Trabajo de Sismo - Mexico

MOVIMIENTOS SISMICOS EN MEXICO

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ICA

INGENIERIA ANTISISMICA INGENIERIA ANTISISMICA

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“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓ N DEL MAR DE GRAU”

FACULTAD

:

Ingeniería y Arquitectura.

ESCUELA

:

Ingeniería Civil.

CURSO

:

Ingeniería Antisísmica.

TEMA

:

Movimientos Sísmicos en México.

CATEDRATICO

:

INTEGRANTES

:

Ing. Cabrera Espinoza, Marlo.

 Ramírez Ccoyllo, Daniel.  Astocaza Del Pino, Junior.



Muñoa Escribas, Michael Andres.

ICA - PERU 2016 INGENIERIA ANTISISMICA

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DEDICATORIA

A Dios, por brindarnos la dicha de la salud y bienestar físico y espiritual A nuestros padres, como agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo incondicional, durante nuestra formación tanto personal como profesional. A nuestros docentes, por brindarnos su guía y sabiduría en el desarrollo de este trabajo.

INGENIERIA ANTISISMICA

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INDICE I.

INTRODUCCIÓN. 1. LA REPUBLICA MEXICANA. 2. REGIONES SISMICAS EN MÉXICO. 3. OTRA DIVISIÓN DEL PAÍS ESTÁ DADA POR REGIONES SÍSMICAS, PENISÍSMICAS Y ASÍSMICAS. 4. ÁREAS DE MAYOR RIESGO EN MÉXICO. 5. ZONIFICACIÓN DEL VALLE DE MÉXICO. 6. EN PROMEDIO SÍSMICO, EN MEXICO OCURREN. 7. ESTADÍSTICA SOBRE TEMBLORES EN MÉXICO.

II.

SISMO DE MÉXICO (1985). 1. ORIGEN DE LOS TEMBLORES. 2. CAUSAS DE LOS SISMOS EN MÉXICO. 3. ORIGEN DEL SISMO DEL 19 DE SETIEMBRE 1985. 4. CARACTERISTICAS DEL TERREMOTO. 5. ALGUNAS CAUSAS DE SU DESTRUCTIVIDAD. 6. EL SISMO DEL 20 DE SEPTIEMBRE. 7. EVALUACIÓN DEL RIESGO SÍSMICO.

III.

EL SISMO DE INGENIERIA.

MEXICO

(1985)

EN

LA

1. PROBLEMAS GEOTECNICOS Y DE SIMENTACIÓN. 2. RESPUESTAS Y COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS. 3. INGENIERIA DE REDES DE INFRAESTRUCTURA. 4. RESTABLECIMIENTO Y REPARACIÓN. 5. RESPUESTA AL DESASTRE Y MITIGACIÓN. 6. PROBLEMAS ARQUITECTÓNICOS. 7. CONSECUENCIAS DEL SISMO MEXICO(1985)

VI. ANEXO. V.

BIBLIOFRAFIA.


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I.

INTRODUCCIÓN.

1. LA REPÚBLICA MEXICANA Está situada en una de las regiones sísmicamente más activas del mundo, enclavada dentro del área conocida como el Cinturón Circumpacífico donde se concentra la mayor actividad sísmica del planeta.

La alta sismicidad en el país, es debido principalmente a la interacción entre las placas de Norteamérica, la de Cocos, la del Pacífico, la de Rivera y la del Caribe, así como a fallas locales que corren a lo largo de varios estados aunque estas últimas menos peligrosas. La Placa Norteamericana se separa de la del Pacífico pero roza con la del Caribe y choca contra las de Rivera y Cocos, de aquí la incidencia de sismos. Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Michoacán, Colima y Jalisco son los estados con mayor sismicidad en la República Mexicana debido a la interacción de las placas oceánicas de Cocos y Rivera que subducen con las de Norteamérica y del Caribe sobre la costa del Pacífico frente a estos estados, también por esta misma acción son afectados los estados de Veracruz, Tlaxcala, Morelos, Puebla, Nuevo León, Sonora, Baja California, Baja California Sur y el Distrito Federal.

Aunque las zonas epicentrales se localizan en diversos puntos del Pacífico, la Ciudad de México, aunque no se encuentre sobre la costa, se ha convertido en el receptor sísmico de todos ellos debido a que se encuentra lo suficientemente cercana para experimentar sus efectos y, la causa de que estos sean más dañinos en esta zona que en otros lugares, radica entre otras cosas en la naturaleza de su terreno ya que fue fincada en lo que fuera un lago, generando gran preocupación.

El estudio de la actividad sísmica de México comenzó a principios del siglo, sin embargo, los antecedentes históricos de grandes sismos del país fueron registrados en un gran número de documentos. En 1910 se inauguró la red sismológica mexicana y desde esa fecha hasta nuestros días se ha mantenido una observación continua de los temblores cuyos registros se conservan en la Estación Sismológica de Tacubaya y otras INGENIERIA ANTISISMICA

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instalaciones del Instituto de Geofísica de la UNAM, encargada de operar el Servicio Sismológico Nacional -SSN- y su red de 35 estaciones sismológicas. El SSN reporta en el país, en promedio, la ocurrencia de 4 sismos por día de magnitud M > 3.0.

Existe otro grupo de trabajo en el Centro de Investigaciones y de Educación Superior de Ensenada, B.C. (CICESE), que enfoca su estudio entre otros aspectos, a la actividad sísmica asociada tanto al Golfo de California como a la falla de San Andrés, al igual que la Red Sismológica del Noroeste (RESNOR). Adicionalmente, algunas instituciones de enseñanza superior en el interior del país, hacen estudios de sismicidad regional. Los diferentes grupos mantienen comunicación para dar a conocer sus avances. a) Placas Tectónicas La corteza terrestre, la parte más superficial y rígida de la Tierra, está compuesta por un rompecabezas. A cada pieza de este rompecabezas se le denomina Placa Tectónica. Estas placas, que cubren grandes áreas de la superficie terrestre se mueven en diferentes direcciones produciéndose choques entre ellas. Algunas se deslizan rozando una contra otra (movimiento TRANSCURRENTE). Otras, al chocar frontalmente, generan lo que se denomina una zona de Subducción. Las zonas de subducción se identifican por ser las regiones más profundas del suelo oceánico (las Fosas Oceánicas). En estas regiones una placa cabalga sobre la otra (movimiento de COMPRESIÓN); la placa más densa (generalmente las placas bajo los océanos) penetra bajo las placas menos densas (generalmente las placas sobre las que viajan los continentes). En las regiones donde se presenta la región donde divergen las placas se les conocen como Dorsales oceánicas. Las dorsales oceánicas son zonas elevadas sobre el piso oceánico, llegando a elevarse hasta 3 km sobre el nivel medio del suelo oceánico. Las dorsales se caracterizan por su volcanismo activo ya que a través de ellas se forma nuevo suelo oceánico con material que proviene del interior de la Tierra. La interacción de cinco placas tectónicas coloca a México en una zona de alta sismicidad, explicó el Servicio Sismológico Nacional del Instituto de Geofísica de la UNAM.


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b) Movimiento de las placas tectónicas. El interior de la Tierra conserva una gran cantidad de calor desde sus inicios, hace unos 4500 millones de años. Además, en el Manto terrestre (la zona situada entre los 100 y los 2900 kilómetros de profundidad) existen materiales radioactivos que al decaer, generan más calor. Este calor no puede escapar totalmente por Conducción, ya que el manto es un mal conductor de calor. Este calor escapa por Convección, esto es, el material caliente de las profundidades de la Tierra sube a la superficie y el material frío de la superficie baja hacia el interior. El movimiento de estas grandes masas de material que fluye en el interior de la Tierra dio origen a grandes Celdas Convectivas. A su vez, estas celdas de convección dieron origen a la Tectónica de Placas. c) Las placas tectónicas y los sismos en México Los Sismos (temblores o terremotos) se producen por el rompimiento de la roca de que se compone la corteza terrestre. La corteza terrestre se comporta como un material Frágil (similar al vidrio) que se resquebraja por la acción de una fuerza externa que sobrepasa la resistencia del material. Cuando dos placas tectónicas o bloques de corteza terrestre están en contacto, se produce Fricción entre ellas, manteniéndolas en contacto hasta que la fuerza que se acumula por el movimiento entre las placas sea mayor que la fuerza de fricción que las mantiene en contacto. INGENIERIA ANTISISMICA

