayor a 4.5; los círculos abiertos son epicentros de las replicas del terremoto del 9
de octubre de 1995 (Mw 8.0); los círculos negros grandes son epicentros de terremotos
grandes (Mw ≥ 7.5) del siglo. La numeración corresponde a la Tabla 3.1.
Los sismos de la placa de Rivera forman una zona de subducción con un alto ángulo de
inclinación, alcanzando una pendiente casi constante de 50° a profundidades mayores a 40 km
(Pardo y Suárez, 1993). Los sismos de la placa de Cocos en la zona Occidental de México
ocurren en la zona de subducción que aumenta progresivamente su inclinación, penetrando en
64
el manto con una pendiente de 50° hasta una profundidad máxima de 130 km, bajo el volcán
de Colima (Pardo y Suárez, 1993).
La Figura 3.9 muestra los terremotos más grandes ocurridos en este siglo como
resultado de la subducción de las placas oceánicas a lo largo de la costa Occidental. De los 7
terremotos de magnitud mayor que Mw 7.5, cinco son eventos individuales y dos son réplicas.
La magnitud Mw 8.0 de los eventos de 1985 y 1995 refleja a la zona Occidental de México
como una de las zonas con nivel de sismicidad más alto del mundo en siglo XX.
65
3.3 Efectos macrosísmicos.
En la Tabla 3.1 se muestran 5 sismos principales y dos de sus réplicas con su
localización y magnitud. Estos sismos de gran magnitud han tenido diversos efectos
macrosísmicos que permiten valorar la intensidad.
De los sismos de 1932, el evento principal (3 de junio) y la mayor replica (18 de junio),
se tuvieron muchas pérdidas humanas y materiales. El evento principal (#1 en la Tabla 3.1)
ocurrió con epicentro en la parte continental de Jalisco y fue sentido con intensidad hasta IX –
X en una amplia zona costera de los estados de Jalisco y Colima, entre Puerto Vallarta y
Manzanillo. La réplica del 18 de junio (#2 en la Tabla 2.1) produjo un efecto más local. Su
epicentro fue ubicado en el océano frente a Manzanillo, y su efecto destructivo fue de
intensidad IX a X, y afectó únicamente las ciudades del estado de Colima, con destrucción
mayor en el área comprendida desde Manzanillo hasta la ciudad de Colima (Singh et al, 1985).
Sobre este sismo Garduño, (1998) escribe “El sismo del 3 de junio de 1932, verificado
en el estado de Jalisco, destruyó 200 casas y se tuvieron que clausurar edificios públicos y
escuelas; afectó con mayor violencia a la ciudad de Colima, debido al tipo de construcción que
predominaba en este tiempo. La mayoría de las casas eran de adobe, bóveda y madera, y se
empezaba a usar el concreto y piedra, pero sólo en algunas iglesias y en obras más modernas.
De acuerdo con los daños estimados y reportados en las fuentes consultadas, podremos decir
que los terremotos del 3 y 18 de junio, el número máximo de intensidad fue de 8.0 grados y
tomando en cuenta el tipo de construcciones destruidas por los fenómenos, podemos constata
que los edificios de casas-habitaciones desplomadas fueron las de concreto, (pese a un número
reducido de construcciones de ese material), seguidas por las de adobe, bóveda y madera.”
El terremoto del 15 de abril de 1941 (#3 en la Tabla 3.1) ocurrió en la parte continental
en la zona fronteriza de los estados de Colima y Michoacán. Sus efectos macrosísmicos de
intensidad IX a X fueron observados prácticamente en todo el estado de Colima, a lo largo de
la costa de Michoacán y en la zona del estado de Jalisco al norte de Colima (Figueroa, 1974;
El Universal, 1941).
Durante este sismo los daños materiales en Colima fueron severos. De acuerdo con los
daños reportados en la literatura, en Colima la escala de intensidad predominante fue de IX
(Garduño, et al. 1998). Los daños a las viviendas fueron bastante importantes, se habla que el
66
90% de las fincas quedaron en ruinas y las que estaban en pie, sufrían daños materiales que las
hacían inhabitables, a lo que por un tiempo prolongado la gente vivió al aire libe, debido a que
los que no quedaron damnificados tenían temor de regresar a sus viviendas.
El sismo del 30 de enero de 1973 (#4 en la Tabla 3.1) con epicentro ubicado en la parte
norte de la costa michoacana fue sentido con intensidad VII a VIII en todo el estado de Colima
y en el norte-oeste de Michoacán (Figueroa, 1974). En lo que respecta a la ciudad de Colima,
los daños no fueron tan drásticos, aunque se habla de daños materiales en alrededor de 200
casas, muchas escuelas y algunos templos.
El sismo principal del 19 de septiembre de 1985 (#5 en la Tabla 3.1) y su réplica mayor
del 21 de septiembre de 1985 (#6 en la Tabla 3.1) ocurrieron en la parte central de la costa
michoacana. Fue sentido con intensidad VII a VIII a lo largo de la costa de Michoacán
(Garduño et al., 1998). En Colima solo se tuvo el derrumbe de algunas bardas viejas de
adobe, además de psicosis de la población.
El campo macrosísmico del 9 de octubre de 1995 (# 7 en la Tabla 3.1) se analiza
detalladamente en el capítulo 5.
Este análisis breve muestra que los sismos de la zona de subducción produjeron en los
estados del Occidente intensidades de VIII a IX y son una muestra de que esta zona puede ser
origen de gran peligro para la población de los estados occidentales de México.
4. Los efectos macrosísmicos del sismo del 09-X-1995,
y la microzonificación de mampostería en la ciudad de Colima.
69
4.1 Descripción del sismo del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0)
El terremoto del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0) ocurrió en el bloque de Jalisco, el cual
representa la parte norte de la zona de subducción mexicana donde la placa de Rivera subduce
bajo la placa de Norteamérica paralelamente a la trinchera Mesoamericana (Figura 3.8). Éste
terremoto rompió un silencio sísmico, que siguió a dos grandes terremotos en Jalisco, en 1932
(junio 3, Ms 8.0 y junio 18, Ms 7.6, magnitudes del catálogo de Pacheco y Sykes, 1992). El
hipocentro del terremoto de 1995 fue localizado a profundidades de 17 km (Domínguez et al.,
1997) justamente cerca de la zona de frontera entre dos placas litosféricas, Rivera y Cocos
(Ver la Tabla 3.1). El terremoto generó un tsunami con elevaciones de 200 a 500 cm cerca y al
norte de puerto de Manzanillo.
Al terremoto le siguieron una gran cantidad de réplicas. La mayoría de réplicas fue de
poca magnitud, menos que mb 5. Unicamente tres réplicas fueron registradas con magnitud
mb mayor a 5.0, entre los días 10 a 16 de octubre. Las réplicas definen una área rectangular de
170 km x 70 km de ruptura con orientación N500W, localizada casi totalmente en el mar. Las
réplicas se extendieron hasta 20 km de la trinchera. El epicentro del evento principal fue
localizado cerca del extremo sur-este de la área de réplicas (Dominguez et al., 1997).
Las inversiones de las ondas sísmicas (Courboulex et al., 1997; Escobedo et al., 1998;
Mendoza and Hartzell, 1999) han mostrado que el deslizamiento ocurrió en una área de
aproximadamente 180 km x 90 km paralela a la trinchera Mesoamericana a profundidades de
9 km a 33 km. La duración de la ruptura fue de alrededor de 55 segundos. Fue observada la
compleja naturaleza de la falla de terremoto con distribución de unos tres (o cuatro)
subeventos sobre el plano de la falla.
El terremoto fue sentido a lo largo de 600 km de la costa mexicana, en los estados de
Colima, Jalisco y Michoacán y en la parte continental de México. Inmediatamente después del
terremoto fueron reportados grandes daños en la zona costera entre Manzanillo y Puerto
Vallarta con efectos equivalentes a las intensidades entre 7 y 9 (Tena-Colunga, 1997). El mapa
macrosísmico del terremoto publicado por Juárez García et al. (1997) muestra una zona grande
de altas intensidades con base en las destrucciones máximas reportadas, aún de las
construcciones de mala calidad y cimentadas sobre suelo arenoso.
70
Figura 4.1. Posición de los epicentros del evento mayor y sus réplicas. Se muestran las
ciudades ubicadas en los puntos extremos de la zona de investigación (Puerto Vallarta,
Lázaro Cárdenas y San Juan de los Lagos), las capitales de estados de Colima (Colima) y
Jalisco (Guadalajara) y la ciudad más cercana del epicentro de evento mayor (Manzanillo).
El epicentro del evento mayor se muestra con la estrella negra, las replicas del primer mes de
actividad (magnitud de mb ≥ 3.5) se muestran con los puntos negros. El área de réplicas está
indicada con línea punteada. Abreviaciones: J.B. es el bloque de Jalisco, M.A.T. es la
trinchera Mesoamericana.
Fue importante reconstruir una situación más realista basada a las intensidades
estimadas para mampostería de calidad intermedia construida sobre suelos intermedios o
firmes.
71
4.2 Datos y Método.
El estudio macrosísmico se llevó al cabo en los meses de marzo a julio de 1997, a más
de un año de ocurrido el terremoto. Nosotros tuvimos alrededor de 300 entrevistas con gente
que sintió el terremoto dentro de sus casas, las cuales están situadas en 56 pueblos y ciudades
de los Estados de Colima, Jalisco y Michoacán (76 entrevistas en la Ciudad de Colima y 216
en el resto de los sitios, el cuestionario se muestra en el anexo 6). Nuestras estimaciones de la
intensidad del terremoto, respecto a la escala de Mercalli Modificada (MM) (Sauter, 1989),
estuvieron basadas en las emociones humanas y los efectos en los objetos y construcciones
producidos por el terremoto.
Las características específicas de las construcciones en los pequeños pueblos
mexicanos de los estados de Colima, Jalisco y Michoacán nos permitieron dividirlos en tres
grupos de acuerdo a sus condiciones (ver capítulo 3).
Tipo A (23% del total de las construcciones investigadas). Buena calidad.
Tipo B (37% del total de las construcciones investigadas). Calidad intermedia.
Tipo C (40% del total de las construcciones investigadas). Mala calidad.
La aplicación de la escala MM para nuestro caso tuvo algunos rasgos específicos. Se
observaron discrepancias entre la intensidad MM basada en las emociones humanas y en el
comportamiento de los objetos. La larga duración del terremoto y las fuertes vibraciones de
baja frecuencia hicieron difícil el uso de algunos criterios humanos de la escala MM. Estas
vibraciones específicas del terreno y la extensa duración del sismo, fueron la mayor causa de
pánico que la violencia de la sacudida, además, fue sentido por todas las personas en la
mayoría de los estudios de población (esto es VI de MM) mientras que el comportamiento de
los objetos y muebles permitió dar solo IV o V MM. En estos casos, nosotros tomamos
preferencia por el comportamiento común de los objetos (el televisor, agua, puertas, ventanas)
ampliamente distribuidos en las casas del área (anexo 7).
Intensidad V (5). La caída de objetos ligeros inestables (cuadros, vajillas, platos,
esculturas decorativas), el derramamiento de líquidos en recipientes.
Intensidad VI (6). La caída de objetos estables. Los muebles pueden moverse a 20 ó 30
cm. Pequeñas fisuras en aplanados y caída de revoque de concreto en las construcciones de
tipo B.
72
Intensidad VII (7). Los muebles pueden desplazarse a distancias mayores a 30 cm y
pueden romperse. Las fisuras en los muros de construcciones de tipo B. Pequeñas grietas en el
suelo.
Todas nuestras estimaciones de intensidad fueron referidas al tipo intermedio de
mampostería situada sobre los suelos de tipo intermedio. Para este propósito, hubo que
introducir correcciones para el tipo de suelo y mampostería.
La región de estudio (estados de Colima, Jalisco y Michoacán) geográficamente está
asociada de manera principal con la Sierra Madre del Sur. Las rocas que forman esta cadena
montañosa son representativas de la era Precámbrica y Paleozoica, principalmente
metamórficas y asociadas a cuerpos plutónicos, depósitos miogeoclinales de finales del
Jurásico hasta principios del Cretácico, rocas volcánicas del Plio-cuaternario y Terciario (de
Cserna, 1989). Todas estas rocas forman suelos firmes para una buena construcción. Solo la
estrecha banda de arena a lo largo de la costa oceánica puede ser peligrosa para la
construcción y requiere de cimientos especiales y diseño sismorresistente. Para construcciones
situadas sobre suelos arenosos, la intensidad observada se redujo en un grado.
La influencia del tipo de construcción fue importante en nuestro estudio. La tendencia
de aumento de intensidad debido a la mala construcción fue especialmente detectada en las
construcciones viejas (50 - 60 años) hechas de adobe (tipo C). Hemos conocido grandes
edificios construidos de adobe en los años 20 de este siglo los cuales tuvieron efectos de VII-
VIII MM (colapso de grandes bloques de muros o techo) dentro de zonas de 4-5 MM (Tuxpan,
Jal.). Los edificios que fueron destruidos durante el temblor debido a sus deficiencias en la
construcción o por estar construidas en suelos arenosos (Ver sus descripciones en Juárez
García et al., 1997) no fueron tomados en cuenta para la determinación de la intensidad.
Para introducir las correcciones para los diferentes tipos de mampostería, investigamos
las intensidades del terremoto observadas para la mampostería de la Ciudad de Colima, situada
a 100 km del epicentro, donde existen los tres tipos de construcciones ampliamente
distribuidos y tenemos un radio de suelos sólidos estables de la ciudad (Gutiérrez et al., 1996).
Nuestro conjunto de datos consistió de 18 construcciones de tipo A, 21 construcciones de tipo
B y 37 construcciones de tipo C. Los resultados se muestran en la Figura 4.2.
73
Hemos observado una intensidad de IV a VI dentro de la ciudad. La Figura 4.2 muestra
que para cada tipo de mampostería hay un máximo relativo observado en la distribución de
intensidades. Para la mampostería tipo A, tenemos intensidad 4.0 en el 50% de las
construcciones estudiadas, para mampostería tipo B, tenemos intensidad 4.5 para el 52% de las
construcciones estudiadas, y para la mampostería tipo C, fue observada una intensidad de 5.0
para el 51% de las construcciones estudiadas. No hubo distribución normal observada para
nuestros datos, las distribuciones para tipos de mampostería A y C fueron bimodales, el pico
para la mampostería tipo B no es tan distinto. Éste efecto de bimodalidad puede ser resultado
del hecho de que la investigación de las edificaciones de mampostería sea visual y además, por
la ausencia de una frontera bien definida entre los tipos de mampostería.
4.0 5.0 6.0INTENSIDAD
0
20
40
60
POR
CEN
TAJE
, %
A
B
C
Figura 4.2. Distribución de intensidad observada para los tres tipos de mampostería de
la ciudad de Colima. Se investigaron 18 edificaciones de tipo A, 21 de tipo B, y 37 del tipo C.
