Terremoto de Lorca

[Arbacia]

Os dejo un artículo de Pepe Cervera, un compañero de promoción, sobre la geología del reciente terremoto de Lorca.
http://www.rtve.es/noticias/20110512/ge ... 1976.shtml

Hoy a las 12:00, entrevista digital con Roberto Rodríguez Fernandez, Director de Geología y Geofísica del Instituto Geológico y Minero de España
http://www.elpais.com/edigitales/entrev ... entro=8056

Del Servicio de Información Sísmica del Instituto Geográfico Nacional:
http://www.ign.es/ign/layoutIn/sismoTer ... 30Spain.do

Del Servicio Geológico de los EE.UU.:
http://usgshandbook.com/270/2-earthquak ... t-least-7/
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/ ... index.html

[Arbacia]

Aviso de lo esperado en noviembre de 2010:
http://www.laopiniondemurcia.es/municip ... 81410.html

Un par de artículos:
http://eprints.ucm.es/11341/1/165-164-1-PB.pdf
http://www.sociedadgeologica.es/archivo ... /Art11.pdf
Al menos echad un vistazo a sus figuras.

Aquí teneis también información histórica y geológica relevante:
http://www.atlasdemurcia.com/index.php/ ... ismicidad/

[lumbrerasky]

Ha sido terrible. Vivo en un pueblo a 15 km del centro de Lorca, donde más se ha notado, y para mí es como mi segunda casa. Estaba en la primera planta de la escuela de idiomas en pleno centro de la ciudad cuando todo ha empezado a sacudirse bruscamente, y por miedo y temiéndome lo peor he salido corriendo y me he vuelto a casa. Cuando estaba leyendo por internet las últimas noticias he sentido el segundo, que en casa lo he notado más breve pero un poco más fuerte. El panorama por las calles es dantesco. Toneladas de cascotes en las calles, cientos de casas agrietadas y semiderrumbadas, cientos de heridos, miles de vecinos durmiendo al raso y la mayoría sin poder volver a sus casas a recoger sus pertenencias y lo peor, las 8 víctimas mortales. Jamás en vida he sentido tanta impotencia y frustración. Toda la noche sin pegar ojo por miedo a las réplicas.

Quiero aprovechar para mandar un fuerte abrazo a la ciudad y en especial a mis muchos amigos y deseando que estén bien y que puedan volver a sus casas lo antes posible, y mis más profundas condolencias a las familias de las víctimas. Mi pueblo, la Región de Murcia y España está con todos vosotros.

[HAL9000]

Hola a todos:

He estado viendo las fotos que publican los periódicos y, excepto un par de edificios y una iglesia, parece que los daños han sido más bien superficiales. Mi impresión es que no estamos muy concienciados acerca del riesgo sísmico y por eso nos hace flipar. Por ejemplo, a las "Gotas Frías" del Mediterráneo estamos mucho más habituados. Todos los años hay inundaciones que causan destrozos y suele haber unas cuantas víctimas, y, a pesar de ser catastrófico, no es algo que nos llame tanto la atención.

La mayor parte de lo que he visto, ya digo que solo en fotos, han sido muros, balcones, cornisas y elementos de las fachadas, muy pocas cosas estructurales. Aunque claro, se te cae el falso techo de escayola, se abren los tabiques de las habitaciones, se desprende el alicatado del baño y cocina y ya estás jodido.

En general en los medios de comunicación se da siempre mucha importancia a la escala (Que siempre dicen que es magnitud Richter aunque la que se usa es la magnitud "momento") y se asume inconscientemente que tanta magnitud = tantos daños. En realidad los efectos de un sismo sobre las estructuras dependen muchísimo de otros factores; como por ejemplo el terreno sobre el que estén cimentadas, cuanto más blando sea el terreno, más se amplifican los movimientos sísmicos debido a los fenómenos de impedancia y resonancia.

Como ya han dicho alguno de las personas de las que Arbacia ha puesto antes links a sus entrevistas, a mi también me parece que ha sido más virulento debido a una amplificación local. Más o menos lo que ocurrió en el terremoto de Méjico de 1985, aunque a menor escala claro.

El terremoto de Méjico (Mw=8.5) se produjo en Michoacan, que está a unos 350 km del D.F. A esa distancia el terremoto debería haberse sentido muy atenuado en la capital, sin embargo los barrios asentados sobre los antiguos depósitos lacustres y volcánicos sufrieron movimientos sísmicos muy violentos (ver zona SCT en la figura de abajo), mientras que en los cimentados en las zonas altas de la ciudad, donde aflora el sustrato rocoso, la virulencia fue netamente menor (ver zona UNAM en la figura de abajo)

Espectro de aceleraciones sísmicas para el terremoto de Méjico de 1985

SCT=Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Sobre suelo blando.
UNAM=Universidad Autónoma de México. Sobre roca.