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La Energía Elástica que se había acumulado en la zona de contacto se libera en forma de calor, deformación de la roca y en energía sísmica que propaga por el interior de la Tierra. Esta energía sísmica que se propaga como ondas (similares a las ondas del sonido) es lo que sentimos bajo los pies cuando ocurre un temblor. El territorio mexicano se encuentra dividido entre cinco placas tectónicas. La mayor parte del país se encuentra sobre la placa norteamericana. Esta gran placa tectónica contiene a todo Norteamérica, parte del océano atlántico y parte de Asia. La península de baja california se encuentra sobre otra gran placa tectónica, la placa del pacífico. Sobre esta placa también se encuentra gran parte del estado de california en los estados unidos y gran parte del océano pacífico. El sur de Chiapas se encuentra dentro de la placa del caribe. Esta pequeña placa contiene a gran parte de las islas caribeñas y los países de centro américa. Otras dos pequeñas placas oceánicas conforman el rompecabezas tectónico de México, cocos y rivera. Estas dos placas son oceánicas y se encuentran bajo el océano Pacífico. La placa del caribe se mueve hacia el este respecto a la de Norteamérica, a lo largo del sistema de fallas polochit-motagua. El movimiento entre estas dos placas es transcurrente, al igual que el movimiento entre la del pacífico y la de Norteamérica en el norte de baja california. La placa del pacífico se mueve hacia el noroeste respecto a Norteamérica. Este movimiento también genera zonas de extensión entre las placas del pacífico y Norteamérica bajo el mar de cortés. Entre las placas del pacífico y rivera y entre las de pacífico y cocos también se dan movimientos de extensión y transversos. Las placas de rivera y cocos chocan con la placa norteamericana a lo largo de la fosa mesoamericana (f.m.a.). Aquí se produce una compresión. La placa del caribe se mueve hacia el este respecto a la de Norteamérica, a lo largo del sistema de fallas polochit-motagua. El movimiento entre estas dos placas es transcurrente, al igual que el movimiento entre la del pacífico y la de Norteamérica en el norte de baja california. La placa del pacífico se mueve hacia el noroeste respecto a Norteamérica. Este movimiento también genera zonas de extensión entre las placas del pacífico y Norteamérica bajo el mar de cortés. Entre las placas del pacífico y rivera y entre las de pacífico y cocos también se dan movimientos de extensión y transversos. Las placas de rivera y INGENIERIA ANTISISMICA

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cocos chocan con la placa norteamericana a lo largo de la fosa mesoamericana (f.m.a.). Aquí se produce una compresión. d) Grandes temblores de México El tamaño de un sismo es una función de la región que sufre el resquebrajamiento. Entre mayor sea el área que se rompe por la acción de las fuerzas tectónicas, mayor es el tamaño del temblor. Como la mayor área de contacto entre placas se encuentra en las zonas de subducción, es aquí donde ocurren los sismos más grandes, no sólo en México, sino también en el Mundo. En México la zona de subducción comprende toda la costa del Pacífico, entre Puerto Vallarta en el estado de Jalisco, hasta Tapachula en el estado de Chiapas. A lo largo de esta extensión se han producido los sismos más grandes que se han registrado durante este siglo en México. e) Sismos de Subducción. La longitud de la ruptura de los grandes SISMOS DE SUBDUCCIÓN que han ocurrido durante este siglo en México varía de unos 50 kilómetros hasta 200 kilómetros de largo. Estos temblores Interplaca ocurren por el roce entre la placa Norteamericana y las placas oceánicas de Cocos y Rivera, a lo largo de su zona de contacto. El sismo más grande que se registró en este siglo fue el del 3 de Junio de 1932, ocurrido en las costas de Jalisco. Este terremoto tuvo una magnitud de 8.2 en la escala de Richter y una longitud de ruptura de 280 km. Otro sismo importante, tanto por su tamaño como por los daños producidos fue el sismo de Michoacán del 19 de Septiembre de 1985. Este sismo se reporta con una magnitud de 8.1 y tuvo una ruptura que cubrió casi toda la costa del estado de Michoacán (una longitud de 180 km). A pesar de que su Epicentro se encontraba a más de 200 kilómetros de la ciudad de México, fue aquí donde se produjo el mayor daño. Estos sismos de subducción son sismos someros, se concentran entre los 5 y los 35 kilómetros de profundidad. Como estos sismos ocurren entre la costa y la Fosa Mesoamericana (FMA), los más grandes y superficiales llegan a deformar el suelo oceánico durante la ruptura. 2. REGIONES SISMICAS EN MÉXICO.


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Con fines de diseño antisísmico, la República Mexicana se dividió en cuatro zonas sísmicas, utilizándose los catálogos de sismos del país desde inicios de siglo.  La zona A es una zona donde no se tienen registros históricos de sismos, no se han reportado sismos en los últimos 80 años y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10% de la aceleración de la gravedad a causa de temblores.  Las zonas B y C son zonas intermedias, donde se registran sismos no tan frecuentemente o son zonas afectadas por altas aceleraciones pero que no sobrepasan el 70% de la aceleración del suelo.  La zona D es una zona donde se han reportado grandes sismos históricos, donde la ocurrencia de sismos es muy frecuente y las aceleraciones del suelo pueden sobrepasar el 70% de la aceleración de la gravedad.

3. OTRA DIVISIÓN DEL PAÍS ESTÁ DADA POR REGIONES SÍSMICAS, PENISÍSMICAS Y ASÍSMICAS. a) Las Zonas sísmicas están localizadas al sur y suroeste de la República, abarca los estados de México, Colima, Michoacán, Guerrero, Morelos, Oaxaca, sur de Veracruz, Chiapas, Jalisco, Puebla y Distrito Federal. b) Las Zonas penisísmicas abarcan la Sierra Madre Occidental, las llanuras de Sonora, Sinaloa, Nayarit, así como la región transversal que va del sur de Durango al centro de Veracruz. INGENIERIA ANTISISMICA

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c) Las Zonas asísmicas se sitúan en la parte norte y noreste de México, en casi toda la península de Baja California y en la península de Yucatán.

4. ÁREAS DE MAYOR RIESGO EN MÉXICO:

En sí, las zonas de mayor sismicidad se concentran en la costa occidental del país a lo largo de los bordes de varias placas cuyo contacto es conocido como Trinchera. Se ha utilizado de acuerdo con el SAS, la expresión de “brecha sísmica” a la zona geográfica donde no se han producido sismos de 7 ó más grados en la escala de Richter por un largo periodo de tiempo (50 años o más) para determinar la Brecha de Guerrero (cerca de 100 años de acumulación de energía elástica), la Brecha de Jalisco (aproximadamente 70 años) y la Brecha de Chiapas (con más de 300 años) como las áreas de mayor riesgo en el país. Por lo tanto, según la opinión de sismólogos expertos, el mayor riesgo para la ciudad de México para un sismo fuerte, está hoy en la costa de Guerrero, a poco más de 300Km.

Sismógrafos y acelerógrafos expertos opinan, a pesar de que los estudios todavía no están concluidos, que es probable que en la costa de Guerrero ocurra un gran sismo para liberar energía acumulada, aunque se debe aclarar que con precisión no se sabe cuándo ni dónde y tampoco la magnitud; se sabe que existe un hueco muy grande que va desde el sureste de Petatlán hasta casi Pinotepa Nacional, si esta región se rompe en un sólo movimiento telúrico, éste puede tener una magnitud superior a 8 en la escala de Richter, aunque también pueden ocurrir una serie de sismos de menor magnitud. “Actualmente no hay forma de afirmar cuál de estas dos últimas posibilidades puede suceder” (Instituto de Geofísica de la UNAM, Dr. Shri Krishna Singh)

5. ZONIFICACIÓN DEL VALLE DE MÉXICO. Aunque la Ciudad de México se encuentra ubicada en la zona B, debido a las condiciones del subsuelo del Valle de México (construido sobre un lago), se puede tratar como una zona sísmica distinguiéndose tres zonas de acuerdo al tipo de suelo:


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Zona I, firme o de lomas: localizada en las partes más altas de la cuenca del valle, está formada por suelos de alta resistencia y poco compresibles. Zona II o de transición: presenta características intermedias entre la Zonas I y III. Zona III o de Lago: localizada en las regiones donde antiguamente se encontraban lagos (lago de Texcoco, Lago de Xochimilco). El tipo de suelo consiste en depósitos lacustres muy blandos y compresibles con altos contenidos de agua, lo que favorece la amplificación de las ondas sísmicas.

6. EN PROMEDIO SISMICO, EN MÉXICO OCURREN: Sismos de magnitud >= 7.5 grados en la escala de Richter, 1 cada 10 años Sismos de magnitud >= 6.5 grados en la escala de Richter, 5 cada 4 años Sismos de magnitud <= 4.5 grados en la escala de Richter, 100 cada año

Los dos sismos más destructivos en la historia de México alcanzaron 8.1 y 7.6 grados Richter: el 19 y 20 de septiembre respectivamente, aunque no han sido los de mayor magnitud sí los que más pérdidas han causado por el tamaño, la densidad y lo intrincado de la megalópolis afectada.


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En 1986 la fundación Javier Barros Sierra auspició la creación del centro de instrumentación y registro sísmico A.C. (CIRES) en el que, con apoyo de la secretaria de obras y servicios del gobierno de la Ciudad de México, se inició en 1990 el desarrollo y la operación del sistema de alerta sísmica (SAS). Desde 1993 este servicio público cuenta con el apoyo de la asociación de radiodifusores del Valle de México y canales de Televisión 7, 11, 13 y 22 más la televisión Mexiquense y las estaciones de AM y FM del Estado de México. El SAS se encuentra a cargo del CIRES.