74
Está visto que las intensidades estimadas para las construcciones del tipo B son
cercanas a la intensidad promedio para la ciudad. Las construcciones de una planta de tipo B
que fueron las más comunes en el área de estudio, fueron tomadas como las construcciones
básicas para la estimación de intensidad. Hubo una tendencia estable de incremento de
intensidad para la mampostería de tipo C y de decremento de intensidad para la mampostería
tipo A. Debido a los resultados mostrados en la Figura 4.2, obtenidos para la ciudad de
Colima, introdujimos correcciones de +0.5 de intensidad MM para mampostería tipo A y -0.5
para mampostería tipo C. Estas correcciones fueron especialmente importantes para la
estimación de intensidades en poblados pobres y pequeños, los cuales están constituidos
principalmente de las peores construcciones de tipo C.
La Tabla 4.1 presenta las estimaciones de intensidad para los sitios estudiados. Para
cada sitio, ésta fue calculada como intensidad promedio después de la corrección por tipo de
mampostería y condiciones de suelo. La estimación final de intensidad fue redondeada al valor
entero o de medio grado. La Tabla 4.2 ilustra la exactitud de estimación de la intensidad para
tres sitios. La exactitud de la estimación de intensidad varia entre ±0.25 y ±0.60 y puede
considerarse en la práctica como ± 0.5.
Tabla 4.1. Lista de intensidades observadas para los sitios estudiados.
Sitio Dist. Intensidad
(km.)
Colima
Aeropuerto 40 6.0
Armería 62 6.0
Camotlán de Miraflores 55 5.5
Campos 33 6.5
Cerro de Ortega 87 4.5
Colima 98 4.5
Coquimatlán 89 5.0
Cuauhtémoc 114 5.0
Cuyutlán 51 5.5
Ixtlauacán 85 5.5
Sitio Dist. Intensidad
(km.)
Colima
Jalipa 44 5.5
La Central 38 5.0
Manzanillo 35 5.5
Minatitlán 81 5.0
Miramar 38 6.5
Santiago 40 5.5
Tecomán 71 5.5
Villa de Álvarez 99 5.0
75
Sitio Dist. Intensidad
(km.)
Jalisco
Acatlán de Juárez 205 4.5
Autlán 108 5.0
Ayutla 148 5.0
Barra de Navidad 46 6.0
Caleta de Campos 205 4.0
Careyes 86 6.0
Cihuatlán 48 6.0
Ciudad Guzmán 150 4.5
Chacala 204 4.0
Chamela 98 6.5
El Programa 62 5.0
Emiliano Zapata 78 5.0
Francisco Villa 79 5.0
Jaluco 49 7.0
José Maria Morelos 118 5.0
La Huerta 90 4.5
Melaque 49 5.5
Mismaloaya 207 4.0
Ocotlán 252 4.0
Sitio Dist. Intensidad
(km.)
Jalisco
Pino Suárez 156 5.0
Puerto Vallarta 213 4.0
San Juan de los Lagos 356 3.0
San Mateo 104 5.5
Sayula 155 4.5
Tapalpa 152 4.5
Tepatitlán 291 3.5
Tuito 187 4.0
Tuxpan 147 4.0
Unión de Tula 125 5.0
Villa de Purificación 101 4.5
Zapotlanejo 253 4.0
Michoacán
Aquila 112 4.0
Colola 132 4.0
Huahua 176 4.0
Lázaro Cárdenas 265 4.0
San Juan de Alima 95 4.0
Villa Victoria 123 4.0
Nota. Dist. es la Distancia epicentral
Tabla 4.2. Ilustración de la exactitud de estimación de intensidad para un sitio.
Sitio Numero de datos Intensidad promedio Desviación estándar
Villa Victoria 5 4.1 0.49
Cuauhtémoc 10 4.8 0.25
Tecomán 9 5.3 0.60
76
4.3 Estructura y rasgos específicos del campo macrosísmico.
La Figura 4.3 muestra la distribución espacial de los datos macrosísmicos. El campo
macrosísmico del terremoto de 1995 (Figura 4.3) está representado ahí por tres zonas, de
intensidad 6-7, intensidad 5, e intensidad 4. La forma de isosista entre las intensidades 6-7 y 5
fue determinada con bastante claridad y se muestra como una línea continua. La isosista entre
zonas de intensidad 4 y 5 no tiene suficientes datos para precisarla con claridad y está
representada mediante una línea punteada. Se puede ver que la zona de máxima intensidad está
caracterizada por asimetría de acuerdo a la posición del epicentro. Los sitios con intensidad
6.5-7 están situados al noroeste y noreste del epicentro.
-105 -104 -103 -102LONGITUD, W
18
19
20
21
LATI
TUD
, N
MEXICO
OCEANO PACIFICO
4
5
6-7
INTENSIDAD4
5
6
7
COLIMA
MANZANILLO
GUADALAJARAPUERTO VALLARTA
Figura 4.3. Mapa de intensidades del terremoto de 1995. La estrella negra indica el
epicentro. La línea punteada es la frontera entre las zonas de intensidad 4 y 5, la frontera
entre las zonas 5 y 6-7 se muestra con una línea continua. Los números 4, 5 y 6-7, son
intensidades.
77
-105.5 -105.0 -104.5 -104.0 -103.5LONGITUD, W
18.4
18.8
19.2
19.6
LATI
TUD
, NMEXICO
MANZANILLO
CHAMELA
BARRA DE NAVIDAD
OCEANO PACIFICO
6-7
5
I
IIIII
INTENSIDAD
45
6
subeventosCourboulex et al., 1997
Escobedo et al., 1998
Hartzell and Mendoza, 1999
7
Figura 4.4. Comparación de zonas de intensidad alta con tres zonas de asperezas de la
ruptura. Las zonas de asperezas se muestran con la línea punteada. La estrella negra es el
epicentro. I, II, y III son tres zonas de asperezas. La posición de los subeventos de cada zona
de aspereza fue estimada por Courboulex et al. (1997) de la inversión de ondas superficiales
registradas a distancias telesísmicas, por Escobedo et al. (1998) de la inversión de las ondas
P y SH registradas a distancias telesísmicas, y por Hartzell and Mendoza (1999) del
modelado cinemático en una falla finita con inversión de las ondas telesísmicas P. El circulo
dentro de la zona de intensidades 6-7 incluye los sitios de intensidad 5.
78
La Figura 4.4 muestra la zona de intensidad 6-7 a una mayor escala. Uno puede ver que
hay ausencia de una zona de máxima intensidad homogénea. Prácticamente se pueden
distinguir dos subzonas de máxima intensidad separadas por la zona de 50 km de longitud de
intensidad 5. La comparación de estas subzonas con la posición de tres zonas de subeventos
del temblor obtenidas (Courboulex et al., 1997; Escobedo et al., 1998; Mendoza and Hartzell,
1999) según la inversión a las ondas telesísmicas del terremoto de 1995, muestran su
coincidencia. La existencia de éstos subeventos puede estar asociada con la destrucción de
unas asperezas, o zonas de rocas fuertes a lo largo de la ruptura general del temblor (Ruff,
1983). Las asperezas ocurridas a lo largo de la falla de grandes terremotos tienen gran
importancia para ingeniería sísmica porque pueden ser idealizadas como las fuentes de ondas
sísmicas de alta frecuencia (Aki, 1983).
La primera subzona, donde están incluidas las ciudades de Manzanillo y Barra de
Navidad, es más extensa y está caracterizada por sitios de intensidad 6 al SE de Manzanillo,
6.5 en parte de la costa de Manzanillo (Campos) y de intensidad 7 en el pequeño poblado de
Jaluco cerca de Barra de Navidad. Esta distribución de intensidad tiene una alta coincidencia
con la posición de las asperezas I y II. La aspereza I fue situada dentro de la zona epicentral y
lejos de la costa. Esta produjo la extensa zona de intensidad 6 y la pequeña zona de intensidad
6.5 alrededor de Manzanillo. La aspereza II fue situada justamente cerca de Barra de Navidad
y fue la que causó los efectos locales de intensidad 7 ahí.
La segunda subzona con sitios de intensidad 6 y 6.5 es pequeña y está situada alrededor
del pueblo de Chamela. Esta subzona es coincidente con la aspereza III (ver Figura 4.4).
79
4.4 Atenuación de la Intensidad con distancias a través y a lo largo del área de origen.
El estudio de atenuación de intensidad a través de la zona de origen fue hecho en tres
formas: (1) para distancias medidas a partir del epicentro, (2) para distancias medidas a partir
de la línea media del área de réplicas la cual fue mostrada en la Figura 4.1 (prácticamente,
paralela a la trinchera), y (3) para distancias medidas desde la línea que conecta los puntos de
máximo desplazamiento de las dos principales asperezas, I y II.
La Figura 4.5 muestra las dos líneas. Se muestran también los sitios ubicados a lo largo
de la línea perpendicular a la trinchera en zona de asperezas I y II los cuales pueden
caracterizar la atenuación de intensidad con distancias en dirección tierra adentro desde el
epicentro.
La Figura 4.5 muestra la distribución de intensidad obtenida por las tres variantes de
medición de distancias desde el sitio de origen. Puede verse que las dos primeras variantes
(Figura 4.5, A y B) con mediciones desde el epicentro y desde la línea media del área de
réplicas son caracterizadas por la alta dispersión de valores de intensidad en distancias desde
30 km a 50 km. Al mismo tiempo, la medición de distancias desde la línea que conecta las
principales asperezas decrece fuertemente estas desviaciones de intensidad en distancias cortas
(Figura 4.5 C).
Hemos calculado la ecuación distancia-intensidad para los puntos de la Figura 4.5 C de
la siguiente forma (Shebalin, 1968):
I = a Ms - b log R - cR + d (4.1)
donde R = (Δ2 + h2)½ es la distancia hipocentral en km, Δ es la distancia epicentral en
km, h es la profundidad focal en km, a es coeficiente de Ms, los coeficientes b y c son los
coeficientes ajustados como coeficientes de esparcimiento geométrico de las ondas sísmicas y
absorción, respectivamente, y d es un coeficiente libre. Como resultado, se obtuvo la ecuación
del campo macrosísmico caracterizando la atenuación de intensidad con las distancias a través
de la fuente del terremoto (d fue determinado igual a 0):
I = 1.05 Ms - 1.1 log R - 0.006 R. (4.2)
80
Es visto en la Figura 4.5 C que las desviaciones de las intensidades observadas no
exceden ±0.5 MM lo cual está en concordancia con el error propuesto para la estimación de
intensidades.
100
3
5
7
2
4
6 A
100DISTANCIA, KM
3
5
7
2
4
6C
100
3
5
7
2
4
6
INTE
NSI
DA
D
B
OCEANO PACIFICO
MEXICO
II
I
Figura 4.5. Atenuación de intensidad con la distancia a través de la zona de origen del
terremoto. Arriba se muestran los sitios usados para la investigación de la atenuación de
intensidad. Los círculos blancos son los sitios. La estrella negra es el epicentro, las negras
son las asperezas. La frontera de la zona de intensidad 6-7 se muestra con la línea continua.
Se muestran la línea que conectada las dos asperezas (I y II) y la línea mediana del área de
81
réplicas. Después se muestran los datos de atenuación de intensidad con distancias
hipocentrales medidas por métodos diferentes. A, la distancia fue medida del epicentro; B, la
distancia fue medida a través de línea mediana del área de réplicas; C, la distancia fue
medida a través de línea conectada de dos asperezas. Se muestra la curva “intensidad-
distancia”.
50 100 150 200DISTANCIA, KM
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
INTE
NSI
DA
D
-104.00 -102.00
20
OCEANOPACIFICO
MEXICO
Figura 4.6. Atenuación de intensidad a lo largo de la zona de origen. Se muestran las
curvas de atenuación para los sitios ubicados a la derecha (diamantes negros) y a la
izquierda (diamantes blancos) del epicentro. La posición de los sitios se muestra en la carta.
La estrella negra es el epicentro.
El siguiente paso fue hecho al estudiar la atenuación de intensidad a lo largo del área
de origen. Se escogieron los sitios situados a lo largo de la zona costera con la franja de ancho
igual al ancho de la zona de intensidad 6-7 (Figura 4.6). Las distancias fueron medidas desde
el epicentro como punto central. La Figura 4.6 muestra las variaciones de intensidad al
noroeste y al sureste desde la perpendicular a la trinchera pasando a través del epicentro.
82
Esta Figura ilustra la asimetría del campo macrosísmico de acuerdo al epicentro. La
curva al noroeste del epicentro está caracterizada por la presencia de sitios de intensidad 5 a
distancias arriba de 160 km del epicentro mientras que la curva al sureste del epicentro tiene
un declive de intensidad 5.5 a distancias de 85 km del epicentro. Para la curva sur, tenemos un
decrecimiento gradual de intensidad de 6.5 a 4 desde el comienzo de la curva. Al mismo
tiempo, la curva al norte está caracterizada por dos picos en intensidad (arriba de 7 en
distancias de 50 km y arriba de 6.5 en distancias de 90 km), y su decrecimiento gradual
comienza solo a distancias de 90 km. Puede notarse que estos dos picos coinciden de manera
importante con la posición de las asperezas mostradas en la Figura 4.4.
83
4.5 Resultados y discusión.
El estudio de los efectos macrosísmicos relacionado con el terremoto de Jalisco (1995)
permite describir algunas propiedades del campo macrosísmico generado por el mismo.
(1) Hubo tres zonas distinguibles de intensidad 4, 5 y 6-7 grados de escala MM.
(2) La zona de máxima intensidad de 6-7 MM fue heterogénea. Esta heterogeneidad
estuvo en concordancia con la distribución de las asperezas de ruptura.
(3) El estudio de atenuación de intensidad a lo largo de la costa ha demostrado la
asimetría en la distribución de intensidades de acuerdo al epicentro. Las intensidades máximas
fueron observadas para los sitios al noroeste del epicentro.
(4) La ecuación del campo macrosísmico fue calculada para la relación intensidad -
distancia.
La asimetría en la distribución de los efectos macrosísmicos está en concordancia con
las directividad de ruptura obtenida para la inversión de las ondas sísmicas (Tanioka and Ruff,
1996; Courboulex et al., 1997; Zobin, 1997).
Es difícil comparar nuestra curva intensidad - distancia con la curva promedio para la
zona mexicana de subducción publicada (Chavez and Castro, 1988). Ellos usaron el método en
el cual los parámetros de isosistas máximas pueden ser tomados en cuenta. Nosotros
consideramos que es más bien problemático aplicar este método para estudios de terremotos
oceánicos cuando el epicentro y la zona de máxima intensidad están situadas en el océano, y
tenemos solo la segunda o tercera isosista.
La comparación de nuestra curva “intensidad - distancia” (ec. 4.2) con la curva
“máxima aceleración (amax) – distancia”, calculada de forma similar a (ec. 4.2) por Ordaz et al.
(1987) para los terremotos de subducción de México
log a max = 1.76 + 0.3 M - 1.0 log R - 0.0031 R (4.3)
muestra buena concordancia en las características de atenuación. Los coeficientes de
esparcimiento geométrico son prácticamente los mismos (1.1 para nuestro caso y 1.0 para la
curva de amax) y los coeficientes de absorción tienen la diferencia de dos veces (0.006 para
nuestra investigación y 0.0031 para datos de amax). Tomando en cuenta que la curva (ec. 4.2)
fue construida para suelos intermedios mientras la curva (ec. 4.3) fue construida para roca, el
84
ligero excedente de los coeficientes de absorción de atenuación para los suelos intermedios es
normal.
