Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/205/17
Ciudad de México, 29 de septiembre de 2017
- El 19 de septiembre de 2017 la aceleración máxima del suelo fue mayor que en 1985, aunado a que los sedimentos blandos sobre los que se erigen las edificaciones en la Ciudad de México amplificaron el efecto de las ondas sísmicas.
- Este terremoto se caracterizó por ondas de periodo corto que afectan a construcciones de 1 a 12 pisos.
- Existe una clara correlación entre los daños ocurridos (edificios colapsados o fuertemente dañados) en el sismo del 19 de septiembre de 2017 y las zonas donde se produjeron las mayores aceleraciones espectrales, señalan expertos.
Foto: Shutterstock.
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El sismo de magnitud 8.1 de 1985 liberó 32 veces más energía sísmica que el de 2017, pero el epicentro del primero fue muy lejano y bajo las costas de Michoacán, a más de 400 kilómetros (km) de distancia de la capital, mientras que el más reciente, de magnitud 7.1, ocurrió a 120 km de la urbe. La cercanía, así como el tipo de sismo y las características del suelo de la Ciudad de México (CdMx) son factores que influyeron en las sacudidas violentas.
En el texto titulado “¿Qué ocurrió el 19 de septiembre de 2017 en México?” se explican dos aspectos que están relacionados entre sí, por un lado, cómo ocurrió el fenómeno (localización del epicentro, las ondas de aceleración y las constitución del terreno), y el impacto que tuvo en ciertas edificaciones. En primer lugar, el sismo del 19 de septiembre de 2017 fue por debajo del continente y se le conoce como intraplaca, ocurrió dentro de la placa oceánica de Cocos a una profundidad intermedia de 57 km.
“Si bien este tipo de sismo no es el más común en México, de ninguna manera es extraordinario, ya que han ocurrido otros temblores en epicentros y profundidades similares”, señalan los investigadores del Instituto de Geofísica, Víctor Manuel Cruz Atienza, del Departamento de Sismología, y Shri Krishna Singh Singh, sismólogo, profesor emérito e integrante de la Academia Mexicana de Ciencias; así como Mario Ordaz Schroeder, coordinador de Ingeniería Sismológica en el Instituto de Ingeniería, autores del texto.
La probabilidad de que este tipo de sismos se dé es semejante a los terremotos que se conocen como interplaca y que han ocurrido en la costa del Pacífico donde se encuentra la subducción entre la placa de Cocos y la Norteamericana (ejemplo de ese tipo movimiento telúrico es el de 1985).
Los especialistas adscritos a la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), no obstante, indican en el documento que otro factor a consideración es la aceleración máxima del suelo (Amax) producida por las ondas sísmicas. La Amax del temblor de 2017 fue mucho más violenta que en 1985. Hace 32 años, la Amax en Ciudad Universitaria (CU), ubicada al sur de la ciudad, que está en suelo firme, fue de 30 gal —unidad de aceleración que se define como un centímetro sobre segundo al cuadrado—, mientras que la Amax de 2017 fue de 57 gal, “el suelo en la zona cercana a CU experimentó una sacudida dos veces mayor que en 1985”.
La composición de sedimentos blandos en el suelo del Valle de México es un tercer factor determinante en la amplificación de las ondas sísmicas. “La amplitud de las ondas sísmicas con periodos cercanos de 2 segundos en zona de lago o zona blanda puede llegar a ser 50 veces mayor que en un sitio de suelo firme de la CdMx; sin embargo, como las ondas también se amplifican en el suelo firme de la periferia, con respecto a lugares lejanos de la ciudad, la amplitud en zona de lago puede ser de 300 a 500 veces mayor”.
El efecto del sismo en las edificaciones
La Amax no es necesariamente la que pone en riesgo la estabilidad de las construcciones, de acuerdo con los expertos, su vulnerabilidad es muy variada. Las ondas con mayor periodo de oscilación amenazan estructuras más altas y ondas de periodos más cortos amenazan a estructuras más bajas.
Los ingenieros y sismólogos calculan las “aceleraciones espectrales” para estimar las aceleraciones que pudieron registrar edificios en distintos lugares y diferentes alturas. En el sismo del 19 de septiembre de 2017 en CU, en suelo firme, los edificios de 1 a 12 pisos experimentaron una aceleración promedio de 119 gal —dos veces mayor a la registrada en 1985—, en las cercanías del edificio de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), en suelo blando, los edificios de este tipo experimentaron una aceleración promedio de 188 gal, muy similares a 1985.
Este fenómeno fue muy distinto en edificios de 12 a 20 pisos, en CU la aceleración promedio fue de 60 gal, 30% menor a la de 1985 pues en aquel tiempo las ondas con mayor periodo de oscilación experimentaron aceleraciones de 1.5 a 4.9 veces. En las construcciones ubicadas sobre suelo blando las aceleraciones fueron de hasta 760 gal.
“Existe una clara correlación entre los daños ocurridos (edificios colapsados o fuertemente dañados) y las zonas donde se produjeron las mayores aceleraciones espectrales. El sismo de magnitud 7.1 dañó en su mayor parte estructuras relativamente pequeñas de entre 4 y 7 pisos, a lo largo de una franja con orientación norte-sur dentro de la zona de transición (entre las zonas de suelo firme y suelo blando) al poniente de la zona de lago. En contraste, las estructuras dañadas en 1985 fueron en su mayoría de entre 7 y 14 pisos”.
Cruz Atienza, Singh Singh y Ordaz Schroeder añaden que en este tipo de suelo blando el efecto de un sismo no solo es la amplificación de las ondas sino que es mayor la duración del movimiento del suelo. En las zonas de mayor destrucción se observó que en periodos de oscilación menores a 2 segundos para el sismo de magnitud 7.1 fueron más violentas y largas las sacudidas en la zona donde se localiza la SCT pues duraron 1 minuto, mientras que en CU se prolongaron 36 segundos.
Respecto a la existencia de si existen deficiencias en las normas de construcción de la CdMx, los investigadores del Instituto de Geofísica y de Ingeniería señalan que el problema es la falta de cumplimiento de las normas específicas del reglamento vigente, “los daños observados se explican mejor con la falta de observancia de las normas, más que por posibles deficiencias en el Reglamento de Construcción”.
Para mayores detalles, el texto se encuentra disponible en el siguiente enlace:
http://bit.ly/2fsrv3q
Luz Olivia Badillo.