El SAS emite avisos en el Valle de México cuando se confirma la ocurrencia de un sismo de gran magnitud en la costa de Guerrero; un aviso anticipado del inicio del sismo que ocurre en la costa de Guerrero a su arribo al Valle de México y Toluca es de aproximadamente 60 segundos, tiempo suficiente para llevar a cabo medidas que reduzcan la posibilidad de que se genere un desastre considerable.

Existen dispositivos electrónicos como Quake Alarm que pueden detectar las ondas P, que preceden a las destructivas ondas S, uno de ellos se encuentra ya en funcionamiento para la Ciudad de México y el Valle de Toluca para la Brecha de Guerrero. En la capital de Oaxaca, opera el Sistema de Alerta Sísmica de Oaxaca (SASO).

7. ESTADÍSTICAS SOBRE TEMBLORES EN MÉXICO Con base en un estudio realizado en el Instituto de Geofísica de la UNAM sobre los Sismos ocurridos en México durante el Siglo XX, se desprende que:

 Cada año se registran más de 100 sismos con magnitudes mayores o iguales a 4.5  Ocurren 5 sismos de magnitud mayor o igual a 6.5 cada 4 años


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 Se espera un sismo con magnitud mayor o igual a 7.5 cada 10 años

A continuación presentamos una gráfica con el registro de los Sismos más fuertes ocurridos en México durante el siglo XX con Magnitud mayor a 6.5 grados. Cada uno de los cículos describe el año y la magnitud de los más fuertes.

La siguiente gráfica muestra los temblores más fuertes ocurridos en México durante el siglo XXI, del año 2000 a la fecha con Magnitud mayor a 5.5. Los círculos muestran los de mayor magnitud.


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En la gráfica siguiente presentamos la cantidad de sismos registrados en la República Mexicana por año, desde 1990 y hasta 2012.

La siguiente imagen muestra el registro de actividad sísmica en México desde 1900 y hasta la fecha, cada uno de los círculos representa un Sismo, su tamaño indica la magnitud de cada uno y el color representa la profundidad en donde fue registrado, como podemos ver las zonas símicas de México se encuentran perfectamente indicadas en este Mapa.


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II. SISMOS DE MEXICO (1985) 1. ORIGEN DELOS TEMBLORES La tierra está constituida por regiones aproximadamente, concéntricas, cuya región más externa, llamada litosfera, tiene un espesor de aproximadamente 100 kms y la rodea como una cáscara. La litosfera no es continua sino que está dividida en varias regiones o placas tectónicas que se mueven en direcciones diferentes. Las causas de los movimientos de placa se desconocen. Se conjetura que se deben a lentas corrientes de convección que afectarían al interior de la tierra y desde luego también a su corteza externa. Cada celda de convección arrastraría un segmento de la superficie: de ahí que diferentes placas tengan movimientos a veces encontrados. Cuando dos placas vecinas se mueven en dirección contraria se produce como ya se ha mencionado la subducción, es decir, una placa se sume debajo de la otra, como ocurren en la costa sur de México. La frontera o el contacto entre estas dos grandes placas son una gigantesca falla o sistema de fallas donde cada movimiento repentino, como se ha visto, es un temblor. De esta manera, el motor de los sismos sería el mismo que origina el cambio geológico: sin él no tendríamos montañas ni valles, mares y atmósfera, o vida sobre la tierra.

2. CAUSAS DE LOS SISMOS EN MÉXICO


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México es un país altamente sísmico debido a que su costa del pacífico está en el borde de una zona de subducción. En esta región la placa de Norteamérica cabalga sobre la placa de cocos. La figura 3 muestra los epicentros de algunos sismos grandes en nuestro país y la dirección relativa de las placas. La velocidad relativa de la placa de cocos con respecto a la placa de América del norte es de unos 6.4cms por año en esta figura se muestra como la placa de cocos se introduce bajo la norteamericana a lo largo de la línea dentada que está marcada por una hondonada en la topografía del fondo oceánico llamada trinchera. Nótese que los epicentros localizados en el continente corresponden a focos en la zona de contacto entre placas, pero proyectados en la superficie; es decir su epicentro puede localizarse en el continente o en el océano. Por otro lado, investigaciones sismológicas recientes muestran que la placa desciende a través de segmentos que en el caso de México corresponden a las regiones de Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero y Oaxaca. Estos segmentos de la placa de cocos en el litoral mexicano se mueven con cierta independencia y presentan una sismicidad característica con ciertos tiempos de recurrencia para sismos grandes (magnitud mayor de 7.5). Como los tiempos de recurrencia son grandes, la determinación de éstos se vuelve imprecisa cuando rebasa el período en que ha habido instrumentos que permitan la determinación de epicentros. En estos casos, es necesario estimarlos por medio de reportes históricos sobre los daños ocasionados. Es necesario aclarar dos puntos más resaltantes 1) Usualmente cuando ha ocurrido un temblor grande las placas no alcanzan una posición de equilibrio inmediato. A lo largo de la zona de ruptura las diferentes áreas se reacomodan paulatinamente lo cual da origen a posteriores movimientos generalmente menores que el primer temblor. Es por esto que luego de la ocurrencia de un temblor es necesario vigilar el área para registrar estos sismos y estudiar posteriormente su distribución en tiempo y espacio para entender el movimiento general del segmento de la placa. 2) Aunque cada segmento actúa con cierta independencia, ésta no es absoluta y la nueva posición del segmento influye, en la distribución del esfuerzo de los segmentos adyacentes. Las relaciones de causalidad son por ahora objeto de investigación, ya que no se han comprendido totalmente. De lo antes expuesto y de la experiencia acumulada, se desprende que una vez ocurrido un temblor, se producen movimientos subsecuentes de reacomodamiento (réplicas) que son menores que el principal. Por otro INGENIERIA ANTISISMICA

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lado, la probabilidad de ocurrencia de un sismo grande en los segmentos adyacentes se modifica ligeramente, pero generalmente aumenta

3. ORIGEN DEL SISMO DEL 19 DE SEPTIEMBRE 1985 En la actualidad, se reconoce que hay dos clases de movimientos en las fronteras de subducción: sismos ordinarios y sismos característicos. En la zona de subducción mexicana se generan sismos característicos con magnitud del orden de 7.8 a 8.2 cuya longitud de ruptura alcanza a unos 200 kms. Los sismos ordinarios son más pequeños y más frecuentes, pero raramente producen daños en el Distrito Federal. Dos sectores de la zona de subducclán habían sido estudiados en años recientes, por su potencial sísmico para un sismo característico: el sector Acapulco y el sector Michoacán. En ambos sectores se habían establecido estaciones sismológicas y acelerómetros para este fin. La segunda región se encuentra ubicada a lo largo de la costa de México y se extiende desde 101.5° hasta.103.0° longitud oeste, es decir, desde Zihuatanejo, Gro. Hasta Maruata Mich. Se le conoce como brecha de Michoacán (gap de Michoacán; Singh y otros 1981). Es esta una zona de quietud sísmica, ya que en dicha región no había ocurrido un sismo mayor (característico) desde 1800; es decir durante más de 180 años. Este fenómeno tenía un carácter peculiar, pues en otras regiones al sur de México los períodos de recurrencia para sismos característicos son del orden de 32 a 56 años. La brecha de Michoacán podría haber sido interpretada como a sísmica; otra posibilidad era que presentase períodos de recurrencia mayores que otras regiones al sur de México.


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En general, una zona de quietud que se localiza en un área de subducción sísmica activa, indica que está produciendo una acumulación de energía, que eventualmente será liberada en forma de sismos. Esto fue lo que dio lugar al sismo del 19 de septiembre de 1985. Es de interés destacar en el presente informe, El terremoto denominado de Ciudad Guzmán, que ocurrió el 7 de junio de 1911, con epicentro en 19.7°n y 103.7°w, Ms=7.9 (Singh y otros 1984). La localización epicentral de este sismo ha sido determinada con base a las curvas isosistas (Figueroa, 1970) y se localiza fuera del gap de Michoacán. Este sismo fue estudiado por Manuel Miranda y Marrón (1911). La descripción de los daños y las características generales de cómo fue sentido en diversas localidades de la república, sugieren una similitud con el sismo del 19 de septiembre de 1985. Esta hipótesis deberá ser estudiada prioritariamente por los especialistas de México por las implicaciones que pudiera tener para redefinir los tiempos de recurrencia al sur del país especialmente en Michoacán y Jalisco.

4. CARACTERÍSTICAS DEL TERREMOTO i) Epicentro y magnitud. INGENIERIA ANTISISMICA

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El epicentro del terremoto fue localizado por el Servicio Sismológico Nacional a 17.6 N y 102.5 W, en el océano pacifico frente a la desembocadura del Río Balsas. Su hora de origen fue a las 07:17:48.5 horas local del día 19 de septiembre de 1985; Su magnitud fue de 7.8 (Ms) o de 8.1 (Mw); este último valor es más significativo puesto que se refiere a la energía contenida en las ondas de período largo del espectro.