El terremoto de Jalisco de 1995 de Mw 8.0 fue sucesivo al terremoto de Jalisco de
1932 de Mw 8.0 (estimado según los momentos sísmicos publicados en el catálogo de
Pacheco y Sykes, 1992), y naturalmente es necesario comparar sus efectos macrosísmicos.
Aunque su región de origen por la distribución después del rompimiento estuvieron situados
muy cerca uno del otro, el área de origen del evento de 1995 ha abarcado mas de la mitad del
área de origen del evento de 1932 incluyendo la parte epicentral (Ver Singh et al., 1985). Los
efectos macrosísmicos fueron completamente diferentes. El terremoto de 1932 fue más
destructivo a lo largo de la costa y la parte continental. Singh et al. (1985) ha mostrado que
hubo zonas de intensidades observadas 9-10 a lo largo de la costa y el ancho de la zona
continental con intensidad 8 para el evento de 1932.
Ambos terremotos fueron de focos poco profundos. El evento de 1932 supuestamente
tuvo una profundidad de cerca de 16 km (Singh et al., 1984), el evento de 1995 tuvo
estimaciones de la profundidad entre 17 y 20 km (Domínguez et al., 1997). Por consiguiente,
la diferencia de profundidad no puede ser la razón de las diferencias de daños producidos por
los terremotos. Es más probable cualquiera de las dos siguientes causas:
(1) El hipocentro del evento de 1932 estuvo situado más cerca de tierra adentro que el
del evento de 1995. Naturalmente, se produjo una zona de alta intensidad
(MM 8-10)cerca al epicentro en 1932.
(2) La diferencia en la baja y alta radiación de frecuencia. Ambos tuvieron magnitudes
Mw = 8.0 obtenidas del momento sísmico que es el medido de intensidad de ondas
sísmicas de periodo infinito, pero sus magnitudes Ms obtenidas de ondas
superficiales de periodo mediano (alrededor de 20 seg.) fueron diferentes: 8.0 para
el evento de 1932 y solamente 7.4 para el evento de 1995.
Escobedo et al. (1998) ha sugerido la última como la razón más probable para las
diferencia de destrucción tierra adentro para los dos terremotos.
De este modo, el efecto de baja intensidad en la zona cerca al origen del terremoto de
Jalisco de 1995 puede tener sus causas en una muy complicada naturaleza de su origen.
Tuvimos una extensa zona de origen de cerca de 200 km, y la radiación de baja frecuencia
85
producida por esta falla fue correspondiente al momento sísmico equivalente a magnitud
momento Mw 8.0. Pero al mismo tiempo, los numerosos estudios citados anteriormente han
mostrado que tenemos una secuencia de fallas intermedias de un subevento a otro, las cuales
produjeron efectos totales equivalentes a magnitud de las ondas superficiales Ms 7.4. El
análisis del campo macrosísmico mostró que prácticamente tuvimos dos zonas separadas de la
fuente total, y cada una de ellas produjeron su propio efecto sísmico. Esta diferencia entre Ms
y Mw del sismo de 1995 puede ser importante para aplicaciones en ingeniería sísmica.
Prácticamente todas las relaciones construidas para la magnitud y otros parámetros sísmicos
fueron construidas para magnitud Ms, y la aplicación de magnitud Mw a estas relaciones
puede ocasionar graves errores.
5. La vulnerabilidad sísmica de la ciudad de Colima.
89
5.1 Metodología y datos.
El objetivo de este capítulo es estudiar la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones
residenciales de la ciudad de Colima y construir las matrices de daños esperados para
pronóstico de los efectos de terremotos de intensidad de VI a IX (escala Mercalli Modificada,
MM). El método de aplicación de matrices de daños para pronóstico de efectos destructivos de
estructuras es popular en las investigaciones de riesgo sísmico y microzonificación (Soares
López y Acosta Chang, 1998; Whitman, 1988).
La vulnerabilidad sísmica es el valor probabilístico de daño en la estructura para cada
una de las intensidades posibles del movimiento del terreno (Caicedo et al., 1996). La
metodología del estudio de vulnerabilidad sísmica consiste de tres etapas:
1) clasificación de las edificaciones,
2) inventario de las edificaciones, y
3) construcción de matrices de probabilidad de daños producidos con un terremoto
(Whitman, 1988).
La ciudad de Colima es una ciudad típica para la parte central de México. Sus
edificaciones residenciales están representadas en su mayoría por las construcciones de uno o
dos pisos. Por eso, la clasificación de mampostería es simple y se hace con tres grados: tipo A
(buena calidad), tipo B (calidad intermedia) y tipo C (mala calidad). El estudio de efectos
macrosísmicos del terremoto del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0), que ocurrió a una distancia
epicentral de 100 km y sentido en la ciudad de Colima con intensidades de IV a VI, mostró la
dependencia de la intensidad observada contra el tipo de mampostería en la ciudad: para las
edificaciones tipo A fue observada una intensidad promedio de 0.5 grado menos que para
edificaciones tipo B y de un grado menos que para edificaciones tipo C (Zobin and Ventura-
Ramírez, 1998).
La ciudad de Colima representa un ejemplo de la ciudad desarrollada como anillos de
árbol: la parte más antigua constituye el centro de la ciudad, las partes más modernas están
ubicadas en la periferia de la ciudad. Para el inventario de la mampostería de la ciudad fue
elegida una zona que constituye aproximadamente el 20% del área residencial de la ciudad y
representa prácticamente todas las etapas de desarrollo urbano de ésta (Figura 5.1).
90
Figura 5.1. El mapa de la ciudad de Colima con la zona de estudio.
91
El inventario preliminar de 150 edificaciones de la zona de estudio, en conjunto con
datos de desarrollo urbano de la ciudad, nos permite dividirla en tres subzonas (Figura 5.2):
subzona I (antigua, construida antes de 1950), subzona II (intermedia, construida en los años
1950 a 1970) y subzona III (moderna, construida después de 1970). Dentro cada subzona se
realizó el inventario completo para una manzana típica (Figuras 5.2 y 5.3). La selección de la
manzana típica se realizó de acuerdo con datos estadísticos de la distribución comparativa de
las edificaciones de tipos diferentes en cada subzona de la ciudad. Los valores de daños
probables fueron calculados para todas las edificaciones de las manzanas y después
generalizados para las subzonas y toda la zona.
92
Figura 5.2. Distribución de los tres tipos de mampostería (A, B y C) dentro de la zona
de estudio. Las fronteras entre las tres subzonas se muestran con líneas continuas. Tres
manzanas típicas se muestran con áreas de sombra. La flecha en la parte superior izquierda
de la figura indica la dirección al norte.
93
Figura 5.3. Distribución de los tres tipos de mampostería dentro cada manzana típica.
El número de construcciones de cada tipo de mampostería dentro de cada manzana
está escrito arriba de cada manzana.
94
5.2 La construcción de matrices de daños.
Las matrices de daños, o funciones de la vulnerabilidad, caracterizan las probabilidades
de daños esperados para cada tipo de mampostería durante el terremoto, en función de la
intensidad. Para la preparación de las matrices se usó el método de grupo de expertos. Ocho
expertos colimenses con gran experiencia de trabajo en ingeniería sísmica (de 6 a 22 años) han
llenado los cuestionarios sobre probabilidades de daños para tres tipos de mampostería
afectados por terremotos de intensidades MM VI a IX. Estos cuestionarios fueron preparados
para los siete grados de daños (Tabla 5.1). Después de un estudio estadístico, los valores
promedios de probabilidades de daños de cada grado para mampostería diferente calculados
para las intensidades MM de VI a IX, constituyen la matriz de daños probables (Tabla 5.2). La
Figura 5.4 muestra la desviación estándar de los valores individuales para las intensidades VII
y VIII.
Tabla 5.1. La clasificación del estado de daños (Whitman, 1988)
Estado de Daño
Factor centralde daño (%)
Descripción
Ninguno 0 Sin daño
Menor 0.5 Daño que no necesita reparación
Ligero 5 Daños que requieren de una reparación simple
Moderado 20 Daños que requieren de una reparación importante.
Fuertes 45 Daños que requieren de una reparación costosa.
Mayores 80 Daños que requieren de un estudio de demolición y/o reparación.
Totales 100 Destrucción total de la mayoría de los elementos.
Nota: Factor central de daño es el costo promedio del daño expresado en porcentaje del costo
actual del inmueble.
95
Figura 5.4. Ilustración de la desviación de probabilidades de daños predichas con el
método del grupo de expertos para los tres tipos de mampostería e intensidades VII y
VIII.
1 2 3 4 5 6 7
0
50
100
0
50
100
POR
CEN
TAJE
, %
0
50
100
INTENSIDAD VIII
MAMPOSTERÍA TIPO A
MAMPOSTERÍA TIPO B
MAMPOSTERÍA TIPO C
ESTADO DE DAÑOS1 NINGUNO 5 FUERTE2 MENOR 6 MAYOR3 LIGERO 7 TOTAL4 MODERADO
1 2 3 4 5 6 7
0
50
100
ESTADO DE DAÑOS
0
50
100
0
50
100
INTENSIDAD VII
96
Tabla 5.2 Matriz de probabilidad de daños (en %) para tres tipos de mampostería e intensidades MM VI a IX.
Estado de Tipo A Tipo B Tipo C Daños VI VII VIII IX VI VII VIII IX VI VII VIII IX
Ninguno 65 25 9 6 33 12 3 0 14 5 0 0 Menor 6 31 8 3 32 9 3 1 20 3 0 0 Ligero 23 13 32 2 20 31 6 4 10 5 0 0
Moderado 6 26 25 11 15 24 22 7 34 12 3 0 Fuerte 0 5 26 29 0 24 42 20 22 56 13 0 Mayor 0 0 0 48 0 0 24 59 0 19 69 43 Total 0 0 0 1 0 0 0 9 0 0 15 57
97
5.3 Cálculos para el pronóstico de daños en la ciudad de Colima.
La Tabla 5.2 es la básica para el pronóstico de daños para edificaciones
colimenses. Para el cálculo de daños probables en cada subzona, podemos usar el siguiente
procedimiento.
Construimos las formulas:
P = k(A)p(A) + k(B)p(B) + k(C)p(C);
k(A) = N (A)/ N(A+B+C);
k(B) = N (B)/ N(A+B+C);
k(A) = N (C)/ N(A+B+C).
Donde P es la probabilidad del estado de daños para una intensidad MM y un estado de
daños de la Tabla 5.1, p(A, B, C) es la probabilidad del estado de daños de la mampostería
tipo A, B o C para esa intensidad de la Tabla 5.2; y k(A, B, C) es el coeficiente de peso para
cada tipo de mampostería en una manzana típica con el numero de edificaciones N (A+B+C)
de mampostería tipo A, B, y C.
Entonces, con cálculos según esas fórmulas, para un terremoto de intensidad VII en la
manzana típica de la subzona I, donde existen 33 edificaciones y tenemos 2 del tipo A, 12 de
tipo B y 19 de tipo C, podemos recibir como probabilidad de daños fuertes 41% y de daños
mayores del 11%. La Tabla 5.3 presenta los resultados de los cálculos de probabilidades de
daños durante terremotos de intensidades VI a IX en Colima, para cada subzona. Tres
categorías de daños: fuertes, mayores y totales son los más peligrosos para la vida de la
ciudad.
Se puede ver que un temblor de intensidad VI prácticamente no va a producir daños
significativos en la ciudad. Un terremoto de intensidad VII puede ser muy dañino en la
subzona I (11% de daños mayores y 41% de daños fuertes) y bastante (25% de daños fuertes)
en la subzona II. Un terremoto de intensidad VIII presenta un peligro real de destrucción de
cerca de la mitad de las edificaciones en la subzona I (9% de destrucciones totales y 49% de
daños mayores), puede ser muy dañino (26% de daños mayores y 39% de daños fuertes) para
edificaciones de la subzona II y bastante en la subzona III (6% de daños mayores y 30% de
daños fuertes). Un terremoto de intensidad IX puede destruir la mayoría de las edificaciones
de las subzonas I y II y la mitad de las edificaciones de la subzona III.
98
Tabla 5.3 Pronóstico de daños de edificaciones residenciales en la ciudad de Colima (en %) para intensidades MM VI a IX en las subzonas I, II y III
Estado de VI VII VIII IX daños I II III I II III I II III I II III
Ninguno 24 34 58 9 12 22 2 3 8 0 1 4
Menor 24 29 12 7 11 26 1 3 7 1 1 3
Ligero 14 19 22 15 28 17 4 7 25 1 3 2
Moderado 25 16 8 17 23 26 11 21 24 3 7 10
Fuerte 13 2 0 41 25 9 24 39 30 9 19 27
Mayor 0 0 0 11 1 0 49 26 6 49 57 51
Total 0 0 0 0 0 0 9 1 0 37 12 3
6. Pronósticos de riesgo sísmico.
101
6.1 Pronóstico de daños para la ciudad de Colima.
El pronóstico de daños está basado en las observaciones visuales del tipo de
mampostería y las matrices de probabilidad de daños preparadas con base en la metodología
del grupo de expertos. Los criterios más importantes utilizados para la estimación del tipo de
mampostería con base en las observaciones visuales fueron muy simples: la calidad de
materiales, el diseño y la edad de las casas. Estos criterios son suficientes para el trabajo con la
Tabla 2.1.
Los errores en la estimación del tipo de mampostería dependen mucho de los errores
individuales de cada investigador. Por eso, es mejor usar las observaciones de la misma
persona. El estudio de las intensidades del terremoto del 9 de octubre de 1995 en la ciudad de
Colima (Zobin and Ventura-Ramírez, 1998) mostró que se puede esperar un error en la
clasificación de las edificaciones de aproximadamente 5 a 10%.
Sin embargo, el grupo de expertos opinó sobre los valores de la probabilidad de daño
con una diferencia de juicio más significativa. Este efecto es normal para la metodología del
trabajo de expertos (ver, por ejemplo, Figura 6 en Whitman, 1988). Ellos pueden determinar
claramente el grupo de daños más probables, pero sus opiniones sobre el valor de la
probabilidad del estado de daño pueden ser distintas, y aún mas en el caso del estado de daño
con mayor valor en su probabilidad. La Figura 5.4 ilustra que la mayor diferencia en sus
opiniones se observa para estados de daño más decisivos.
Para los efectos del terremoto de intensidad VIII se puede observar que en el caso de
mampostería tipo A la mayor diferencia se presenta en el pronóstico de daños con mayor
probabilidad: ligeros, moderados y fuertes. Para la mampostería tipo B sucede la misma
situación: la mayor desviación ocurre para estados de daños con probabilidad máxima: fuertes
y mayores. Lo mismo para la mampostería tipo C: la mayor diferencia en opinión es aquella
en la cual el valor de probabilidad de daño es mayor: daños mayores.
La comparación de las matrices de daños, construidas para la mampostería de la ciudad
de Colima, con las matrices calibradas normativas para el estado de California, Estados
Unidos (ATM-13, 1985), muestra que nuestras curvas de distribución de la probabilidad de
daño (ver la Figura 6.1) no son bastante uniformes con la variación del estado de daño.
102
Por un lado, esto puede ser el resultado de tener un bajo número de expertos, y por otro
la heterogeneidad de las edificaciones dentro de cada uno de los tres tipos de mampostería,
esto debido a que las fronteras de la clasificación no son tan claras. Al mismo tiempo,
podemos pensar que una clasificación más detallada de las condiciones de la mampostería en
la ciudad de Colima, no va a alterar de manera importante los resultados del estudio.