La amplificación de los movimientos en la zona sobre depósitos se debe a los 2 fenómenos que he mencionado de Impedancia y Resonancia:



Impedancia: Los medios rígidos (i.e:roca) transmiten las ondas a mayor velocidad que los blandos (i.e: suelos arcillosos). Las ondas sísmicas se originan en los macizos rocosos de las fallas y viajan por ellos hasta la interfaz con el suelo blando. Al llegar a la interfaz, puesto que en el suelo la onda viaja más lentamente, el movimiento se amplifica para que se mantenga constante el flujo de energía.

Resonancia: Cuando una onda llega a una interfaz en la que cambia el medio en el que se propaga (de roca a suelo, por ejemplo) una parte de la energía que llega se refleja (rebota) y otra se refracta (atraviesa al medio). Cuando el cambio se hace de roca rígida a suelo blando, un gran porcentaje de la energía incidente se transmite y sólo una pequeña fracción se refleja. En cambio, cuando se pasa de suelo blando a roca rígida, casi toda la energía rebota y muy poca se refracta. La consecuencia es que la energía incidente del terremoto se queda atrapada en la franja de suelo blando, acumulándose según llega más y más energía procedente del macizo rocoso.

Un saludo.

[Arbacia]

Según comentan desde el Colegio de Geólogos los daños en edificios son debidos a daños estructurales previos. Muchas de las construcciones son anteriores a la aplicación de la normativa antisísmica.

No sólo hay caidas de cornisas y marquesinas, también hay numerosos edificios completamente colapsados. Cualqueir periódico las muestra. Hoy hemos estado comentando que de uno de los edificios ha colapsado sólo la planta baja, el resto de las plantas han caido sobre el bajo sin desmoronarse. Otros has apilado los forjados de más de cuatro plantas.

[HAL9000]

Ya, ese es el mecanismo de fallo más frecuente que se llama de "soft story" o piso blando (http://en.wikipedia.org/wiki/Soft_story_building).

El sismo da lugar a fuerzas de inercia horizontales en los forjados de las diversas plantas. Estas fuerzas tienen que llegar a la cimentación para ser resistidas, y según se desciende desde el nivel de cubierta vas sumando fuerzas en cada planta. Al final cuando llegas al nivel de calle tienes toda la fuerza del sismo aplicada en los pilares de planta baja y son los que primero ceden, acumulan más deformaciones plásticas, empiezan a ganar desplome (se suele llamar efecto P-delta o de segundo orden) y al final se forman rótulas plásticas, o lo que es peor rotura por cortante, y se van a tomar por el pompis.

Ya digo que he visto un edificio caido con los forjados uno encima del otro, pero me parece que es siempre el mismo edificio visto desde diferentes puntos de vista.

De cualquier manera, es francamente raro que un sismo de 5 produzca muchos daños, esos edificios que estan en ruina debían ser francamente malos.

Cuando digo lo de los elementos no estructurales es porque en muchísimas ocasiones suelen provoca más muertes que los propiamente estructurales, y además, se les da poca importancia. He visto fotos de muros de ladrillo de más de 6 m de altura y 10 m de largo sin un jodido arriostramiento intermedio. Eso es imposible que no se rompa, y demuestra que las "ñapas" y eso tan arraigado en el mundo de la construcción de "esto se ha hecho así de toda la vida de dios" tienen consecuencias.

En fin, ya se evaluarán los daños con más detenimiento, todavía es muy pronto para decir nada. Los "aftermath" de estos eventos suelen llevar tiempo.

Un saludo.

[HAL9000]

Echad un vistazo a este video de un ensayo a escala real con la formación de un "soft story". El laboratorio es el E-Defense de Japón, uno de los pocos junto con el Englekirk de San Diego que puede llevar a cabo ensayos a esta escala.



Un saludo.

[Arbacia]

Parece que en Lorca el hipocentro era muy superficial y muy focalizado en la falla de Alhama de Murcia. Gran parte de Lorca se asienta en depósitos de aluvión [materiales detríticos depositados por corrientes de agua y con poca cohexion, como los depósitos de arenas de ríos] que con los temblores ha sufrido un fenómeno de liquefacción (se torna extremadamente plástico con comportamiento de líquido) y de amplificación (como ha comentado Hal9000). Se ha registrado la máxima aceleración conocida del suelo en España de casi 0,4g

Respecto a las construcciones, en España desde el siglo XVI se vienen aplicando diversas normas antisísmicas (fundamentalmente en cimientos sobredimensionados y arcos reforzados; ya se aplicaban en Filipinas y SE de la península). Sin embargo el concepto de antisismico ha cambiado mucho en los ultimos años: se ha pasado de hacer construcciones rígidas y muy reforzadas a estructuras livianas y flexibles. En Lorca la normativa reciente exigía resistencia a aceleraciones de 0,12g, tres veces menores de la producida por el segundo temblor.