Este sismo generó un maremoto, que es el primero que se haya registrado y observado científicamente en México. El fenómeno se conoce técnicamente como "TSUNAMI". La altura máxima de la ola en Lázaro Cárdenas fue de dos metros y centímetros; aparentemente no causó daños de consideración, ni víctimas. El sismo del 19 de septiembre de 1985 responde a las características que se pensaba podría tener un gran sismo en el sector Michoacán. Sin embargo" la intensidad con que fue sentido a una distancia de 400 kms (Distrito Federal) superó cuanto cabía esperar para un sismo de esta magnitud. ii) Intensidades a) Región Epicentral. Lázaro Cárdanas" Mich, Intensidad VIII-IX Daños medianos a graves en un 80% de las viviendas, 5 muertos (dos de ellos en un accidente en carretera). INGENIERIA ANTISISMICA

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Aceleración máxima estimada: o.8g. Daños graves en hoteles, edificios públicos, hospital general. No hubo desquiciamientos en labores ni pertubación de orden público o de las comunicaciones. La normalidad se restableció unas horas después del sismo. Se sintió una secuencia de sismos fuertes con duración de un minuto. No hubo pánico. Planta Sicartsa y Fertimex. Intensidad IX En Sicartsa se incendió la planta cogenizadora y se desniveló la planta de laminación. Daños en los altos hornos (revestimiento de refractarios). Todos los daños son reparables. Las labores de reparación se iniciaron el mismo día del sismo. En la planta Fertimex no hay daños aparentes, pero pueden aparecer cambios de niveles debido a asentamientos diferenciales. Elongación de pernos de 1 1/2" en bases de acero en la planta de fosfato di amónico (dap/npk complex), fácilmente reparables. Asentamientos de suelos (15 cms) en todas las vías de acceso y en general, en todas las áreas no piloteadas. Destrucción total de vías férreas y parciales de muelles. Cráteres de arena. No hubo interrupción de labores. Playa azul, Mich. Intensidad IX Derrumbe parcial del antiguo hotel playa azul; varias muertes. El maremoto alcanzó a inundar la planta baja de algunos hoteles situados sobre la playa pero no ocasiono perjuicios de consideración. Otras localidades de Michoacán. No se visitaron todavía pero se supone que pueden existir daños menores en pequeños poblados de la sierra desde Coalcomán hasta Coahuayana. Sin embargo, no hay derrumbes en la sierra, indicando que las intensidades fueron generalmente menores que VIII. Zihuatanejo, Gro. Intensidad VII


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Maremoto en la bahía, con alturas de ola menores a 2 metros. Daños medianos o menores en viviendas. Derrumbe parcial en agencia Ford y en una o dos casas. Se reporta un muerto. Ixtapa, Gro. Intensidad VII Acapulco, Gro. Intensidad VI Manzanillo, Col. Intensidad VI b) Interior Ciudad Guzmán, Jal. Intensidad VIII Ciudad asentada en una zona de malas condiciones de suelos. Cerca de 50 muertos. Grave destrucción en viviendas y edificios públicos. Otras Ciudades y Poblaciones del Interior No hay en este momento indicaciones precisas, pero aparentemente la zona de intensidad vii abarca parte de los estados de Jalisco, Guerrero, Michoacán, Colima y México. Sin embargo, parece que no hubo víctimas ni daños graves que lamentar. c) Distrito Federal Las intensidades en el Distrito Federal variaron entre vi en la periferia del Valle de México a viii o ix en las zonas circunscritas del centro de la ciudad. El sismo se inició en forma leve (intensidad II a III) y gradualmente se incrementó a un movimiento oscilatorio casi monocromático, con períodos del orden de 2 segundos, que duró más de 2 minutos. En algunas zonas se observaron deformaciones del pavimento que sugieren la presencia de ondas estacionarias con amplitudes de hasta 30 cms.


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Las zonas más afectadas se sitúan en el centro del valle de México. Los bordes de la cuenca han sido los menos afectados (plano 1) iii) Movimiento del suelo en el Distrito Federal El análisis del movimiento del terreno en el D.F. se basó en el registro de una red de acelerógrafos del Instituto de Ingeniería, UNAM. Tuvo características inusitadas en varios sentidos. En el centro SCOP, que se ubica en terreno blando se alcanzaron aceleraciones del 18% de la gravedad, contra 6% en el sismo de 1957, es decir, el triple. El movimiento se parece mucho a un movimiento armónico. Esto se manifiesta en que los espectros de las aceleraciones tienen un pico muy pronunciado correspondiente a un período de dos segundos (ver anexos). El período predominante en ciudad universitaria fue de 2 segundos, que es muy grande para suelo asentado en roca. La aceleración fue de 4% de la gravedad, mientras que, en el temblor de 1957 fue de sólo 2.5%. En la central de abastos el período fue de 3 segundos y la aceleración de 10% de la gravedad. Ahí no es posible la comparación por ser un acelerógrafo de instalación más reciente Estudio de las réplicas El estudio detallado de las réplicas que suceden a un sismo de gran magnitud tiene importancia en la sismología por las siguientes razones: A) El área definida por las réplicas es un poco mayor B) que el área de ruptura que provoco al evento principal usualmente aumenta con el tiempo. C) la distribución espacial de réplicas, junto con otros análisis de la historia del proceso de ruptura (se estudia con registros tele sismos y de acelerómetros), permiten sugerir un modelo de la dinámica de la fuente. El conocer estos tres aspectos, haciendo uso de datos confiables y de alta calidad, proporciona una base cuantitativa para estimar los efectos de directividad de la fuente, de su contenido espectral, del mecanismo focal de la ruptura, etc. estos parámetros son indispensables para un análisis fundamentado de porque se INGENIERIA ANTISISMICA

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produjo una aceleración cuasi-monocromática con periodo del orden de 2 segundos y una duración sin precedente en el Valle de México. 5. ALGUNAS CAUSAS DE SU DESTRUCTIVIDAD El sismo del 19 de septiembre de 1985 responde a las características que se pensaba podría tener un sismo característico en la brecha de Michoacán; pero sus efectos a. una distancia de 400 kms (Distrito Federal) superaron cuanto cabía imaginar para un sismo de esta magnitud. Específicamente, ningún experto pensó que un sismo característico en la costa del pacifico podría causar daños tan extendidos y graves. Por lo anterior era necesario explicar la razón para este sorprendente comportamiento. Aparentemente son dos las causas: la forma en que se radió la energía desde la fuente sísmica y, la peculiar estructura y composición del Valle de México I) El patrón de radiación Aparentemente, la ruptura se propagó en dirección sudeste, lo que daría lugar a un patrón de radiación que produjo efectos direccionales con rumbo a la ciudad de México, por enfocamiento. Esto provocaría que llegaran al valle de México ondas elásticas con una cantidad de energía mayor que lo que hubiera sido normal para un sismo de las magnitudes del 19 de septiembre. Esto contribuyó a que las aceleraciones fueron mucho mayores (un factor de tres), que las observadas en sismos anteriores. II). Similitud con un movimiento armónico Como se mencionó al llevar a cabo el análisis del movimiento registrado del terreno en la parte blanda de la Ciudad de México, se encontró que el mismo se asemeja mucho a un movimiento armónico. Esto propició que las estructuras entraran en resonancia, lo que explica en parte su mayor destructividad. III) Resonancia del terreno blando La amplificación del movimiento debido a la presencia del terreno blando fue excepcionalmente alta en la zona dañada, como consecuencia de que en terreno firme (registros de CU) el movimiento fue regular, con periodo de 2 segundos. Esto es, casi igual al del terreno blando en el centro de la ciudad.


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6. EL SISMO DEL 20 DE SEPTIEMBRE El sismo ocurrido el día 20, tuvo las siguientes características (fig. 6):  hora de ocurrencia : 19 horas, 38 minutos  magnitud : 7.3 escala richter  coordenadas epicentrales : 17.4 latitud norte 102.0 longitud oeste Este sismo causó alarma en la región epicentral y el colapso de estructuras dañadas por el evento principal de la ida anterior. Ocasionó también un tsunami en la zona de Ixtapa con una altura de 1.5 m cuando menos. Se sintió en la Ciudad de México con una intensidad VI de la escala richter. Causó daños materiales sobre construcciones falladas previamente por efecto del primer sismo.