0 50 100
0
40
80
Prob
abili
dad
de d
años
(%)
0 50 100 0 50 100
Estado de daño (%)
MAMPOSTERÍAREFORZADA
TIPO A
MAMPOSTERÍA NO REFORZADA
TIPO B
ADOBETIPO C
TAPIAL
INTENSIDAD MM VIII
Figura 6. 1. Comparación de las matrices calibradas normativas
para el estado de California, Estados Unidos (ATM-13, 1985)
con las matrices calculadas paras los tipos de mampostería de la ciudad de Colima.
103
Nuestro pronóstico de daños para la ciudad de Colima se puede comparar con las
observaciones que se han hecho sobre los efectos destructivos de los terremotos previos. Las
descripciones de los eventos de 1932 (efectos conjuntos de los terremotos del 3 y 18 de junio)
y de 1941 muestran los daños producidos en Colima por terremotos:
1932. “Es muy posible que alrededor del 50% de las construcciones quedaran
prácticamente inhabitables “(Cumming, 1933). Singh et al. (1985) han estimado la
intensidad de los terremotos de 1932 como VIII para el evento del 3 de junio y IX para
el 18 de junio.
1941. De 8,000 casas de la ciudad de Colima unas 3 mil (38%) fueron demolidas (El
Universal, 1941) y 900 (11%) (Silva, 1978) o 2,000 (25%) (El Universal, 1941) se
derrumbaron. El Universal (1941) publicó la intensidad VIII como la ocurrida para el
evento de 1941.
Como podemos ver, después de los terremotos de 1932 se tuvo alrededor del 50% de
daños mayores y totales; después del terremoto de 1941 tuvimos 38% de daños mayores y
11% (o 25%) de daños totales. Las estimaciones de daños de los eventos de 1932 y 1941 son
comparables con nuestro pronóstico para la subzona I donde se ubica a la ciudad por esos
años. Se puede ver que los daños y estimaciones de intensidad de los eventos de 1932 y 1941
tienen buena coincidencia con el pronóstico de efectos del terremoto de intensidad VIII en la
subzona I (9% daños totales y 49% daños mayores).
De acuerdo con la buena coincidencia de nuestro pronóstico para la subzona I con las
observaciones de los efectos de los terremotos de 1932 y 1941, podemos esperar que nuestro
pronóstico para las zonas más modernas (II y III) sea también adecuado. Por eso, se puede
predecir que los terremotos de intensidad hasta VII no van a producir daños peligrosos para las
casas modernas en la ciudad de Colima. El terremoto de intensidad VIII va a ser dañino, pero
no se esperarían víctimas numerosas en estas subzonas. Al mismo tiempo, las casas ubicadas
en subzona I son peligrosas para la vida de sus habitantes en cualquier caso. Es necesario
plantear la reconstrucción de casas en la zona antigua de la ciudad de Colima.
104
6.2 El escenario de sismos fuertes para los hospitales
en la ciudad de Colima.
El problema de vulnerabilidad sísmica de los hospitales es muy importante para las
ciudades ubicadas en zonas de alta sismicidad. Las consecuencias de un sismo en una
instalación hospitalaria no sólo se presentan por el pánico de los funcionarios y pacientes o por
el colapso parcial o total de su estructura, sino también por las pérdidas parciales o totales de
su capacidad de función del sistema y por lo tanto de su capacidad de atender las demandas de
su comunidad (Asroza y Boroschek, 1998). Por eso, el conocimiento de la situación que
acompaña al sismo fuerte, o preparación del escenario de peligrosidad de sismos fuertes para
los hospitales, puede servir como una base para las acciones a realizar para salvar pacientes y
organizar un buen funcionamiento de los hospitales después del sismo.
En este Capítulo se presentan los resultados del estudio realizado a dos hospitales de la
ciudad de Colima (Figura 6.2), con el cual se avanza en la preparación del escenario sísmico
para esta ciudad. Estos dos hospitales son pertenecientes a distintas entidades del sector salud
y representan el 50% de los hospitales públicos de la ciudad (INEGI, 1997). El Hospital
General de Colima es administrado por la Secretaría de Salud del Estado y el Hospital del
ISSSTE (Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado) es
administrado por el Gobierno Federal. Los dos hospitales son de carácter regional-estatal, es
decir, tienen un radio de acción importante. Su posición en la ciudad se muestra en la Figura
6.3. Ambos hospitales están ubicados dentro la zona de estudio especial del Capítulo 5.
105
Figura 6.2. Los hospitales ISSSTE (arriba) y General (abajo) de la ciudad de Colima
106
Figura 6.3. Ubicación de los hospitales en la zona de estudio.
107
6.3 Metodología.
La metodología de evaluación de la vulnerabilidad de los hospitales fue desarrollada de
acuerdo con los criterios básicos de función para hospitales. Se realiza una priorización de los
problemas de la vulnerabilidad de edificaciones y la evacuación y llegada de los heridos
después del terremoto. Nuestro estudio se realizó en tres etapas:
1) estudio de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones hospitalarias;
2) estudio de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones que forman una anillo con el
hospital al centro; y
3) preparación del escenario de funcionamiento del hospital después del terremoto.
Para realizar las primeras dos etapas, usamos la clasificación de mampostería y la
matriz de probabilidad de daños y el pronóstico de daños de edificaciones residenciales en la
ciudad de Colima descritos en el Capítulo 5. Fueron investigadas 313 edificaciones ubicadas a
lo largo de 16 calles, las más cercanas a los hospitales. Para realizar la etapa 3, se ubicaron
accesos peatonales y vehiculares al hospital, así como sentidos y dimensiones de calles
aledañas para identificar las vialidades principales y posibles rutas hacia el hospital. Las
Tablas 6.1 y 6.2 se usan para estimar el número de heridos posibles en la ciudad. El escenario
está preparado para los terremotos de intensidad VII y VIII en la ciudad de Colima.
Tabla 6.1 Censos de población de la ciudad de Colima.
Año Población Vivendas Promedio de habitantes por vivienda
Referencias
1950 28,656 Secretaría de Economía,1952
1960 43,518 Secretaría de Industria yComercio, 1963
1970 58,450 10,015 5.84 Secretaría de Industria yComercio, 1973
1980 86,044 17,137 5.02 INEGI, 1980 1990 106,967 23,509 4.55 INEGI, 1990 1995* 110,977 26,009 4.27 INEGI, 1996
* En 1995 se realizó un Conteo y no un Censo General (Ver referencia INEGI, 1996)
108
Tabla 6.2. Factores de heridos y muertos relacionados
con los estados de daño (Whitman, 1988).
Estado de Factor central Fracción de Heridos Fracción de
Daños De daños Menores Graves Muertos
Ninguno 0 0 0 0
Menor 0.5 3/100,000 1/250,000 1/1’000,000
Ligero 5 3/10,000 1/25,000 1/100,000
Moderado 20 3/1,000 1/2,500 1/10,000
Fuertes 45 3/100 1/250 1/1,000
Mayores 80 3/10 1/25 1/100
Totales 100 2/5 2/5 1/5
Nota: Las estimaciones son para todos los tipos de construcción excepto las de
acero ligeras y marcos contraventeados, para los cuales se debe multiplicar por 0.1.
109
6.4 La vulnerabilidad de los edificios de hospitales.
El Hospital General está construido basándose en marcos rígidos de concreto reforzado
y muros no estructurales que conforman los interiores del edificio. En realidad el edificio está
conformado por cuando menos tres cuerpos que en la Figura 6.5 están marcados con letras,
uno de ellos con H que significa zona de hospital, C que es la zona de consultorios y que
forma un solo cuerpo con A que es el área de administración; y por último la zona de
urgencias (URG) y hospital H que aunque en la Figura mencionada parecen formar dos,
estructuralmente forman un solo cuerpo. Desde el punto de vista de la forma, los cuerpos
guardan una buena regularidad excepto el cuerpo conformado por el área de hospitalización y
urgencias porque tanto en la parte exterior de hospitalización como en la propia división de
zonas se pueden generar esfuerzos mayores debido precisamente a que pueden trabajar como
cuerpos independientes. Por ello sería necesario revisar ese cuerpo considerando que un sismo
pueda tomar la dirección NE ó NW y que puedan trabajar como cuerpos independientes. Para
un sismo de intensidad VII no podemos esperar que esto se considere grave, pero para un
sismo VIII de MM los daños, aunque no serían importantes podrían ser bastante evidentes y
podrían causar alarma en los enfermos y el personal.
En cuanto al estado actual de la edificación podemos decir que el material sigue siendo
de buena calidad y que ha tenido un mantenimiento bueno, pues no se presentan evidencias de
daños anteriores. Existen algunos elementos no estructurales que se deben cuidar como son los
cielos y los recubrimientos, pues en un sismo pueden ser los primeros en aparentar un daño
fuerte al hospital y generar cierto descontrol.
El Hospital ISSSTE de igual forma tiene como estructura principal trabes y columnas
de concreto reforzado funcionando como marcos rígidos y muros no estructurales que dan
forma a los interiores. Este edificio en realidad está conformado por dos cuerpos: uno bastante
grande que prácticamente contiene al hospital y uno más pequeño dedicado a consultorios y
farmacia (Figura 6.4) y que tiene poca o nula interacción con el cuerpo grande. Por su forma
general se puede decir que el hospital es un edificio regular y que guarda buena proporción.
En particular se observa en sus columnas que no todas guardan la misma dirección, esto
debido a algunas ampliaciones y adecuaciones que ha sufrido el hospital. Por un lado aparenta
110
ser un descuidado control en las intervenciones que se han hecho al edificio, pero por otro
puede ser una buena solución para prevenir la dirección con que se dé el movimiento sísmico.
Es importante hacer notar que aunque el edificio guarda un misma elevación, por el
lado de urgencias, sobre la calle Antonio Caso el edificio está por encima de la superficie del
terreno, esto debido a la topografía (Ver fotos de acceso principal, Figura 6.2, y acceso a
urgencias, Figura 6.6). Esta situación hace más vulnerable a la zona de urgencias que a otras
partes del hospital.
Figura 6.4. El Hospital ISSSTE y su entorno. La simbología está escrita en la parte 6.5
del Capítulo. Manuel Acuña, Guillermo Prieto, Francisco Zarco, Av. San Fernando,
Primo de Verdad y Julio García son los nombres de callas.
111
Figura 6.5. El Hospital General y su entorno.
Los símbolos son los mismos que en la Figura 6.4.
Ambas edificaciones de hospitales son de tipo A. Entonces, se puede esperar durante
el terremoto de intensidad VII daños fuertes con probabilidad de 5% y daños mayores con
probabilidad de 0%; para el terremoto de intensidad 8, los daños fuertes se pueden esperar con
probabilidad de 26% y daños mayores con la probabilidad de 0%. Prácticamente, no podemos
esperar daños estructurales que pueden desorganizar el servicio médico en los hospitales
durante y después del terremoto.
112
6.5 La vulnerabilidad del entorno y el escenario en
hospitales del terremoto de intensidad VII y VIII.
El problema de evacuación de pacientes y (aún más importante) del ingreso de heridos
durante los terremotos, es muy importante para servicio médico.
Las Figuras 6.4 y 6.5 presentan los esquemas urbanos del entorno hospitalario. Se
muestran las edificaciones con tipo de mampostería diferente según la clasificación del
Capítulo 3, la posición de los semáforos, la dirección del flujo vehicular y la distribución
interna general de cada hospital.
En este estudio de entorno, podemos observar que para el Hospital ISSSTE existe muy
poca posibilidad de que el servicio se interrumpa por obstrucción de calles, pues aunque las
edificaciones son hasta de dos niveles, todas alrededor de ella se clasifican en el grupo A, lo
que permite suponer que las calles estarán libres y sin mayor problema. Sin embargo en el
Hospital General podemos distinguir algunas construcciones del tipo B que probablemente si
pudieran obstruir en caso de un sismo de VII ó VIII grados en la escala de Mercalli
Modificada debido a que la probabilidad de daños es importante para estos grados.
Para el cálculo de heridos probables después de un terremoto calculamos la población
posible en el año 2000 mediante la fórmula de interés compuesto
Pk = Pa ( 1 + i )n (6.1)
donde Pk es la cantidad futura
Pa es la cantidad actual
i es el índice de crecimiento calculado de un censo a otro
n es el número de años transcurridos.
De tal forma que para el año 2000 tomando el i promedio de los últimos 45 años (Tabla
6.1), se puede esperar que la población de la ciudad de Colima sea 127,595 habitantes. Este
dato se puede comparar con el número de casas calculado con la misma fórmula, 31,025. Con
una simple división podemos obtener el promedio de habitantes por vivienda, que resulta 4.11
que si observamos la tendencia de los últimos 35 años es buena, por lo que podemos
considerar que nuestros cálculos son congruentes.
113
Figura 6.6. Acceso a urgencias del Hospital ISSSTE (arriba) y el Hospital General (abajo).
114
Ahora considerando que un tercio de la población pertenece a cada uno de los tipos de
subzonas determinadas en el Capítulo 5 podemos calcular el número de heridos menores y
heridos graves, para lo que proponemos la fórmula
N = P/3 ( ΣDk * Hk ) con k = 0 a 100 (factor central de daños) (6.2)
donde P es la población calculada para el año 2000, Dk el índice de daños para el k
estado de daños y Hk la fracción de heridos para el k estado de daños.
Los resultados obtenidos muestran que para un sismo de intensidad VII se puede
esperar que el número de heridos graves sea 350 y el de heridos menores 2620 y para un sismo
de intensidad VIII se puede esperar que el número de heridos graves sea 3170 y el de heridos
menores 13075. De esta manera podemos decir que para un sismo VII MM se puede esperar
un buen funcionamiento de los hospitales de la ciudad de Colima porque el número de heridos
graves es solo un poco mayor al número de camas disponibles de ambos hospitales
(considerando que solamente atenderían a la mitad de los heridos), pero para un sismo VIII
MM puede esperarse que los servicios sean insuficientes aún con los programas de
emergencias que tengan nuestros hospitales pues el número se multiplica prácticamente por
nueve. Todo esto considerando únicamente su carácter urbano, no regional y estatal.
6.5.1 Hospital General.
Según el esquema de la Figura 6.5, los alrededores del Hospital General se caracterizan
con la siguiente distribución de tipos de mampostería: 78% de mampostería tipo A y 22% de
mampostería tipo B, en su mayoría por la calle de Guillermo Prieto. El Hospital está ubicado
en la subzona II, donde tenemos probabilidad promedio de daños fuertes en 18% para el
terremoto de intensidad VII y 40% para el terremoto de intensidad VIII, y probabilidad de
daños mayores con 11% para el terremoto de intensidad VII y 25% para el terremoto de
intensidad VIII. Los daños fuertes y mayores significan daños que requieren de una reparación
en serio, por eso se puede esperar que exista caída de escombro de las edificaciones a las
calles y avenidas y la falta de luz y agua, especialmente en las zonas de distribución que tienen
edificaciones de tipo B. Como consecuencia, la calle Guillermo Prieto puede ser más peligrosa
para evacuación de pacientes y el ingreso de heridos que otras calles alrededor del Hospital.