[HAL9000]

Unos compañeros míos están en Lorca tomando datos in situ de la afección a diversas estructuras principalmente obra pública, aunque también algo de edificación.

Según me comentan, los daños a las estructuras de carreteras (puentes, marcos, etc) ha sido pequeña como cabía esperar.
Sin embargo sí que me han confirmado que, además de los muy cuantiosos daños a elementos no estructurales (cerramientos, cornisas, muretes, etc) también hay daños imporrtantes en muchas edificaciones.
Nos pasaremos el fin de semana evaluando estructuras. Cuando sepa algo más preciso intentaré comentarlo en el foro.

El tema de la diferencia de aceleración sísmica es sorprendente. Aunque la aceleración de las normas es la aceleración media de un montón de registros sísmicos, y por lo tanto es lógico que haya puntas de aceleración que sobrepasen el espectro de la norma, la diferencia que dice Arbacia de 0.12g a 0.4g es mucha tela.

Os adjunto un gráfico de como varían los espectros de aceleraciones de la norma en función del terreno de cimentación.



La aceleración que solicita cualquier estructura bajo un sismo no es la aceleración máxima del terreno, si no que es un aceleración mayor, ya que los movimientos inerciales de los forjados que comentaba antes amplifican la respuesta. Para saber cual es esa amplificación dinámica se recurre desde los años 30 a los espectros sísmicos de respuesta.

Una vez que se tiene un espectro, para saber la aceleración que solicita un edificio es necesario saber el periodo de oscilación con el que vibra. Es decir, el tiempo que tarda en hacer un movimiento de "vaivén".
Con ese periodo T se entra en las abscisas del espectro y se obtiene la aceleración.
A la vista de estos espectros, la estrategia de diseño que menciona Arbacia parece clara, cuanto más flexible sea la estructura y más tarde en hacer el movimiento de vaivén (más hacia la derecha en el espectro), menos aceleración se tiene.

Con respecto al terreno, como podeis ver, los terrenos menos rígidos (que transmiten ondas Love de cortante más lentamente) tienen dos efectos:
1- La aceleración aumenta en todos los rangos de periodo.
2- La meseta de máxima aceleración (a la izquierda del gráfico) se prolonga abarcando un rango de periodos de oscilación más amplio.

¿Esto que quiere decir?
Pues que, imaginando un periodo de oscilación de alrededor de 1 s para un edificio de 5 alturas, y suponiendo una aceleración máxima del terreno de 0.12g, nuestro edificio:
- Cimentado sobre roca debería resistir alrededor de 0.18g.
- Cimentado sobre depósitos aluviales debería resistir alrededor de 0.58g.

Si la aceleración del terreno no es de 0.12g si no de 0.4g, nuestro edificio:
- Cimentado sobre roca debería resistir alrededor de 0.6g.
- Cimentado sobre depósitos aluviales debería resistir alrededor de 1.93g.

¡¡ 1.93g !! Eso quiere decir la fuerza horizontal que solicita el edificio es casi el doble que lo que pesa en vertical. Para resistir en vertical están los pilares, pero en horizontal...

Es como si cogiérais una casa, la pusierais de lado pegada, cimentada a la pared de un barranco y encima multiplicáseis la fuerza de la gravedad x2.

Un saludo.

[GONZALO]

Hola Hal y Patricio. No se tanto como vosotros ni de geología ni de sismos (ya me gustaría). Pero vivo en el entorno de los proyectos y conozco el lado del diseño.

Es cierto que la normativa está hecha para unos periodos de retorno razonables, y que es posible que un sismo exceda esas condiciones. También hay que tener en cuenta que a las condiciones de cálculo de la normativa se el aplican unos coeficientes de seguridad BESTIALES. Entre lo que se aumentan las solicitaciones de la estructura y lo que se reduce la resistencia del hormigón por si las moscas se podría decir que estamos duplicando la resistencia real de la estructura.

Peeeeero: La normativa de sismo actual (y la anterior) es compleja difícil de aplicar. Aparecen factores como la ductilidad, el tipo de suelo, la importancia del edificio, etc. Si a esto añades que los arquitectos en general no son aficionados al cálculo de estructuras y no estudian bastante estas cosas, ya os podéis imaginar cómo se aplica la normativa en la realidad: MAL

Y si aparece un promotor apretando con estas cosas "que nunca pasan", pues peor. Y Murcia en el sector tiene fama de construir "barato"

Y para colmo tampoco se supervisa a fondo este tipo de cosas. Desde hace algún y tiempo con la entrada de los seguros decenales y las OCTs ha mejorado algo, pero tampoco son especialistas precisamente.

Así que junta todo esto y menealo un poquito como en Lorca, y ya la tienes liada.

Hale, ya he soltao el rollo.