7. EVALUACIÓN DE RIESGO SÍSMICO a) corto plazo En la región Epicentral de los recientes sismos se puede estimar la probabilidad de ocurrencia de réplicas grandes, considerando que ellas decrecen en número según una relación logarítmica; esto se observa en el presente caso. Además, es muy probable que los dos terremotos recientes hayan liberado la mayor parte de la energía elástica almacenada en la brecha de Michoacán, lo cual minimiza la probabilidad de la ocurrencia de otro terremoto comparable o mayor que el del pasado 19 de septiembre, en el corto plazo. b) A mediano y largo plazo El riesgo a mediano plazo en la región decrecerá, según la teoría de brechas (gaps) sísmicas (Kasahara, 1981). Al mismo tiempo, según esta teoría aumentará ligeramente el riesgo en las regiones colindantes. El riesgo a largo plazo en esta zona, puede ser calculado a partir de estimaciones del tiempo de recurrencia promedio regional. (aproxim. 3556 años) . Sin embargo, existen otras regiones de alto riesgo sísmico en donde podrían ocurrir terremotos que causen daños en la ciudad de México. Esto es, el riesgo debido a terremotos que se presenten a lo largo de la trinchera del pacifico, a profundidad intermedia principalmente en los estados de Puebla y Oaxaca, o someros en el eje volcánico. En particular, de acuerdo a las investigaciones sismológicas, la brecha de guerrero (figs. 4 y 5) presenta en este momento la mayor probabilidad de liberar su energía en un terremoto de gran magnitud (ms=7.5). Sin embargo, debemos enfatizar que no estamos en condiciones de predecir el momento de ocurrencia de un fuer te terremoto en dicha región.


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III.

SISMOS DE MEXICO (1985). 1. PROBLEMAS GEOTÉCNICOS Y DE CIMENTACIÓN. Dos aspectos del sismo de México acaecido el 19 de septiembre son de particular importancia para la práctica de la ingeniería geotécnica. Primero, el grado de amplificación del suelo experimentado en grandes porciones de la ciudad de México no había sido observado antes en ninguna gran ciudad; y segundo, como resultado de la intensa sacudida, muchas cimentaciones sufrieron un excesivo hundimiento, inclinación o daño. La magnitud del daño no tiene precedente en la ciudad de México. Los movimientos del terreno durante el terremoto del 19 de septiembre de 1985 están entre los más grandes que se han experimentado en la ciudad. De hecho, excepto por los registros obtenidos en un lugar cercano al epicentro, las aceleraciones registradas en la ciudad de México fueron las más grandes dentro de toda el área afectada. Esto es particularmente significativo puesto que la ciudad está ubicada a 400 km. del epicentro. El factor más importante responsable de este comportamiento fue la amplificación dinámica de las ondas sísmicas incidentes en el lecho sedimentario del viejo Lago de Texcoco. La evidencia de esta amplificación del suelo proviene de acelerómetros localizados dentro de la región lacustre que registraron un máximo de aceleración de aproximadamente 0.2g, con un periodo dominante de cerca de 2 segundos; el valor correspondiente registrado fuera del lecho del lago fue 0.04g. Además del daño en la ciudad de México, asociado principalmente con los suelos arcillosos, ocurrieron también daños por compactación y licuación de arenas a lo largo de la costa del Pacífico, cerca del epicentro. Claramente, las condiciones del suelo en la ciudad de México son extremas. Sin embargo, existen las mismas condiciones cualitativas y los mismos efectos en otras partes del mundo. Las conclusiones del estudio del sismo de septiembre 19 contribuirán a mejorar la técnica en los Estados Unidos y en otros países. Para entender mejor las causas y posibles efectos de futuros terremotos tanto en México como en otras partes del mundo se sugieren las siguientes investigaciones:

1. Características geológicas y geotécnicas del valle de México  Características geológicas y geotécnicas del Valle de México.  Caracterización geológica.  Caracterización estratigráfica.  Estudios geofísicos.  Pruebas de laboratorio para entender mejor el comportamiento de la arcilla de la ciudad bajo cargas cíclicas y sostenidas 2.Desarrollo de modelos de comportamiento dinámico del Valle de México.  La Universidad Nacional Autónoma de México está INGENIERIA ANTISISMICA

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  

desarrollando un modelo tridimensional para analizar la respuesta global del Valle; sería deseable la cooperación de investigadores estadounidenses. Modelos bidimensionales para analizar los efectos de las irregularidades locales. Comparación de resultados de modelos tridimensionales, bidimensionales y unidimensionales. Comparación de los movimientos del terreno observados y previstos.

3.Efecto de las condiciones e irregularidades locales en el movimiento del terreno  Influencia de inclusiones blandas y duras y de estructuras subterráneas en el movimiento del terreno.  Efectos de las variaciones horizontales en las propiedades del suelo sobre el movimiento del terreno. 4.Relación entre las respuestas a micro y macrotemblores.

5.

Revisión de la experiencia mexicana.

práctica

de

microzonificación

dada

la

6. Interacción suelo-estructura  Efecto de la deformabilidad de la cimentación en la



respuesta estructural para los perfiles típicos de suelo y los tipos de cimentación usuales en la ciudad de México, incluyendo el efecto de grandes deformaciones del suelo. Interacción estructura - suelo – estructura.

7.Deformación permanente del suelo de cimentación  Evaluación en el campo y el laboratorio del comportamiento de la arcilla de la ciudad de México bajo la combinación de cargas cíclicas y sostenidas.  Pruebas de campo en pilotes de fricción bajo cargas cíclicas y sostenidas.  Comportamiento sísmico de pilotes de fricción y pilotes de punta considerando las condiciones de hundimiento regional.

8.

Descripción, inventario y estudio estadístico de daños de cimentaciones. El trabajo se realizaría en una primera fase por investigadores mexicanos, pero es posible la participación adicional de investigadores estadounidenses  Cimentaciones poco profundas.  Cimentaciones compensadas.  Cimentaciones de pilotes.


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9.Estudios de caso detallados de cimentaciones con hundimientos o inclinaciones por sismo  La selección de los casos se hará con base en la disponibilidad de información relevante.  Casos en que la cimentación fue responsable del daño estructural. 10. Revisión del comportamiento de las cimentaciones en Lázaro Cárdenas y otros lugares dentro de la región Epicentral.  Licuación en carreteras y puentes.  Avería de un muelle, aparentemente como resultado de licuación

11.

Respuesta transitoria y deformación permanente de grandes cortinas de tierra y enrocamiento instrumentadas en la región del epicentro. Estas cortinas, que se han asentado moderadamente durante terremotos anteriores, experimentaron una deformación adicional durante el sismo de septiembre de 1985.

2. RESPUESTA Y COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS. El comportamiento de las construcciones en la ciudad de México durante el terremoto del 19 de septiembre es de gran interés para la ingeniería. Sufrieron colapso o daños mayores aproximadamente 300 estructuras. Este fue sólo un pequeño porcentaje del número total de construcciones, la mayoría de los cuales subsistieron sin ningún daño estructural importante. El terremoto abrió gran diversidad de posibilidades de investigación cuyos resultados serán de provecho para la ingeniería en México y Estados Unidos. El objetivo general de la investigación sobre comportamiento estructural es probar y mejorar los métodos de análisis y diseño utilizando los datos de comportamiento estructural que generó el terremoto. El estudio de las construcciones deberá incluir, según proceda, las evaluaciones de los siguientes puntos: efectos de redundancia, el concepto de columna fuerte y trabe débil, el comportamiento de los sistemas estructurales de losa reticular y el impacto de los resultados de todo ello en los códigos de construcción. Se buscará que estén disponibles los planos arquitectónicos y estructurales de algunas construcciones como apoyo para los proyectos de investigación. Los siguientes tópicos, algunos de los cuales ya se están atacando en México, son apropiados para proyecto de investigación mexicano, estadounidense o mexicano - estadounidenses: 1. Comportamiento de diversos tipos de edificación de acero, concreto, madera y precolados.

2. Comportamiento INGENIERIA ANTISISMICA

de 28

elementos

de

concreto


reforzado bajo cargas alternantes como las producidas por el terremoto. 3. Deterioro de la adherencia de barras de refuerzo en concreto producido con diversos tipos de agregados. 4. Determinación de las propiedades de los elementos estructurales en ciertas construcciones mediante pruebas no destructivas. 5. Comportamiento de construcciones de concreto con sistemas de losa plana. 6. Influencia de la interacción suelo - estructura sobre la respuesta sísmica de las construcciones. 7. Importancia de los efectos p- bajo excitación sísmica. 8. Influencia de planta baja débil sobre la respuesta y el comportamiento de las construcciones. 9. Respuesta de torsión debida a la asimetría de rigideces resultante de la falla de algunos muros de relleno 10. Estudio estadístico de construcciones (severamente dañadas, moderadamente dañadas y sin daño) en la ciudad de México. 11. Correlación de los daños con el movimiento del terreno y las condiciones el suelo. 12. Instrumentación de construcciones seleccionadas y sitios de campo libre para registrar futuros terremotos. 13.Estudio de estructuras que resistieron bien el terremoto. 14. Identificación de sistemas, análisis y pruebas en construcciones seleccionadas no dañadas severamente; instalación de instrumentos para realizar estudios de identificación de sistemas en construcciones sujetas a futuros terremotos. 15. Análisis estructural de cierto número de construcciones destruidas o severamente dañadas por el sismo para determinar si el comportamiento observado pudo haber sido previsto. 16. Análisis estructural de cierto número de construcciones dañadas moderadamente para determinar si el comportamiento pudo haber sido previsto. 17. Efecto de rigidez de la edificación en el comportamiento de las estructuras y contenidos. 18. Evaluación del efecto de diversos tipos de muros de relleno (por ejemplo no reforzados y apuntalados diagonalmente) sobre el comportamiento de las construcciones. 19. Comportamiento de sistemas de construcciones especiales o poco usuales en la ciudad de México (por ejemplo, sobre rodillos y edificios con pisos colgados de una torre central). 20. Efectos de choque en el comportamiento de las construcciones en la ciudad de México (separación de INGENIERIA ANTISISMICA

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construcciones y juntas de expansión).