115
Figura 6.7. Rutas de evacuación e ingreso en el Hospital General.
En el Hospital General el acceso a la zona de urgencias aunque está sobre una avenida
importante se encuentra entre dos semáforos en una zona de alto tráfico vehicular y solo
permite la entrada a un solo vehículo. También es importante recalcar que el acceso peatonal
al Hospital General está cubierto por una losa de concreto que se puede considerar externa a la
estructura formal del Hospital, por lo cual puede ser eventualmente un riesgo para el ingreso o
salida de personas ó en el peor de los casos ser la causante de una obstrucción parcial
importante al edificio.
116
El Hospital cuenta con cuatro accesos peatonales (P, Figura 6.5) y dos vehiculares (A,
Figura 6.5). Los principales de estos accesos son lo que se muestran en la Av. San Fernando,
el peatonal hacia el área de hospitalización y el vehicular para ambulancias a la zona de
urgencias. Por la calle General Núñez está primeramente un peatonal a lo que es radiología (R,
Figura 6.5)
Entonces, podemos proponer las siguientes rutas para evacuación e ingreso de los
heridos (Figura 6.7): el acceso principal es el más próximo al área de administración y algunas
partes de la zona de urgencias, pero debe ser analizado cuidadosamente debido al elemento
externo que lo protege de luz, viento y agua de lluvia, pero que la hace vulnerable ante un
sismo; el acceso a urgencias es pequeño y estrecho, por ello, para funcionar adecuadamente en
caso de una evacuación debería ser un poco más amplio. Por otro lado una ruta que puede ser
adecuada es la indicada para la zona de hospitalización, en el espacio entre el área de servicios
generales y la zona sur de hospitalización (Figura 6.7). Es necesario que el acceso vehicular de
la calle General Núñez sea considerado como un posible acceso de ingreso de heridos al
hospital, sobre todo en los primeros minutos posteriores a un evento, pues es predecible la
inmovilidad de la Av. San Fernando en caso de fallas en la energía eléctrico y por ende en el
funcionamiento correcto de los semáforos. Por ello se debe mantener permanentemente
despejado de vehículos estacionados, dentro y fuera de este acceso, así como los pasillos que
conectan dicha entrada, al norte de la zona de servicios generales, con la zona de urgencias.
6.5.2 Hospital ISSSTE.
La Figura 6.4 muestra los alrededores del Hospital ISSSTE donde tenemos la siguiente
distribución de tipos de mampostería: 74% de mampostería tipo A y 26% de mampostería tipo
B. Alrededor del Hospital tenemos únicamente las calles con las edificaciones de mampostería
tipo A. El Hospital está ubicado en la subzona III, donde tenemos la probabilidad promedia de
los daños fuertes 10% para el terremoto de intensidad VII y 33% para el terremoto de
intensidad VIII, y la probabilidad de los daños mayores 1% para el terremoto de intensidad
VII y 6% para el terremoto de intensidad VIII. Por eso, los alrededores del Hospital ISSSTE
son buenas para alguna evacuación de pacientes.
117
En el Hospital ISSSTE el acceso a la zona de urgencias es por una calle que aunque no
es pequeña solo permite la entrada a dos vehículos y por lo general uno de estos espacios se
ocupa de estacionamiento, además que el acceso por su estructura puede ser sensible a daños
cuando la intensidad del sismo sea importante.
Figura 6.8. Rutas de evacuación e ingreso en el Hospital ISSSTE.
118
En el Hospital ISSSTE (Figura 6.8) el acceso a la zona de urgencias es por la calle
Antonio Caso que no es pequeña, pero solo permite la entrada a dos vehículos porque un
posible carril se ocupa de estacionamiento, además que el acceso por su estructura puede ser
sensible a daños cuando la intensidad del sismo sea importante debido al incremento de nivel
de piso. El acceso general al hospital es por la calle Ignacio Sandoval, pero a más de 20 metros
adentro del terreno, por lo que no podría sustituir al acceso de urgencias en caso de que este
tuviera problemas.
Para evacuación existen otras salidas hacia las zonas verdes del hospital, pero no tienen
acceso directo de la vía pública. Entonces, podemos decir que las rutas de evacuación son
adecuadas pero el ingreso de los heridos puede dificultarse notablemente, por lo que se
propone que se habilite un acceso de emergencia por la calle Primo de Verdad, esto por dos
razones:
1) la pendiente de la calle es menos pronunciada y puede este acceso construirse con
un menor costo y
2) porque la calle pertenece a una zona donde no se puede esperar que exista conflicto
vial en los siguientes minutos al evento, porque además de ser una calle con poco
tráfico vehicular, todas las edificaciones que la conforman son consideradas del
tipo A y puede esperarse muy poca, o ninguna obstrucción.
Es importante mencionar además que frente a la entrada del acceso de urgencias actual
opera un centro escolar, lo que en el caso de que el evento se presentara durante horario de
labores se puede complicar aún más el tráfico por esa calle, mientras que por la calle Gutiérrez
Nájera se puede llegar a Primo de Verdad sin mayor dificultad, ya que aunque existe un centro
escolar en la parte sur de esta calle la entrada al mismo se da por un par de calles al sur, lo que
asegura que el conflicto vial pueda ser mínimo por la ruta Ignacio Sandoval - Gutiérrez
Nájera - Primo de Verdad.
Conclusiones.
121
Son millones las muertes que los terremotos han causado y en un solo evento han
perecido centenares de miles de personas. Ejemplo de ello son la destrucción de Mesina, Italia
en 1908 con alrededor de 120,000 muertes, la Provincia Kansu en China en 1920 con
aproximadamente 200,000 y Tangshan, también en China, en 1976 con alrededor de 300,000.
Estos eventos, sumados a aquellos en los cuales ha habido más de 1000 víctimas, arrojan un
número cerca de 1’500,000 de muertes por sismo a lo largo del siglo XX. Es evidente la
necesidad de predecir las posibles consecuencias que un evento de gran intensidad pueda
ocasionar a una ciudad, es decir, cuantificar el riesgo sísmico.
Hay dos partes indispensables en un estudio de riesgo sísmico: a) la evaluación del
peligro sísmico, y b) la determinación de pérdidas en función de la intensidad del sismo. La
primera corresponde a los sismólogos, la segunda (que trata de la vulnerabilidad de las
edificaciones y servicios) es área de los expertos de la ingeniería. Las dos partes
complementan una estimación de pérdidas, y es necesario la participación interdependiente de
estos profesionales con el fin de lograr la mitigación de los efectos de un evento.
En este trabajo se exponen dos aspectos del estudio de riesgo sísmico en el estado de
Colima: la investigación macrosísmica del terremoto del 9 de octubre de 1995 (Mw 8.0) en el
estado de Colima y la zona Occidental de México y el estudio de la vulnerabilidad de las
construcciones en la ciudad de Colima.
El hipocentro del terremoto de 1995 fue localizado justamente cerca de la zona de
frontera entre dos placas litosféricas, Rivera y Cocos. Las réplicas definen una área rectangular
de 170 km x 70 km de ruptura, localizada casi totalmente en el mar. Fue observada la
compleja naturaleza de la falla del terremoto con distribución de unos tres o cuatro subeventos
sobre el plano de falla.
El terremoto fue sentido a lo largo de 600 km de la costa mexicana y en la parte
continental de México. El mapa macrosísmico del terremoto construido con base en las
destrucciones máximas reportadas muestra una gran zona de intensidades altas. Fue
importante reconstruir una situación más realista basada en intensidades estimadas para
mampostería de calidad intermedia sobre suelos intermedios.
Se realizaron alrededor de 300 entrevistas con gente que sintió el terremoto dentro de
sus casas, las cuales están situadas en 56 pueblos y ciudades de los estados de Colima, Jalisco
122
y Michoacán. Se observaron discrepancias entre la intensidad MM basada en las emociones
humanas y en el comportamiento de los objetos, esto debido a la larga duración del terremoto
y las fuertes vibraciones de baja frecuencia. Todas nuestras estimaciones de intensidad fueron
referidas al tipo intermedio de mampostería situada sobre los suelos de tipo intermedio. Para
este propósito, hubo que introducir correcciones para el tipo de suelo y mampostería.
Para introducir las correcciones para los diferentes tipos de mampostería, investigamos
las intensidades del terremoto observadas para la mampostería de la ciudad de Colima, situada
a 100 Km del epicentro, donde existen tres tipos de construcciones ampliamente distribuidos
sobre un radio de suelos sólidos estables: tipo A (buena calidad), tipo B (media calidad), tipo
C (mala calidad). No hubo distribución normal observada para nuestros datos, las
distribuciones para tipos de mampostería A y C fueron bimodales. Este efecto de bimodalidad
puede ser resultado de la clasificación de las edificaciones de mampostería debido a la
ausencia de fronteras bien definidas entre los tipos de mampostería. Debido a estos resultados
obtenidos para la ciudad de Colima, se introdujeron correcciones de +0.5 de intensidad para
mampostería tipo A y -0.5 para mampostería tipo C.
El campo macrosísmico del terremoto de 1995 está representado por tres zonas, de
intensidad 6-7, intensidad 5, e intensidad 4. Se puede ver que la zona de máxima intensidad
está caracterizada por asimetría de acuerdo a la posición del epicentro. La asimetría en la
distribución de los efectos macrosísmicos está en concordancia con las directividad de ruptura
obtenida para la inversión de las ondas sísmicas. Los sitios con intensidad 6.5-7 están situados
al noroeste y nordeste del epicentro y tienen buena coincidencia con la posición de tres zonas
de subeventos del temblor obtenidas según la inversión a las ondas telesísmicas.
El estudio de atenuación de intensidad transversal a la zona de origen fue hecho en tres
formas: 1) para distancias medidas a partir del epicentro, 2) para distancias medidas a partir de
la línea media del área de réplicas, y 3) para distancias medidas desde la línea que conecta los
puntos de máximo desplazamiento de las dos principales asperezas.
Las dos primeras variantes son caracterizadas por la alta dispersión de valores de
intensidad en distancias desde 30 a 50 km. Al mismo tiempo, la medición de distancias desde
la línea que conecta las principales asperezas decrece fuertemente en distancias cortas. Hemos
calculado la ecuación distancia-intensidad: I = 1.05 Ms - 1.1 log R - 0.006 R.
123
Al estudiar la atenuación de intensidad longitudinalmente al área de origen se pudo
observar que la curva al noroeste del epicentro está caracterizada por la presencia de sitios de
intensidad 5 a distancias arriba de 160 km del epicentro mientras que la curva al sureste del
epicentro tiene un declive de intensidad 5.5 a distancias de 85 km del epicentro. Para la curva
sur, tenemos un decrecimiento gradual de intensidad de 6.5 a 4 desde el comienzo de la curva.
Al mismo tiempo, la curva al norte está caracterizada por dos picos en intensidad (arriba de 7
en distancias de 50 km y arriba de 6.5 en distancias de 90 km), y su decrecimiento gradual
comienza solo a distancias de 90 km. Puede notarse que estos dos picos coinciden de manera
importante con la posición de las asperezas.
El efecto de baja intensidad en la zona cerca al origen del terremoto de Jalisco de 1995
puede tener sus causas en la complicada naturaleza de su origen. Numerosos estudios han
mostrado que tenemos una secuencia de fallas intermedias de un subevento a otro, las cuales
produjeron efectos totales equivalentes a Ms 7.4. Esta diferencia entre Ms y Mw del sismo de
1995 puede ser importante para aplicaciones en ingeniería sísmica. Prácticamente todas las
relaciones construidas para la magnitud y otros parámetros sísmicos fueron construidas para
magnitud Ms, y la aplicación de magnitud Mw a estas relaciones puede ocasionar graves
errores.
El segundo aspecto estudiado, la evaluación de la vulnerabilidad de las construcciones,
sirve para establecer la relación entre el estado de daños y la intensidad establecida. La zona
de subducción Mexicana y el sistema de fallas tectónicas locales pueden producir terremotos
fuertes con intensidad hasta de IX en Colima, por eso es necesario considerar intensidades de
VI a IX en la evaluación de la vulnerabilidad de las edificaciones.
La vulnerabilidad puede calcularse: 1) a partir de la simulación numérica del daño
sísmico en las estructuras mediante modelos dinámicos y matemáticos; 2) de la inspección
post-terremoto de edificios existentes o 3) de pruebas dinámicas en el laboratorio. Estos
métodos de vulnerabilidad calculada aplicados a gran escala, es decir, en el análisis de toda
una zona urbana, puede resultar bastante difícil, por lo que su aplicación se restringe al estudio
de estructuras de manera individual. Por esta razón, se siguen sugiriendo métodos alternativos
que permitan un análisis rápido de la vulnerabilidad, como los basados en la vulnerabilidad
observada. En teoría, los estudios de vulnerabilidad observada no han sido desarrollados para
124
efectuar una evaluación precisa de la vulnerabilidad de edificios, sino más bien para obtener
una idea general sobre el comportamiento sísmico que se puede esperar en una zona urbana.
Una de las características más importantes de estos métodos es la de utilizar la opinión de
expertos y datos empíricos como fuente de conocimiento para la evaluación de la
vulnerabilidad. Los métodos basados en la vulnerabilidad observada recopilan esta
información a través de matrices de probabilidad de daño. Éstas expresan la probabilidad
discreta de la distribución del daño para un tipo de estructura y una intensidad sísmica dada,
por lo que simplifican enormemente la operación de convolución requerida para el cálculo del
riesgo sísmico específico.
En nuestro caso, el estudio macrosísmico sirvió como base para la clasificación de los
efectos que los terremotos producen en los diferentes tipos de edificaciones de mampostería de
la ciudad de Colima. Los errores en la estimación del tipo de mampostería dependen mucho de
los errores individuales de cada investigador. Se puede esperar un error en la clasificación de
las edificaciones de aproximadamente 5 a 10%. En el caso de las edificaciones del tipo A los
errores de clasificación más frecuentes se deben principalmente a que visualmente un diseño
puede ser bueno y los acabados ser bastante finos, sin embargo puede suceder que el proceso
constructivo no hubiese sido el adecuado.
El grupo de expertos que opinó sobre los valores de la probabilidad de daño tiene una
diferencia de juicio más significativa. Las variaciones de opinión calculadas con la desviación
estándar son relativamente bajas en cuanto a los aspectos considerados por lo que hace a su
opinión confiable, sin embargo, las evaluaciones que los expertos dan sobre la vulnerabilidad
son dispares. Ellos pueden determinar claramente el grupo de daños más probables, pero sus
opiniones sobre el valor de la probabilidad del estado de daño pueden ser distintas, y aún mas
en el caso del estado de daño con mayor valor en su probabilidad. Esto se explica porque su
apreciación de la vulnerabilidad está en función de sus experiencias ante eventos anteriores y
no deja de ser ésta subjetiva y personal. Sin embargo, el criterio para valorar está
fundamentado en su formación profesional.
Las matrices de daños, o funciones de la vulnerabilidad, caracterizan la probabilidad de
daño esperado para cada tipo de mampostería durante el terremoto, en función de la
125
intensidad. Las matrices de daño que muestran la vulnerabilidad de las edificaciones
residenciales de Colima confirmó que existe diferencia en sus propiedades sismorresistentes.