21. Comportamiento de las construcciones que fueron reforzadas sísmicamente antes del terremoto del 19 de septiembre de 1985. 22. Evaluación de los efectos de terremotos repetidos en las construcciones. 23. Elaboración de un informe conjunto Estados Unidos - México sobre las conclusiones derivadas del terremoto del 19 de septiembre de 1985 y sus efectos prácticos en el diseño sísmico.

3. INGENIERÍA DE REDES DE INFRAESTRUCTURA. Las redes de infraestructura de una ciudad incluyen: energía eléctrica, comunicaciones, agua, sistema de alcantarillas, gas y transportes. La interrupción de estas redes por un terremoto puede tener como consecuencia impactos indeseables y agravar severamente la situación de desastre. La vulnerabilidad de las redes aún no se conoce bien y, por consiguiente, es importante aprovechar lo sucedido durante el terremoto para analizar y estudiar tanto los casos de daño como de buen comportamiento de las redes. El terremoto del 19 de septiembre brinda la oportunidad de realizar tales estudios. Los tópicos con mayor cantidad de material potencial para la investigación son los siguientes: 1. Sistemas de energía eléctrica. El sistema nacional de generación y transmisión de energía eléctrica no sufrió un daño directo significativo por la sacudida; sin embargo, la mitad de la ciudad de México quedó durante un día sin electricidad, debido a que las construcciones derruidas rompieron los cables. Las subestaciones no sufrieron daño en la ciudad de México. El diseño del sistema eléctrico mexicano puede señalar normas para porciones de los Estados Unidos donde la aceleración máxima esperada es próxima a 0.2g. 2. Red de abastecimiento de agua. El daño a los sistemas de abastecimiento de agua ocurrió principalmente en un acueducto en la parte sur de la ciudad de México y en la red de distribución. Estas averías redujeron el abastecimiento en aproximadamente 20 por ciento. En la red primaria se contaron 167 averías y en la red secundaria 7,200. La mayor parte de las averías se encontraron en las juntas y recodos. Como resultado del daño substancial observado en las tuberías se formó una comisión para preparar un código de diseño sísmico para el abastecimiento de agua, drenaje y tuberías de gas. Se requiere para esto investigación con el fin de evaluar los efectos de las diferentes condiciones del suelo. El terremoto ha brindado la oportunidad de revisar los métodos para pronosticar la resistencia de las tuberías enterradas. Podrán desarrollarse modelos matemáticos para la simulación del comportamiento de redes de tuberías con objeto de probar diseños alternativos y desarrollar INGENIERIA ANTISISMICA

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3. 4.

5.

6.

7.

sistemas resistentes a terremotos que sean más confiables y económicos. Sistemas de alcantarillado. Se reportó poco daño en las tuberías que conducen aguas negras de la ciudad de México. Debe hacerse un estudio para explicar este comportamiento satisfactorio. Gas natural. El gas natural llega a la ciudad de México por medio de un gasoducto. Existe un conducto de gas natural que atraviesa la ciudad y da servicio en particular a las plantas industriales del norte de la ciudad. No existen tuberías de distribución de gas natural en la ciudad de México. No se reportó daño alguno en el conducto principal ni en las terminales de este conducto. Gas propano. Los sistemas de gas propano no sufrieron daño significativo a causa del terremoto. El daño y colapso que sufrieron las construcciones causaron ciertas fugas y fueron supuestamente la causa de los aproximadamente 200 incendios que se produjeron en el desastre. El único incendio importante reportado a causa de una fuga de gas fue el del Hotel Regis, donde el gas de las tuberías rotas causó una explosión y un incendio. Comunicaciones. Teléfonos de México, la compañía nacional de teléfonos, sufrió el principal daño en su equipo de transmisión de llamadas de larga distancia y pérdida de vidas entre su personal cuando los tres pisos superiores de un edificio de cinco pisos se derrumbaron. El servicio a todas las regiones fuera de la ciudad de México se suspendió. Un mes después del terremoto se restableció el servicio en un 40 por ciento. La comunicación telefónica dentro de la ciudad de México enseguida del terremoto funcionó esporádicamente, ya que varios de los edificios que alberga- ban el equipo fueron severamente dañados. Las operaciones de rescate y las comunicaciones sociales se vieron obstaculizadas a causa de las fallas en el sistema telefónico. Es importante considerar aquí la primordial necesidad de protección de las áreas clave del sistema de teléfonos y el importante papel que juega este tipo de comunicación después de un desastre de esta magnitud. Transporte. El daño a las calles y puentes dentro de la ciudad de México fue poco y se presentó en la forma de pandeo del pavimento y daños menores por golpeteo en los puentes. El Metro suspendió el servicio después del terremoto para inspección, e inmediatamente después restableció el funcionamiento. Esta situación es de particular interés ya que algunas partes del Metro pasan a través del lecho del viejo lago donde hubo fuertes movimientos. El excelente comportamiento del sistema es quizá atribuible a los detalles antisísmicos incorporados en el diseño. Los aero- puertos afectados por el sismo en general no fueron dañados y entraron en funcionamiento después de su inspección el mismo día del terremoto. Estos ejemplos de comportamiento bueno o excelente brindan la oportunidad de probar métodos de análisis y diseño de puentes, túneles y pavimentos. También pusieron a prueba, dado el nivel de sacudimiento experimentado en la ciudad, los detalles de


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construcción de puentes y túneles. Por tanto, el estudio de estos ejemplos puede ser de valor para algunas partes de los Estados Unidos. Uno de los dos carriles dobles adyacentes a los puentes de concreto que cruzan el Río Balsas cerca de Lázaro Cárdenas fue severamente dañado por golpeteo entre tramos, movimiento de los empotramientos y hundimiento de los accesos al puente. Este puente deberá ser estudiado para establecer las causas del daño y para probar métodos de análisis de ese tipo de estructura.

4. RESTABLECIMIENTO Y REPARACIÓN. El terremoto del 19 de septiembre de 1985 dejó una gama de construcciones en la ciudad de México con daños de diversos grados. Este inventario presenta la oportunidad de estudiar a escala natural los problemas y soluciones de reparación. Las normas de emergencia en vigor en el Distrito Federal después del sismo señalan que la reparación debe proporcionar en ciertos casos una resistencia lateral del mismo nivel que en edificaciones nuevas. Se requerirán estudios tanto de corto como de largo plazo para apoyar el desarrollo de procedimientos de diseño y reparación. La comunidad de ingenieros de la ciudad de México planea documentar:  Las reparaciones emprendidas después del sismo de 1957; cuando esto sea posible, se evaluará el comportamiento de dichas estructuras durante el sismo de 1985.  Las reparaciones realizadas después del evento de 1985; esta documentación será proporcionada en detalle de manera que ante futuros sismos se pueda realizar una evaluación más precisa de lo que fue posible para las reparaciones de 1957. Esta documentación estará a cargo de profesionales mexicanos y el esfuerzo que se realice será esencial para lograr un registro preciso que sirva a todos los estudios futuros sobre reparaciones. Cabe mencionar que la evaluación del estado de las edificaciones, la determinación de la factibilidad de reparación, y el diseño de las reparaciones necesarias ya se han iniciado y se realizan rápidamente. El número de construcciones disponibles para un estudio detallado en fechas posteriores será muy limitado. Sin embargo, dentro de este contexto existen oportunidades para que se realicen estudios cooperativos entre los Estados Unidos y México en materia de reparaciones. Los datos de campo (levantamiento de condiciones, requerimientos normativos, decisiones de diseño, técnicas de reparación, y comportamiento de las estructuras reparadas) servirán para estimular el desarrollo de políticas y requerimientos para la reparación y restablecimiento a nivel mundial. Cuatro tópicos específicos de investigación parecen tener un interés común: INGENIERIA ANTISISMICA

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1. Evaluación de la resistencia y rigidez de las estructuras y elementos dañados. La influencia de sismos previos, asentamientos de la cimentación o problemas del suelo serán difíciles de evaluar. Se requieren estudios que correlacionen datos de campo con los de laboratorio. Se anticipa que la mayor parte del trabajo de reparación se enfocará sobre las estructuras de concreto reforzado.

2.

Comportamiento de los elementos y estructuras reparados para mejorar su comportamiento. Las técnicas que más probablemente serán utilizadas en la ciudad de México incluyen la adición de muros de cortante y el encamisado de miembros. De especial interés es la distribución de los muros de cortante, la rigidez que den tales muros y la estructura existente, los detalles utilizados para unir los muros de cortante a la estructura existente, el comportamiento de los muros de relleno, y el impacto de los muros de cortante en el comportamiento de la cimentación. También interesará la reparación y restauración de la capacidad de los sistemas de losa reticular y el suministro de sistemas alternos de resistencia lateral. Las técnicas de uso más probable son las relativamente simples; es decir, las que no requieren trabajo altamente calificado o materiales caros. Los investigadores en México planean utilizar las técnicas de vibración para evaluar la respuesta antes y después de la reparación de unas cuantas estructuras seleccionadas. Dichos estudios podrían ser completados por pruebas de laboratorio y estudios analíticos para evaluar de manera cuantitativa la eficiencia de las técnicas de reparación.