La distribución en la ciudad de los distintos tipos de mampostería, en relación con las
matrices de daño nos proporciona información acerca de los posibles daños que se podrían
presentar en caso de sismos de intensidad alta. Un temblor de intensidad VI prácticamente no
va a producir daños significativos. Los terremotos de intensidad VII no van a producir daños
peligrosos para las casas modernas. El terremoto de intensidad VIII va a ser dañino, pero no se
esperarían víctimas numerosas en estas subzonas. Un terremoto de intensidad IX puede
destruir la mayoría de las edificaciones del centro de la ciudad y la mitad del resto de las
edificaciones. Al mismo tiempo, una gran parte de las casas ubicadas en el centro son
peligrosas para la vida de sus habitantes en cualquier caso. Es necesario plantear la
reconstrucción de éstas casas en la zona antigua de la ciudad de Colima.
Estos pronósticos generados con la aplicación de estudios macrosísmicos tienen buena
coincidencia con las observaciones de los efectos de los terremotos de 1932 y 1941 en la zona
antigua, lo que nos indica que podemos esperar que nuestro pronóstico para las zonas más
modernas sea también confiable. La comparación de las matrices de daños, construidas para la
mampostería de la ciudad de Colima, con las matrices calibradas normativas para el estado de
California, Estados Unidos (ATM-13), muestra que nuestras curvas de distribución de
probabilidad de daño no son uniformes en relación con la variación del estado de daño. Sin
embargo, no podemos pensar que una clasificación más detallada de las condiciones de la
mampostería en la ciudad de Colima, va a alterar de manera importante los resultados del
estudio.
En el caso de los hospitales, el desarrollo de una metodología para proponer el
escenario de evacuación de la gente en caso de terremotos grandes puede servir como
aplicación de la mitigación de riesgo sísmico en la ciudad de Colima, pues nuestro estudio
mostró aspectos importantes de la vulnerabilidad de edificaciones hospitalarias y su papel real
en caso de terremoto. Prácticamente, no podemos esperar daños estructurales que suspendan el
servicio médico en los hospitales durante y después del terremoto.
Se puede esperar que los hospitales funcionen efectivamente ante sismos de intensidad
VII y VIII. Podemos decir que posteriormente a un sismo de intensidad VII se puede esperar
126
un buen funcionamiento de los hospitales de la ciudad de Colima porque el número de heridos
graves es solo un poco mayor al número de camas disponibles de ambos hospitales, pero ante
un sismo de intensidad VIII los servicios serán insuficientes pues el número de heridos graves
prácticamente crece en proporción logarítmica. Por esta razón el municipio tiene que plantear
albergues de tipo hospitalario para complementar los servicios después del terremoto de
intensidad VIII.
La metodología propuesta para la estimación de los efectos macrosísmicos pudo ser
utilizada en el estudio del sismo del 6 de marzo de 2000 (Mw 5.3) y es factible que pueda ser
utilizada en eventos posteriores en lugares donde los tipos de edificaciones de vivienda
construidos con mampostería sean semejantes a los de la región. El estudio macrosísmico del
sismo 09-10-95 (Mw 8.0) ha sido presentado en el Congreso Nacional de Geofísica (1998) y
publicado en el Boletín de la Sociedad Americana de Simología (1998) que goza de gran
prestigio internacional.
Los resultados del estudio de la vulnerabilidad sísmica de edificios residenciales y el
pronóstico de daños en caso de sismos fuertes en la ciudad de Colima han sido publicados
como artículo de investigación en el Boletín Informativo GEOS de la Unión Geofísica
Mexicana (1999), fué presentado en el Simposium RADIUS organizado por la Secretaría
IDNDR de la ONU en la ciudad de Tijuana, B. C. (1999) y en la Sexta Conferencia
Internacional de Zonificación del Riesgo Sísmico en California, E.U.A. (2000).
Estos estudios, junto con los realizados por el CENAPRED (Gutiérrez, et al.,1996), la
UNAM (García y Suárez, 1996), los textos de la sismicidad en Colima (Castellanos y Jiménez,
1995), (Garduño, et al., 1998) son básicos para la preparación de un escenario completo en la
ciudad de Colima. Es necesario hacer estudios sobre escuelas, edificios comerciales, edificios
dedicados a la comunicación, a la seguridad pública y a los servicios básicos, y además a las
líneas vitales como energía eléctrica, agua potable y drenaje.
No solamente es necesario realizar escenarios en la ciudad de Colima, es importante
también analizar la vulnerabilidad de las edificaciones en las ciudades de Tecomán y
Manzanillo, puesto que son centros urbanos de gran importancia para el desarrollo del estado
y de la región. La aplicación del estudio comparativo con otras ciudades del mundo aportaría
datos y aspectos importantes para la mitigación del riesgo de desastre sísmico.
Anexos.
129
Anexo 1 Extractos del Reglamento de Desarrollo Urbano y
Seguridad Estructural para el Municipio de Colima (publicado en El Estado de Colima, Periódico oficial del Gobierno Constitucional,
Núm. 7, Tomo LXXV, 17 de febrero de 1990).
REGLAMENTO DE DESARROLLO URBANO Y SEGURIDAD ESTRUCTURAL PARA EL MUNICIPIO DE COLIMA.
Título Primero Disposiciones Generales
Capítulo III
Tipología de las Construcciones. Universo de Edificaciones. Artículo 8. Para efectos de este REGLAMENTO (Reglamento de Desarrollo Urbano y Seguridad Estructural para el Municipio de Colima) se consideran los siguientes géneros y tipos de edificación:
GENEROS TIPOS I) Habitación a) Unifamiliar.
b) Bifamiliar o duplex. c) Multifamiliar.
II) Servicios a) Edificios para oficinas públicas y privadas. b) Funerarias y cementerios.
III) Comercios a) Almacenamiento, Abasto y Mercados. b) Tiendas Especializadas. c) Tiendas de Autoservicio y Centros
Comerciales. IV) Salud a) Hospitales, Clínicas y Centros de Salud
Públicos y Privados. b) Edificios para la Asistencia Social. c) Edificios de Readaptación Social.
V) Educación y Cultura a) Centros Educativos hasta nivel medio. b) Centros Educativos de nivel superior. c) Bibliotecas y Museos.
VI) Culto a) Templos y Seminarios. VII) Recreación y Deporte a) Restaurantes y Cafés.
b) Auditorios, cines, teatros, ferias y circos. c) Clubes, Salones para bailes o banquetes. d) Edificios para espectáculos deportivos. e) Hoteles y Moteles. f) Plazas, Parques y Jardines. g) Instalaciones deportivas y recreativas.
130
VIII) Seguridad Pública y Emergencia a) Policía, Tránsito, Bomberos, Albergues y Puestos de Socorro.
IX) Comunicaciones y Transportes a) Estaciones y Terminales. b) Estacionamientos.
X) Industria a) Fábricas y Talleres en general. XI) Infraestructura a) Plantas, Subestaciones, Antenas, Depósitos y
demás instalaciones especiales. XII) Construcciones provisionales a) Todas aquellas construcciones o edificaciones
de uso temporal que funcionen hasta por seis meses.
XIII) No clasificado a) En general toda edificación o construcción que entrañe molestias o riesgos para la población.
Zonas de Riesgo. Artículo 9. Dependiendo del género, magnitud, frecuencia de uso y concurrencia de las edificaciones, será indispensable que se realicen los estudios técnico necesarios para diagnosticar el grado de riesgo de la zona, así como precisar la capacidad de carga del terreno. Será facultad de la DIRECCION (Dirección de Obras Públicas Municipales) aprobar el uso del suelo y el otorgamiento del permiso para la construcción de los edificios en zonas de riesgo en relación a la ubicación de los mismos y en congruencia con los INSTRUMENTOS DE PLANEACION (Plan Estatal de Desarrollo Urbano, Plan Director Urbano de la Ciudad conurbada Colima–Villa de Alvarez y de los centros de población y todos los Programas Parciales y Sectoriales vigentes y referentes al Desarrollo Urbano) que hagan o no permisible dicha autorización. Sistemas tradicionales de Construcción. Artículo 10. Se entienden como sistemas tradicionales de construcción, las edificaciones construidas con materiales no industrializados de vivienda vernácula, de la que se ejemplifica la siguiente tipología: - Construcciones de piedra, adobe, ladrillo y teja. - Construcciones de pajarete (bahareque) y palapa.
Título Segundo Normas de Desarrollo Urbano
Capítulo I
Contexto Urbano
Sección Primera Uso del Suelo
Prohibición de Construcción en Zonas de Riesgos. Artículo 18. La DIRECCION, en la aplicación del presente REGLAMENTO, se normará en los INSTRUMENTOS DE PLANEACION y en las disposiciones expedidas por el Sistema Nacional y Estatal de Protección Civil, donde se clasifican los fenómenos mediante el
131
inventario de calamidades y sus lugares de incidencia, con el objeto de mitigar lo más posible en los Centros de Población, los efectos de los fenómenos destructivos como huracanes, sismos, erupciones volcánicas, inundaciones e incendios, entre otros.
Capítulo III Accesibilidad y Seguridad ante Temblores, Fuego ó Pánico
Sección Primera
Accesibilidad y Facilidad de Evacuación Normas de Puertas de Acceso y Salida. Artículo 169. Todas las habitaciones de una vivienda o viviendas, de un edificio, deberán tener salidas a pasillos o corredores que conduzcan directamente a las puertas de salida o a las escaleras. Artículo 170. La distancia desde cualquier punto en el interior de una edificación a una puerta, circulación horizontal, escalera o rampa, que conduzca directamente a la vía pública, a áreas exteriores o al vestíbulo de acceso a la edificación, medidas a lo largo de la línea de recorrido, será de 30.00 mts. como máximo.
Título Tercero Normas de Seguridad Estructural
Capítulo I
Disposiciones Generales. Alcance. Artículo 213. Este Título contiene los requisitos que deben cumplirse en el proyecto, ejecución y mantenimiento de una edificación, para lograr un nivel de seguridad adecuado contra fallas estructurales, así como un comportamiento estructural aceptable en condiciones normales de operación. (…) Artículo 214. El presente REGLAMENTO se complementa con las NORMAS (Normas Técnicas complementarias de este REGLAMENTO) sobre el Diseño y Construcción de los sistemas estructurales a base de mampostería, madera, acero y concreto reforzado, así como los procedimientos de diseño para acciones accidentales de viento y sismos. (En tanto se publican las mencionadas NORMAS, se utilizarán las que rigen para el Distrito Federal, excepto los parámetros para diseño por viento y sismos, los que se mencionan en este REGLAMENTO). Artículo 215. Para los efectos de este Título las construcciones se clasifican en los siguientes grupos: I. Grupo A. Construcciones cuya falla estructural podría causar la pérdida de un número elevado de vidas o pérdidas económicas o culturales excepcionalmente altas, o que constituyan un peligro significativo por contener sustancias tóxicas o explosivas, así como construcciones cuyo funcionamiento es esencial a raíz de una emergencia urbana, como hospitales y escuelas, estadios, templos, salas de espectáculos y hoteles que tengan salas de reunión que puedan alojar más de 200 personas; gasolineras, depósitos de sustancias inflamables o tóxicas,
132
terminales de transporte, estaciones de bomberos, subestaciones eléctricas, centrales telefónicas y de telecomunicaciones, archivos y registros públicos de particular importancia a juicio de la DIRECCION, museos, monumentos y locales que alojen equipo especialmente costoso. II. Grupo B. Construcciones comunes destinadas a vivienda, oficinas y locales comerciales, hoteles y construcciones comerciales e industriales no incluidas en el grupo A. III. Grupo C. Construcciones cuya fallar implicaría un costo pequeño y no causaría normalmente daños a construcciones de los primeros grupos. Se incluyen en el presente grupo, bardas con altura no mayor a 2.50 mts. y bodegas provisionales para la construcción de obras pequeñas. Estas construcciones no requieren diseño sísmico.
Capítulo II Características Generales de las Edificaciones.
Artículo 216. El proyecto arquitectónico de una construcción deberá permitir una estructuración eficiente para resistir las acciones que puedan afectar la estructura, con especial atención a los efectos sísmicos, es decir, se buscará cumplir con los requisitos de regularidad que se establezcan en las NORMAS de Diseño Sísmico. Las construcciones que no cumplan con dichos requisitos de regularidad, se diseñarán para condiciones sísmicas más severas, en la forma que se especifique en las NORMAS mencionadas.
Capítulo III Criterios de Diseño Estructural
Artículo 225. En el diseño de toda estructura deberán tomarse en cuenta los efectos de las cargas muertas, de las cargas vivas, del sismo y del viento, cuando éste último sea significativo. Las intensidades de estas acciones que deben considerarse en el diseño y la forma en que deben calcularse sus efectos, se especifican en los Capítulos IV, V, VI y VII de éste Título. La manera en que deben combinarse sus efectos se establece en los artículos 228 y 233 de este REGLAMENTO. Cuando sean significativos, deberán tomarse en cuenta los efectos producidos por otras acciones, como los empujes de tierras y líquidos, los cambios de temperatura, las contracciones de los materiales, los hundimientos en los apoyos y las solicitaciones originadas por el funcionamiento de maquinaria y equipo que no estén tomadas en cuenta en las cargas especificadas en el Capítulo V de este Título para diferentes destinos de las construcciones. Las intensidades de estas acciones que deben considerarse para el diseño, la forma que deben integrarse a las distintas combinaciones de acciones y la manera de analizar sus efectos en las estructuras, se apegarán a los criterios generales establecidos en este Capítulo. Artículo 226. Se considerarán tres categorías de acciones, de acuerdo con la duración, en que obran sobre las estructuras con su intensidad máxima: I. Las acciones permanentes son las que obran en forma continua sobre la estructura y
cuya intensidad varía poco con el tiempo. Las principales acciones que pertenecen a esta categoría son: la carga muerta, el empuje estático de tierras y de líquidos, y las deformaciones y desplazamientos impuestos a la estructura que varían poco con el tiempo, como los debidos a presfuerzo o a movimientos diferenciales permanentes de los apoyos.
133
II. Las acciones variables son las que obran sobre la estructura con una intensidad que cambia significativamente con el tiempo. Las principales acciones que entran en esta categoría, son: la carga viva, los efectos de temperatura y las acciones debidas al funcionamiento de maquinaria y, equipo, incluyendo los efectos dinámicos que pueden presentarse debido a vibraciones, impacto o frenaje.
III. Las acciones accidentales son las que no se deben al funcionamiento normal de la construcción y que pueden alcanzar intensidades significativas, sólo durante lapsos breves. Pertenecen a esta categoría: las acciones sísmicas, los efectos de viento, los efectos de explosiones, incendios y otros fenómenos que pueden presentarse en casos extraordinarios. Será necesario tomar precauciones en la estructuración y en los detalles constructivos para evitar un comportamiento catastrófico de la estructura, en el caso que ocurran estas acciones.
Artículo 221. Cuando deba considerarse en el diseño el efecto de acciones cuyas intensidades no estén especificadas en este REGLAMENTO ni en sus NORMAS, estas intensidades deberán establecerse siguiendo procedimientos aprobados por la DIRECCION y con base en los criterios generales siguientes: I. Para acciones permanentes … II. Para acciones variables … III. Para las acciones accidentales se considerará como intensidad de diseño el valor que
corresponde un período de recurrencia de 50 años. Las intensidades estimadas para las acciones no especificadas deberán justificarse en la memoria de cálculo y consignarse para su aprobación en los planos estructurales.