3.

Desarrollo y evaluación de sistemas y dispositivos que puedan añadirse a las construcciones existentes para reducir la amplitud de vibración debida a movimientos del terreno. Tales dispositivos pueden incrementar el amortiguamiento o modificar el periodo natural.

4.

Recimentación para reducir o controlar los problemas de hundimiento y mejorar el comportamiento sísmico. Debe considerarse el incremento de solicitaciones sobre la cimentación como resultado del reforzamiento de la estructura. Se requiere especial atención para desarrollar técnicas de construcción que permitan reparaciones sin impedir el uso de la estructura y sin producir daño. Después de la supervisión y documentación del trabajo de reparación deberá hacerse la diseminación de dicha información a los profesionales del diseño; esta tarea puede realizarse mejor mediante un taller en donde se discutan los datos de campo, los datos de laboratorio y el impacto de los reglamentos. Dicho taller podría incluir ingenieros y funcionarios de ambos países.

5. RESPUESTA AL DESASTRE Y MITIGACIÓN. INGENIERIA ANTISISMICA

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El terremoto del 19 de septiembre de 1985 en México ofrece oportunidades únicas de investigación para los científicos mexicanos y estadounidenses que están interesados en la respuesta ante desastres, la recuperación y la atenuación. La ocurrencia de un terremoto destructivo en una ciudad importante proporciona un laboratorio natural en el que pueden probarse e investigarse las políticas y sistemas existentes de respuesta y recuperación y las suposiciones en las que ellas se basan. Se han identificado tres áreas generales de investigación, cada una con varios puntos de particular interés dada la experiencia del terremoto en México. 1.Problemas de respuesta a la emergencia De obvio interés para cualquier país que se enfrenta a desastres potenciales es la forma de mejorar el desempeño de los esfuerzos de alivio o atenuación del desastre para reducir el sufrimiento de la población. Las cuestiones que aquí surgen se refieren al periodo inmediato siguiente a la emergencia, cuando los responsables de reaccionar ante el desastre se encuentran todavía tratando de entender la magnitud y naturaleza del suceso para determinar la mejor respuesta. El enfoque del estudio es investigar los esfuerzos de respuesta realizados durante un desastre en la vida real y utilizar los resultados para mejorar los sistemas de manejo de emergencias existentes en ambos países. Los estudios de respuesta a la emergencia pueden desarrollarse a lo largo de dos líneas. Primero, es esencial el análisis de la respuesta del gobierno a una situación de emergencia de rápido impacto, en el contexto de los planes y estructuras de organización existentes y en particular con respecto a los siguientes puntos:  Técnicas de evaluación del daño estructural y su relación con la toma de decisiones.  Técnicas de evaluación de desgracias personales y su relación con la toma de decisiones.  Prestación de servicios médicos de emergencia.  Operaciones de búsqueda y rescate, especialmente las relacionadas con las estructuras de acero y concreto que sufrieron colapso.  Decisiones relacionadas con el manejo de cadáveres e instalaciones para el establecimiento de una morgue temporal.

 

Atención masiva y provisión de refugios. Procedimientos y criterios de evacuación de edificios y diseminación de información sobre evacuación. En segundo lugar este terremoto proporcionó la oportunidad de estudiar la dinámica de la respuesta del público en el periodo inmediato posterior al impacto, especialmente en relación con:  El comportamiento de los ocupantes de edificios y su INGENIERIA ANTISISMICA

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 

respuesta a la situación prevaleciente. Disrupción familiar (por ejemplo, separación de familias y pérdida o incapacitación de miembros de ella). La aparición y continuación de grupos voluntarios de asistencia.

2.Primera fase de recuperación Cuando la situación de emergencia inicial empezó a controlarse y la sociedad volvió a un estado de más normalidad, se generaron algunas situaciones en la ciudad de México que sugieren puntos de investigación adicional:  Surgimiento de problemas psicológicos y eficiencia de los mecanismos disponibles para atenderlos.  Perturbación de los servicios públicos y privados y capacidad de proveedores alternativos de esos servicios. 3.Problemas de recuperación a largo plazo Aun cuando se sabe que los grandes desastres tienen consecuencias sociales, psicológicas, económicas y políticas de largo plazo en el área de desastre, la experiencia en la ciudad de México proporciona ejemplos dramáticos de la relación entre los problemas de recuperación después de un terremoto y el desarrollo de las políticas de atenuación para reducir la amenaza del siguiente terremoto. Los aspectos de investigación más relevantes incluyen:  El desarrollo de metodologías para evaluar la vulnerabilidad de los servicios sociales necesarios (por ejemplo, servicios médicos, educativos, de transporte, de comunicación y financieros).  La utilización de los estudios de microzonificación sísmica para cambiar los reglamentos de uso de la tierra existentes dentro del Distrito Federal.  Una evaluación de las soluciones al problema de la vivienda resultante de la pérdida de unidades habitacionales.  Problemas de la recuperación de la actividad económica (con énfasis en los problemas a que se enfrentan los negocios pequeños).  Cuestiones relacionadas con la reubicación de negocios y residentes en áreas fuera de la ciudad de México.  Efectos de las modificaciones a los códigos de construcción y refuerzo de edificaciones sobre el desarrollo futuro de la ciudad de México. Estos tópicos de investigación son de interés teórico y empírico para ambos países en relación con los efectos sociales de los desastres. Sin embargo, es de preverse que las recomendaciones INGENIERIA ANTISISMICA

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que resulten de estos esfuerzos de investigación serán diferentes para México y los Estados Unidos a causa de los diferentes contextos dentro de los cuales se realiza la planeación nacional y se establecen las prioridades nacionales. Se recomienda que se establezcan proyectos de colaboración, para que de estos esfuerzos de investigación puedan derivarse prácticas y políticas específicas para cada país.

6. PROBLEMAS ARQUITECTÓNICOS. Esta sección trata problemas en general relacionados con la influencia de las decisiones arquitectónicas sobre el comportamiento sísmico de los edificios. Esto incluye decisiones de diseño conceptual que determinan la forma del edificio y la disposición de los principales elementos que influyen en su diseño y comportamiento estructural. Además incluye el comportamiento de los elementos que, junto con la estructura, constituyen el edificio, la relación entre el comportamiento sísmico del equipamiento y el contenido del edificio para la funcionalidad de éste después de un terremoto, así como el costo de reparación. A causa de la severidad de los daños en los edificios de la ciudad de México, un estudio sistemático de estas cuestiones sobre un cierto número de edificios seleccionados puede ser muy fructífero. Sin embargo, hay limitaciones en los datos disponibles sobre el conjunto de tópicos arriba señalados. Existe una gran cantidad de datos disponibles con respecto a la influencia de la configuración del edificio sobre el comportamiento sísmico, pero se ha hecho muy poco en cuanto a la compilación de información sobre los daños no estructurales, debido a la severidad de los daños estructurales y la necesidad de respuesta inmediata. Gran parte del daño no estructural en edificios estructuralmente sanos puede ser reparado con rapidez. Lo mismo es cierto para el equipo y contenido del edificio. No obstante, es necesario realizar esfuerzos de investigación en estas dos últimas cuestiones antes de que los datos necesarios desaparezcan. Estos métodos pueden incluir la obtención de datos sobre diseño y costos a través de las compañías de ingeniería y arquitectura contratadas para realizar el trabajo. La información sobre contenido y equipo puede obtenerse de los propietarios individuales e institucionales que estén interesados en la investigación en estas áreas. La importancia de estas cuestiones por investigar ha sido reconocida en los círculos de investigación tanto mexicanos como estadounidenses y debe dárseles más prioridad. La influencia de decisiones arquitectónicas no podrá clasificarse sino cuando se realice una investigación más sistemática con los datos mexicanos. Lo que sigue es sólo una guía general y no intenta ser una lista restrictiva, sino una serie de tópicos donde deben desarrollarse proyectos de investigación específicos. Esos tópicos son: influencia INGENIERIA ANTISISMICA

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de la configuración arquitectónica, elementos arquitectónicos no estructurales, instalaciones eléctricas y mecánicas y equipamiento de los edificios.