Capítulo VI Diseño por Sismo
Artículo 242. En este Capítulo se establecen las bases y requisitos generales mínimos de diseño, para que las estructuras tengan seguridad adecuada ante los efectos de los sismos. Los métodos de análisis y los requisitos para estructuras específicas se detallarán en las NORMAS. Artículo 243. Las estructuras se analizarán bajo la acción de dos componentes horizontales ortogonales no simultáneas de movimiento del terreno. Las deformaciones y fuerzas internas que resulten, se combinarán entre sí como lo especifiquen las NORMAS y se combinarán con los efectos de fuerza gravitacionales y de las otras acciones que correspondan, según los criterios que establece el Capítulo III de éste Título. Según sean las características de la estructura de que se trate, ésta podrá analizarse por sismo mediante el método simplificado, el método estático o uno de los dinámicos que describan las NORMAS con las limitaciones que ahí se establezcan. (…) Artículo 245. Para los efectos de este Capítulo se considerará al Municipio de Colima dentro de la zona “D”, de acuerdo a las últimas recomendaciones de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C.
Capítulo IX Construcciones Dañadas
Artículo 271. Todo ciudadano tiene derecho, en el caso de probable afección a terceros por el propietario o poseedor de un inmueble, de denunciar ante la DIRECCION, los daños de que tenga conocimiento que se presenten en dicho inmueble, como pueden ser los debidos a efectos de sismo, viento, explosión, incendio, hundimiento, peso propio de la construcción y de las cargas adicionales que obran sobre ellas, o a deterioro de los materiales.
134
Anexo 2
Extractos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (publicadas en la Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal, núm. 42,
México, D. F., 19 de noviembre de 1987).
4. Procedimiento de diseño.
4.1. Análisis.
4.1.3. Análisis por cargas laterales.
El análisis para la determinación de los efectos de las cargas laterales debidas a sismo
se hará con base en las rigideces relativas de los distintos muros. Éstas se determinarán
tomando en cuenta las deformaciones de cortante y de flexión. Para estas últimas se
considerará la sección transversal agrietada del muro cuando la relación de carga vertical a
momento flexionante es tal que se presentan tensiones verticales. Se tomará en cuenta la
restricción que impone la rotación de los muros la rigidez de los sistemas de piso y techo y la
de los dinteles.
Será admisible considerar que la fuerza cortante que toma cada muro es proporcional a
su área transversal, ignorar los efectos de torsión y de momento de volteo, y emplear el
método simplificado de diseño sísmico especificado en la sección 7 de las Normas técnicas
complementarias para diseño por sismo, cuando se cumplan los requisitos especificados en la
sección 2 de las normas citadas y que son las siguientes:
I. En todos los niveles, al menos el 75% de las cargas verticales estarán
soportadas por muros ligados entre sí mediante losas monolíticas u otros sistemas de piso
suficientemente resistentes y rígidos al corte. Dichos muros tendrán distribución
sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales, o en su defecto, el edificio tendrá
en cada nivel, al menos dos muros perimetrales de carga, sensiblemente paralelos entre sí,
ligados por los sistemas de piso antes citados en una longitud no menor que la mitad de la
dimensión del edificio en la dirección de dichos muros.
II. La relación entre longitud y anchura del edificio no excede de 2.0, a menos que,
para fines de análisis sísmico, se pueda suponer dividida dicha planta en tramos
135
independientes cuya relación longitud a ancho satisfaga esta restricción y cada tramo se revise
en forma independiente en su resistencia a efectos sísmicos.
III. La relación entre la altura y la dimensión mínima de la base del edificio no
excede de 1.5 y la altura del edificio no es mayor de 13 m.
Además, cuando se use dicho método simplificado, la contribución a la resistencia a
fuerza cortante de los muros cuya relación de altura de entrepiso, H, a la longitud, L, es mayor
a 1.33, se reducirá multiplicándola por el coeficiente (1.33 L/H)2.
136
Anexo 3
Extractos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo (publicadas en la Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal,
núm. 42, México, D. F., 19 de noviembre de 1987).
2. Elección del tipo de análisis.
2.1 Análisis Estático y Dinámico.
Toda estructura podrá analizarse mediante un método dinámico según se establece en
la sección 9 de estas normas. Las estructuras que no pasen de 60 m de alto podrán analizarse,
como alternativa, mediante el método estático que describe la sección 8. Con la misma
limitación, para estructuras ubicadas en las zonas II o III como se define en el artículo 219 del
Reglamento, también será admisible emplear los métodos de análisis que especifica el
apéndice a las presentes normas, en los cuales se tienen en cuenta los períodos dominantes del
terreno en el sitio de interés y la interacción suelo-estructura.
2.2. Método Simplificado de Análisis.
El método simplificado a que se refiere la sección 7 del presente cuerpo normativo será
aplicable al análisis de edificios que cumplan simultáneamente los siguientes requisitos:
IV. En cada planta, al menos el 75% de las cargas verticales estarán soportadas por
muros ligados entre sí mediante losas monolíticas u otros sistemas de piso suficientemente
resistentes y rígidos al corte. Dichos muros tendrán distribución sensiblemente simétrica con
respecto a dos ejes ortogonales y deberán satisfacer las condiciones que establecen las normas
complementarias correspondientes. Será admisible cierta asimetría en la distribución de muros
de carga perimetrales paralelos cada uno con longitud al menos igual a la mitad de la
dimensión mayor en planta del edificio. Los muros a que se refiere este párrafo podrán ser de
mampostería, concreto reforzado o madera; en este último caso estarán arriostrados con
diagonales.
V. La relación entre longitud y anchura del edificio no excederá de 2.0, a menos
que, para fines de análisis sísmico, se pueda suponer dividida dicha planta en tramos
independientes cuya relación entre longitud y anchura satisfaga esta restricción y cada tramo
resista según el criterio que marca la sección 7 de las presentes normas.
137
VI. La relación entre la altura y la dimensión mínima de la base del edificio no
excederá de 1.5 y la altura del edificio no será mayor de 13 m.
4. Reducción de fuerzas sísmicas.
4.1. Factor reductivo.
Con fines de diseño, las fuerzas sísmicas para análisis estático y las obtenidas del
análisis dinámico modal empleando los métodos que fijan estas normas se podrán reducir
dividiéndolas entre el factor reductivo Q’. En diseño sísmico de estructuras que satisfagan las
condiciones de regularidad que fija la sección 6 de estas normas, Q’ se calculará como sigue:
Q’ = Q si se desconoce T o si éste es mayor o igual que Ta
Q’ = 1 + (T / Ta) (Q – 1), si T es menor que Ta
T se tomará igual al período fundamental de vibración cuando se emplee el método
estático e igual al período natural de vibración del modo que se considere cuando se emplee el
método de análisis modal de la sección 9, y Ta es un período característico del espectro de
diseño que se define en la sección 3.
5. Factor de comportamiento sísmico.
Se adoptarán los siguientes valores del factor de comportamiento sísmico a que se
refieren la sección 4 de estas normas y el artículo 207 del Reglamento.
I. Se usará Q = 4 cuando se cumplan los requisitos siguientes:
1. La resistencia en todos los entrepisos . . .
2. Si hay muros ligados a la estructura . . .
3. El mínimo cociente de la capacidad . . .
4. Los marcos y los muros de concreto . . .
5. Los marcos rígidos de acero satisfacen . . .
II. Se adoptará Q = 3 cuando se satisfacen las condiciones . . .
III. Se usará Q = 2 cuando la resistencia a fuerzas laterales es suministrada . . .
138
IV. Se usará Q = 1.5 cuando la resistencia a fuerzas laterales es suministrada en todos
los entrepisos por muros de mampostería de piezas huecas, confinados o con refuerzo interior,
que satisfacen los requisitos de las normas complementarias respectivas, o por combinaciones
de dicho muros con elementos como los descritos para los casos II y III, o por marcos y
armaduras de madera.
V. Se usará Q = 1 en estructuras cuya resistencia a fuerzas laterales es suministrada al
menos parcialmente por elementos o materiales diferentes de los arriba especificados, a menos
que se haga un estudio que demuestre, a satisfacción del Departamento, que se puede emplear
un valor más alto del que aquí se especifica.
En todos los casos se usará para toda la estructura en la dirección de análisis el valor
mínimo de Q que corresponde a los diversos entrepisos de la estructura en dicha dirección.
El factor Q pude diferir en las dos direcciones ortogonales en que se analiza la
estructura, según sean las propiedades de ésta en dichas direcciones.
1. Condiciones de regularidad.
Para que una estructura pueda considerarse regular debe satisfacer los siguientes
requisitos:
1. Su planta es sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales por lo que
toca a masas, así como a muros y otros elementos resistentes.
2. La relación de su altura a la dimensión menor de su base no pasa de 2.5.
3. La relación de largo a ancho de la base no excede de 2.5.
4. En planta no tiene entrantes ni salientes cuya dimensión exceda de 20% de la
dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección que se considera de la
entrante o saliente.
5. En cada nivel tiene un sistema de techo o piso rígido y resistente.
6. No tiene aberturas en sus sistemas de techo o piso cuya dimensión exceda de 20% de la
dimensión en planta medida paralelamente a la dimensión que se considera la abertura,
las áreas huecas no ocasionan asimetrías significativas ni difieren en posición de un
piso a otro y el área total de las aberturas no excede en ningún nivel de 20% del área de
la planta.
139
7. El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño
sísmico, no es mayor que el del piso inmediato inferior ni, excepción hecha del último
nivel de la construcción, es menor que 70% de dicho peso.
8. Ningún piso tiene un área, delimitada por los paños exteriores de sus elementos
resistentes verticales, mayor que la del piso inmediato inferior ni menor que 70% de
ésta. Se exime de este último requisito únicamente al último piso de la construcción.
9. Todas las columnas están restringidas en todos los pisos en dos direcciones ortogonales
por diafragmas horizontales y por trabes o losas planas.
10. La rigidez al corte de ningún entrepiso excede en más de 100% a la del entrepiso
inmediatamente inferior.
11. En ningún entrepiso la excentricidad torsional calculada estáticamente, es, excede del
10% de la dimensión en planta de ese entrepiso medida paralelamente a la
excentricidad mencionada.
140
Anexo 4 Cuestionario de la primera aplicación a un grupo de expertos.
Metodología para Estimación de Pérdidas en edificios.
La presente metodología permite estimar el costo directo del daño de los edificios. Este
trabajo se desarrolla con dos principales objetivos: 1) proveer una base para la planeación de respuesta a un desastre sísmico y 2) estimar el potencial de compañías e instituciones para mitigar los efectos del posible desastre.
Vulnerabilidad de las estructuras. Los elementos principales a considerar en la evaluación de la vulnerabilidad de un edificio son : muros, losas o cubiertas y elementos no estructurales. Para poder establecer esta vulnerabilidad se relaciona el daño en una edificación de acuerdo a la intensidad esperada. Para el presente proyecto se consideran las intensidades VI, VII, VIII y IX de la escala de Mercalli Modificada, que a continuación se presenta. VI .- MUY FUERTE:
TIPO C.- Daños ligeros. GENERAL.- Los daños no son importantes.
VII .- MUY VIOLENTO: TIPO C.- Daños considerables y colapso. TIPO B.- Daños ligeros. GENERAL.- Caída del revoque de mortero, tejas, cornisas y parapetos sin anclaje.
VIII .- RUINOSO: TIPO C.- Ruina parcial de edificios y gran daños en otros. TIPO B.- Daños considerables y colapso parcial o total. TIPO A.- Daños ligeros. GENERAL.- Tableros, muros y fachadas pueden ser expulsados de las estructuras reticulares. Caída del revoque de mortero y de algunas paredes de mampostería.
IX .- DESASTROSO: TIPO C.- Construcciones totalmente destruidas. TIPO B.- Daño considerable. TIPO A.- Estructuras se inclinan por daños en la cimentación.
Las edificaciones se clasifican de la manera siguiente:
Tipo A.- Edificios de buena calidad de construcción. Diseñados para resistir cargas laterales por sismo Tipo B.- Edificios de media calidad de construcción. No diseñadas para resistir cargas laterales. Tipo C.- Edificios de regular calidad construidos sin considerar cargas laterales por
sismo ó de mala calidad y baja resistencia. Para la estimación de los posibles daños causados por los distintos tipos de intensidad para la clasificación de las edificaciones es necesario tomar en cuenta el sistema estructural, los materiales, la resistencia sísmica y el tamaño de la edificación. El daño se establece de acuerdo a los aspectos siguientes:
141
Planta Regularidad entre los espacios definidos. Continuidad entre los muros y las cubiertas definidas. Forma de los espacios y simetría entre los cuerpos. Dimensión de muros y cubiertas. Elevación Continuidad entre los elementos, ventanas y puertas. Proporción de anchos de muro con altura de los mismos. Dimensión de elevaciones, espacios y altura de cubiertas. Estado Material de calidad y durabilidad. Uniformidad de los materiales empleados. Interacción entre los elementos componentes de la estructura. Rigidez de los elementos y de la estructura. Resistencia de los elementos y de la estructura. En este apartado se solicita a usted emita su evaluación con base en los tipos de mampostería y señale en los croquis anexos sus consideraciones.
Tipo A Tipo B Tipo C
Planta B R M B R M B R M Regularidad Continuidad Forma Dimensión Tipo A Tipo B Tipo C
Elevación B R M B R M B R M Continuidad Proporción Dimensión Tipo A Tipo B Tipo C
Estado B R M B R M B R M Material Uniformidad Interacción Rigidez Resistencia
Escala de valoración: B: Buena > 70% R: Regular entre 40% y 70% M : Mala < 40%
142
Los aspectos a considerar en la evaluación de la vulnerabilidad de un elemento no estructural. En este apartado se busca que de manera general indique su evaluación para cada uno de los tipos de edificaciones con base en los croquis anexos.
EDIFICACION TIPO A Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | BImportancia | | | | | | | | | | | | Peligrosidad | | | | | | | | | | | | Dependencia | | | | | | | | | | | | Resistencia | | | | | | | | | | | | Rigidez | | | | | | | | | | | | Deformabilidad | | | | | | | | | | | | B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | MUbicación | | | | | | | | | | | | Interacción | | | | | | | | | | | | Estabilidad | | | | | | | | | | | | Conexión | | | | | | | | | | | | Material | | | | | | | | | | | |
EDIFICACION TIPO B Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | BImportancia | | | | | | | | | | | | Peligrosidad | | | | | | | | | | | | Dependencia | | | | | | | | | | | | Resistencia | | | | | | | | | | | | Rigidez | | | | | | | | | | | | Deformabilidad | | | | | | | | | | | | B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | MUbicación | | | | | | | | | | | | Interacción | | | | | | | | | | | | Estabilidad | | | | | | | | | | | | Conexión | | | | | | | | | | | | Material | | | | | | | | | | | |
143
EDIFICACION TIPO C
Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | B A | M | BImportancia | | | | | | | | | | | | Peligrosidad | | | | | | | | | | | | Dependencia | | | | | | | | | | | | Resistencia | | | | | | | | | | | | Rigidez | | | | | | | | | | | | Deformabilidad | | | | | | | | | | | | B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | M B | R | MUbicación | | | | | | | | | | | | Interacción | | | | | | | | | | | | Estabilidad | | | | | | | | | | | | Conexión | | | | | | | | | | | | Material | | | | | | | | | | | |
Escala de valoración: A: Alta > 70% M: Medida entre 40% y 70% B : Baja < 40% B: Buena > 70% R: Regular entre 40% y 70% M : Mala < 40%
Establecimiento del Estado de Daños. De acuerdo a los aspectos considerados anteriormente y a las descripciones de la escala de intensidades para la escala de Mercalli Modificada se pueden establecer porcentajes de daños (estado de daños) de acuerdo a la clasificación de las edificaciones y a la valoración del estado de daños
Ninguno.- Sin daño. Menor.- Daño que no se necesita reparar. Ligero.- Daño que requiere de una reparación simple. Moderado.- Daño que requiere de una reparación importante. Fuerte.- Daño que requiere de una reparación costosa. Mayor.- Daño que requiere de un estudio de demolición y/o reparación. Total.- Destrucción total de la mayoría de los elementos.
144
Estado de daños Tipo A VI VII VIII IX Ninguno Menor Ligero Moderado Fuerte Mayor Total
Estado de daños Tipo B VI VII VIII IX Ninguno Menor Ligero Moderado Fuerte Mayor Total
Estado de daños Tipo C VI VII VIII IX Ninguno Menor Ligero Moderado Fuerte Mayor Total
En esta sección se busca que usted asigne un porcentaje a cada estado de daños de acuerdo a la intensidad y cada tipo de edificación con base en los croquis anexos. Es importante que la suma de los porcentajes para cada intensidad sea del 100%. Los porcentajes preferentemente pueden ser considerados en volumen de construcción.
145
Costo directo de daños. El costo directo de los daños en una edificación se puede obtener con los metros
cuadrados de construcción que sufre daños por el costo directo por metro cuadrado de construcción de acuerdo al sistema constructivo sin considerar los contenidos de la edificación.
Estado de daños Edificación A Edificación B Edificación C Ninguno Menor Ligero Moderado Fuerte Mayor Total
Para el tipo de mampostería A por favor indique en con A (alta), M (media), B (baja) la vulnerabilidad de un edificio situado en: esquina ____ entre dos edificios _____ entre dos edificios _____ aislado ____ más altos más bajos Para el tipo de mampostería B por favor indique en con A (alta), M (media), B (baja) la vulnerabilidad de un edificio situado en: esquina ____ entre dos edificios _____ entre dos edificios _____ aislado ____ más altos más bajos Para el tipo de mampostería C por favor indique en con A (alta), M (media), B (baja) la vulnerabilidad de un edificio situado en: esquina ____ entre dos edificios _____ entre dos edificios _____ aislado ____ más altos más bajos
146
Anexo 5 Resultados de la primera aplicación del cuestionario a un grupo de expertos.
TABLA DE VALORES A CONSIDERAR PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Tipo A Tipo B Tipo C
Planta X ρ X ρ X ρ Regularidad entre los espacios definidos. 73 16.4 55 0.0 49 13.4
Continuidad entre los muros y las cubiertas definidas. 73 16.4 67 16.4 43 16.4
Forma de los espacios y simetría entre los cuerpos. 73 16.4 55 0.0 43 16.4
Dimensión de muros y cubiertas. 79 13.4 73 16.4 49 16.4
Tipo A Tipo B Tipo C Elevación X ρ X ρ X ρ
Continuidad entre los elementos, ventanas y puertas. 79 13.4 67 16.4 43 16.4
Proporción de anchos de muro con altura de los mismos. 85 0.0 79 13.4 37 26.8
Dimensión de elevaciones, espacios y altura de cubiertas. 85 0.0 73 16.4 49 32.9
Tipo A Tipo B Tipo C Estado X ρ X ρ X ρ
Material de calidad y durabilidad. 85 0.0 67 16.4 37 16.4
Uniformidad de los materiales empleados. 73 16.4 73 16.4 37 16.4
Interacción entre los elementos componentes de la estructura. 85 0.0 79 13.4 37 16.4
Rigidez de los elementos y de la estructura. 85 0.0 79 13.4 37 16.4
Resistencia de los elementos y de la estructura. 85 0.0 79 13.4 37 16.4
X : Porcentaje medio ρ : Error probable Escala de valoración: Buena > 70% Regular entre 40% y 70% Mala < 40%
TABLAS DE VALORES A CONSIDERAR PARA ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.
EDIFICACION TIPO A Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ Importancia 67 | 26.8 67 | 26.8 61 | 25.1 43 | 16.4 61 | 13.4 55 | 21.2
Peligrosidad 37 | 16.4 61 | 25.1 55 | 21.2 43 | 26.8 67 | 26.8 49 | 25.1
Dependencia 55 | 21.2 61 | 25.1 49 | 25.1 43 | 26.8 55 | 21.2 43 | 26.8
Resistencia 67 | 26.8 61 | 25.1 48 | 15.0 40 | 17.3 40 | 30.0 33 | 15.0
Rigidez 61 | 25.1 61 | 25.1 25 | 0.0 40 | 17.3 40 | 30.0 33 | 15.0
Deformabilidad 43 | 16.4 49 | 13.4 55 | 24.5 33 | 15.0 40 | 30.0 33 | 15.0
Ubicación 85 | 0.0 85 | 0.0 70 | 17.3 78 | 15.0 73 | 16.4 70 | 17.3
Interacción 78 | 15.0 80 | 15.0 55 | 30.0 65 | 15.0 55 | 16.4 63 | 28.7
Estabilidad 73 | 16.4 73 | 16.4 63 | 15.0 70 | 17.3 48 | 15.0 70 | 30.0
Conexión 78 | 15.0 70 | 17.3 65 | 17.3 75 | 17.3 55 | 0.0 65 | 34.6
Material 85 | 0.0 79 | 13.4 78 | 15.0 78 | 15.0 70 | 17.3 78 | 15.0
147
EDIFICACION TIPO B Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ Importancia 61 | 25.1 67 | 26.8 55 | 21.2 43 | 16.4 61 | 13.4 55 | 21.2
Peligrosidad 49 | 13.4 67 | 26.8 55 | 21.2 37 | 26.8 67 | 26.8 49 | 25.1
Dependencia 49 | 13.4 61 | 25.1 49 | 25.1 43 | 26.8 55 | 21.2 43 | 26.8
Resistencia 49 | 13.4 55 | 21.2 48 | 15.0 33 | 15.0 40 | 30.0 33 | 15.0
Rigidez 49 | 13.4 55 | 21.2 40 | 17.3 33 | 15.0 40 | 30.0 33 | 15.0
Deformabilidad 43 | 16.4 49 | 13.4 55 | 17.3 40 | 30.0 40 | 30.0 33 | 15.0
Ubicación 73 | 16.4 73 | 16.4 63 | 15.0 63 | 15.0 61 | 13.4 63 | 15.0
Interacción 63 | 15.0 78 | 15.0 45 | 34.6 55 | 30.0 45 | 17.3 45 | 17.3
Estabilidad 61 | 13.4 61 | 13.4 48 | 28.7 63 | 28.7 48 | 15.0 55 | 30.0
Conexión 70 | 17.3 63 | 15.0 55 | 30.0 55 | 30.0 55 | 0.0 55 | 30.0
Material 67 | 16.4 67 | 16.4 63 | 15.0 63 | 15.0 63 | 15.0 63 | 15.0
EDIFICACION TIPO C Elemento
Aspecto
Fachadas Techos cubiertas
Volados parapetos barandas
Recubri-mientos
Vidrios ventanas
Instala-ciones
X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ X | ρ Importancia 67 | 26.8 73 | 16.4 55 | 30.0 43 | 16.4 55 | 21.2 49 | 25.1
Peligrosidad 67 | 26.8 73 | 16.4 55 | 30.0 49 | 25.1 61 | 25.1 49 | 25.1
Dependencia 61 | 25.1 61 | 25.1 49 | 25.1 55 | 21.2 49 | 25.1 49 | 25.1
Resistencia 43 | 26.8 49 | 25.1 40 | 30.0 33 | 15.0 40 | 30.0 33 | 15.0
Rigidez 49 | 25.1 43 | 26.8 40 | 30.0 33 | 15.0 55 | 34.6 33 | 15.0
Deformabilidad 67 | 26.8 73 | 16.4 55 | 34.6 49 | 17.3 40 | 30.0 33 | 15.0
Ubicación 70 | 17.3 55 | 24.5 65 | 17.3 65 | 17.3 63 | 15.0 55 | 30.0
Interacción 55 | 24.5 25 | 0.0 45 | 34.6 35 | 17.3 45 | 34.6 45 | 34.6
Estabilidad 48 | 28.7 33 | 15.0 45 | 34.6 35 | 17.3 45 | 34.6 55 | 30.0
Conexión 48 | 28.7 33 | 15.0 45 | 34.6 45 | 34.6 45 | 34.6 45 | 34.6
Material 55 | 24.5 48 | 15.0 45 | 34.6 55 | 30.0 55 | 30.0 45 | 17.3
Escala de valoración:
Alta > 70% Media entre 40% y 70% Baja < 40% Buena > 70% Regular entre 40% y 70% Mala < 40%
148
TABLAS DE VALORES DEL ESTADO DE DAÑOS PARA
DIFERENTES TIPOS DE MAMPOSTERIA.
Estado de daños Tipo A VI VII VIII IX Ninguno 0.44 0.02 Menor 0.10 0.28 0.02 Ligero 0.36 0.20 0.18 Moderado 0.10 0.42 0.38 0.04Fuerte 0.08 0.42 0.28Mayor 0.68Total
Estado de daños Tipo B VI VII VIII IX Ninguno 0.14 Menor 0.30 0.04 Ligero 0.32 0.28 0.04 Moderado 0.24 0.42 0.18 0.04Fuerte 0.26 0.52 0.26Mayor 0.26 0.60Total 0.10
Estado de daños Tipo C VI VII VIII IX Ninguno Menor 0.04 Ligero 0.20 Moderado 0.50 0.02 Fuerte 0.26 0.70 0.02 Mayor 0.28 0.88 0.60Total 0.10 0.40
Ninguno.- Sin daño. Menor.- Daño que no se necesita reparar. Ligero.- Daño que requiere de una reparación simple. Moderado.- Daño que requiere de una reparación importante. Fuerte.- Daño que requiere de una reparación costosa. Mayor.- Daño que requiere de un estudio de demolición y/o reparación. Total.- Destrucción total de la mayoría de los elementos.
149
TABLAS DE VALORES DEL COSTO DIRECTO PARA LOS DIFERENTES ESTADOS DE DAÑOS.
Estado de daños Edificación A Edificación B Edificación C Ninguno $0.00 $0.00 $0.00 Menor $6,000.00 $4,800.00 $9,000.00 Ligero $12,500.00 $12,160.00 $16,875.00 Moderado $85,000.00 $51,520.00 $31,500.00 Fuerte $110,000.00 $57,280.00 $59,625.00 Mayor $152,500.00 $63,360.00 $67,500.00 Total $250,000.00 $128,000.00 $90,000.00
Costo estimado de Edificación A $2,500.00 x 100m2 Costo estimado de Edificación B $2,000.00 x 80m2 Costo estimado de Edificación C $1,500.00 x 75m2
VALORES DE VULNERABILIDAD PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE MAMPOSTERIA DE ACUERDO A SU POSICION EN LA CALLE.
PARA MAMPOSTERIA TIPO A esquina 49% entre dos edificios 67% entre dos edificios 55% aislado 31% más altos más bajos PARA MAMPOSTERIA TIPO B esquina 49% entre dos edificios 67% entre dos edificios 61% aislado 37% más altos más bajos PARA MAMPOSTERIA TIPO C esquina 73% entre dos edificios 85% entre dos edificios 85% aislado 55% más altos más bajos
Anexo 6
Cuestionario para el temblor de Jalisco, 9 de Octubre de 1995. 1. Estado-------------------------------- 2. Ciudad------------------------------------ 3. Colonia------------------------------- 4. Calle, No--------------------------------- 5. Tipo de mampostería-------------------------------------------------------------------- 6. Comentario especial de mampostería (edad, numero de pisos, cercano de la playa, hotel, etc) ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7. Efectos de percepción individual en sentidos: a. Sentido solo por pocas personas en reposo. b. Sentido en el interior de las edificaciones. c. Sentido aún en el exterior de edificios. d. Sentido por todas las personas. e. Personas dormidas se despiertan. f. Muchos sufren pánico y corren hacia el exterior. 8. Efectos de percepción individual en cosas diferentes: a. vibración semejante a la producida por el paso de un vehículo liviano. b. objetos suspendidos oscilan visiblemente. c. cristalería y vidrios suenan. d. puertas y paredes de madera crujen. e. el contenido líquido de recipientes y tanques es perturbado y se puede derramar. f. relojes de péndulo se paran. g. libros y objetos son lanzados de los anaqueles y estantes. h. los muebles son desplazados o volcados. i. muebles se rompen. 9. La severidad de los daños causados a las edificaciones a. el enjarre y enlucido de mortero se fisuran. b. caída de revoque de mortero. c. algunas grietas en mampostería. d. daños y colapso de mampostería. e. las chimeneas se fracturan a nivel de techo. f. caída de monumentos, tanques elevados. g. construcciones totalmente destruidas. h. puentes destruidos. i. daños a fundaciones. k. daños y colapso de estructuras aportilladas. 10. Daños naturales: a. cambio en el flujo o temperatura de pozos de agua. b. grietas en terreno húmedo y en taludes inclinados. c. grietas significativas visibles en el terreno. d. grandes deslizamientos de tierra. e. el agua se rebalsa en los bordes de ríos, lagos y embalses. 11. Comentarios especiales (comportamiento de animales, efectos de licuefacción, etc): --------------------------------------------------------------------------------------------
151
Anexo 7
La escala MM operativa para el terremoto de 09.10.95 con los datos del cuestionario.
Grado IV. 7d, 8b, c
Objetos suspendidos oscilan visiblemente.
Grado V . 7e, 8d, 8e, 9a (tipo C)
Caída de los objetos inestables, liquido es perturbado y se puede derramar.
Grado VI. 7f, 8g, 8h (hasta 20-30 cm), 9a (tipo B), 9c (tipo C).
Caída de los objetos estables (TV), los muebles son desplazados hasta 20-30 cm.
Grado VII. 8h (más que 30 cm), i, 9c (tipo B), 9d (tipo C), 10b.
Los muebles son desplazados más que 30 cm, mueble se rompió, grietas pequeñas en
terreno y en mampostería tipo B.
Grado VIII. 9c (tipo A), 9d (tipo B), 9g (tipo C), 10a, 10c.
Grietas grandes en terreno, cambio en el flujo o temperatura de pozos de agua; daños
en mampostería tipo B.
Nota.
1. Para los datos del punto 10, observados sobre la arena, un grado de escala MM
menos.
2. Si no hay todos (o solamente la mayoría) criterios de esta escala, podemos dar el
grado MM intermedio (por ejemplo, si hay criterios 7f, 8g, 9c, pero no hay 8h y 9a
de grado MM VI, podemos escribir V-VI).
153
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