1.Influencia de la configuración arquitectónica La importancia de la configuración arquitectónica (por ejemplo, forma, tamaño y proporción) sobre el comportamiento sísmico es ampliamente reconocida. Aunque se han identificado ejemplos de formas problemáticas de edificios se carece de datos sistemáticos y cuantitativos sobre el comportamiento de esos ejemplos. Los datos de la ciudad de México pueden ayudar a llenar este vacío. Las soluciones estructurales. Se necesitan datos estadísticos que validen el comportamiento de estudios en esta área deben reconocer la estrecha relación entre los conceptos arquitectónicos y los ejemplos de configuración problemática. Por otra parte, existen casos de edificios que tuvieron un buen comportamiento aún cuando en una inspección superficial sus configuraciones parecían indeseables. El estudio de estos edificios también sería de gran valor. El propósito general de esta investigación debería ser realizar algunos progresos en la determinación de la importancia relativa de estos factores arquitectónicos en relación con otras variables que influyen en el comportamiento sísmico de los edificios. 2.Elementos arquitectónicos no estructurales. El conjunto de elementos arquitectónicos que deben estudiarse incluye:  Escaleras: investigación de su influencia sobre daños a la estructura principal del edificio y viceversa. Hay disponibles muchos ejemplos de ambas influencias.  Fachadas y ventanería exterior: estudios preliminares sugieren que el comportamiento de estos elementos fue mejor de lo que se había previsto. En particular sería de muchos valores el estudio del buen comportamiento general de las fachadas con vidrios grandes sujetos a considerable deformación estructural.  Muros divisorios: aunque los muros divisorios ligeros son comunes, muchos edificios mexicanos usan muros divisorios de tabique. Aunque éstos sufrieron muchos daños, debe estudiarse el papel que jugaron en la di-sipación de energía, como último recurso contra las altas intensidades sísmicas.  Plafones: muchos edificios mexicanos emplean aplanado directo sobre las losas, con lámparas de iluminación sobrepuestas. Sin embargo, también se usan, como en los Estados Unidos, los falsos plafones, por lo que puede obtenerse información valiosa de interés mutuo sobre el INGENIERIA ANTISISMICA

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comportamiento de este sistema. 3.Instalaciones eléctricas y mecánicas. Sería de interés estudiar todos los elementos en estos sistemas, incluyendo los elevadores. Las prácticas mexicanas y estadounidenses son directamente comparables en estos casos. 4.Contenido de los edificios. En este rubro el comportamiento del equipo que afecta directamente a la función del edificio es de particular interés. Los estudios sobre el daño a hospitales y equipo de procesamiento de datos son de particular interés.

7. CONSECUENCIAS. Nunca se sabrá el número exacto de víctimas debido a la censura impuesta por el gobierno en México en aquel año. La ayuda internacional fue rechazada en un inicio por el presidente Miguel de la Madrid, pero, al ver sobrepasada las capacidades del gobierno, éste decidió aceptarla. Años después se hicieron las siguientes apreciaciones al respecto: - Muertos: el gobierno reportó el fallecimiento de entre 6 y 7 mil personas e incluso llegó a suponer que la suma final fue de 10 mil. Sin embargo años después con la apertura de información de varias fuentes el registro aproximado se calculó en 35 mil muertos aunque hay fuentes que aseguran que la cifra rebasó los 40 mil muertos. El estadio de béisbol del Seguro Social se usó para acomodar y reconocer cadáveres. Se utilizaba hielo para retrasar la descomposición de los cuerpos. - Las personas rescatadas con vida de los escombros fueron aproximadamente más de 4 mil. Hubo gente que fue rescatada viva entre los derrumbes hasta diez días después de ocurrido el primer sismo. - El número de estructuras destruidas en su totalidad aproximadamente fue de 30 mil y aquellas con daños parciales 68 mil. - Entre los edificios destruidos se cuentan hospitales como: El Hospital Juárez, Hospital General y Centro Médico Nacional donde se llegó a rescatar a poco más de 2.000 personas a pesar de que en el derrumbe quedaron atrapados tanto el personal como los pacientes que se encontraban en ellos, muchos murieron, en Tlatelolco los edificios Nuevo León y Juárez, Televicentro (actualmente Televisa Chapultepec) una fábrica de costura en San Antonio Abad (en la cual murieron varias INGENIERIA ANTISISMICA

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costureras), y el lujoso Hotel Regis ubicado en la Alameda Central. - La Torre Latinoamericana fue un caso excepcional pues este terremoto no le causo absolutamente daño alguno. Es remarcable el hecho de que en los hospitales que se derrumbaron, una parte de los recién nacidos algunos de ellos en incubadora, se lograron rescatar. A esos bebes se les llegó a conocer como "los niños del temblor" o "los niños milagro". - 12 edificios multifamiliares de la Unidad Nonoalco en Tlatelolco, se demolieron. y en los primeros 6 meses se demolieron más de 152 en toda la ciudad. Se recogieron 2 millones 388 mil 144 metros cúbicos de escombros; tan sólo para despejar 103 vías consideradas prioritarias se retiraron un millón 500 mil t de escombro (110 mil 600 viajes de camiones de volteo). - Más de un millón usuarios del servicio eléctrico quedaron sin servicio y a los tres días del suceso, solo se había restablecido el 38% de este. Entre los daños a este servicio se cuentan 1.300 transformadores, 5 líneas de transmisión, 8 subestaciones y 600 postes de luz. - El Sistema de Transporte Colectivo Metro quedó afectado en 32 estaciones. La mayoría reanudó el servicio en los días subsecuentes de ese mes, sin embargo la estación Isabel la Católica no lo hizo hasta el 4 de noviembre. - El servicio de autobuses de la Ruta 100 operó gratuitamente en el tiempo de recuperación de la ciudad - Las alertas de sanidad se dispararon, siendo una de las más trascendentes la de que había pruebas de la existencia de sangre (proveniente de las víctimas del sismo) en el agua potable de toda la red de la ciudad. - Hubo escasez de agua reportando averías en el Acueducto suroriente con 28 fracturas, la red primaria con 167 fugas y la red secundaria con 7 mil 229 fugas. Drenaje afectado: Río La Piedad, 6 mil 500 metros afectados; en menor grado, el Río Churubusco. Filtraciones de la lumbrera 9 a la 14 del Emisor Central y en 300 metros del Interceptor Centro-Poniente. - Más de 516 mil mÂ² de la carpeta asfáltica de las calles resultaron afectados por fracturas, grietas y hundimientos (equivalentes a más de 80 kilómetros de una carretera de un carril). También quedaron destruidos o afectados más de 85 mil metros cuadrados de banquetas (algo así como 12 canchas del INGENIERIA ANTISISMICA

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tamaño del Estadio Azteca), más sus respectivas guarniciones (37 mil 744 metros). - Era imposible la comunicación exterior vía teléfono pues fue seriamente dañada su estructura. No fue sino hasta marzo de 1986 que se restableció en su totalidad el servicio de larga distancia nacional e internacional. Debido a esto, el número de telegramas y telex sumo 685 mil 466, mientras que los comunicados por radio y televisión fueron más de 39 mil. - El número de empleos perdidos por los sismos se estima entre 150 y 200 mil. - Se crea la agrupación civil "Brigada de Rescate Topos Tlatelolco", grupo de rescate que ha auxiliado a la población incluso a nivel internacional llegando en la actualidad a participar en las labores de rescate del Terremoto del Océano Índico de 2004, fenómeno que generó una ola gigante conocida como Tsunami. Elías Miguel Moreno Brizuela, titular de la Secretaría de Protección Civil, recordó que en aquel temblor, considerado como el más mortífero en la historia de México, perdieron la vida 10 mil personas, 40 mil resultaron lesionadas, y 150 mil damnificadas. En cuanto a los daños materiales, 53 mil 385 edificios sufrieron daños, 757 edificios colapsaron y que la pérdida material sumó los de 41 mil 30 millones de pesos. SEGÚN EL RESUMEN QUE NOS MUESTRA: EL UNIVERSAL DF te presenta lo ocurrido con algunos de los edificios que tras el sismo, sufrieron daños significativos. 1. Hospital Juárez y Centro Médico. Se estima que en estos lugares se rescató a poco más de dos mil personas. Además se logró el rescate de recién nacidos a los que se llegó a conocer como “Los bebés del Milagro” o “El milagro del hospital Juárez”. 2. Hotel Regis. Actualmente en la zona se ubica la Plaza de la solidaridad. 3. Televicentro, ahora Televisa Chapultepec. 4. Televiteatros, conocido en la actualidad como el Centro Cultural Telmex. INGENIERIA ANTISISMICA

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5. Torre del Conjunto Pino Suárez de más de veinte pisos que albergaba oficinas del Gobierno, hoy en la zona se localiza la Plaza Comercial Pino Suárez. 6. El edificio Nuevo León del Conjunto Urbano Nonoalco Tlatelolco, además de una cancha de futbol se encuentra parte de la plaza. 7. Los edificios A1, B2 y C3 del Multifamiliar Juárez, hoy parte del parque Ramón López Velarde. 8. Superleche, la popular cafetería se ubicaba en Eje Central, hoy es área verde. 9. El hotel De Carlo, frente al monumento a la Revolución, fue derribado y hoy se ubican oficinas de la PGR. 10. Hotel Continental, esquina de Reforma y Roma, hoy divide su espacio entre áreas verdes y un restaurante de comida rápida.

IV.

ANEXOS.


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V.

BIBLIOGRAFIA.

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Trabajo de Sismo - Mexico

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