Estimador de PGA
Estimate Peak Ground Acceleration at your location for a given earthquake scenario.
CalculationO que é Aceleração Máxima do Solo (PGA)?
A Aceleração Máxima do Solo (PGA) é a aceleração máxima experimentada na superfície da Terra durante um terremoto, medida como uma fração da aceleração gravitacional (g = 9,81 m/s²). É um dos parâmetros mais importantes na engenharia sísmica porque se relaciona diretamente com as forças que edifícios e infraestrutura devem suportar. Um PGA de 0,1g significa que o solo acelerou a 10% da gravidade — suficiente para ser fortemente sentido e causar danos menores. A 0,5g, a aceleração é metade da gravidade, e danos estruturais a edifícios bem projetados se tornam prováveis. O maior PGA registrado foi 2,7g durante o terremoto de Tōhoku de 2011 no Japão.
Equações de Previsão de Movimento do Solo (GMPEs), também chamadas de relações de atenuação, são modelos empíricos que estimam o PGA com base na magnitude do terremoto, distância da falha, profundidade e condições do local. Esta ferramenta usa uma GMPE simplificada para fornecer estimativas educacionais. A análise profissional de perigo sísmico emprega múltiplas GMPEs e considera a incerteza através de árvores lógicas. As condições do local importam significativamente — solos moles podem amplificar o PGA em 2-3 vezes comparado à rocha, um fenômeno capturado por fatores de amplificação local definidos em códigos de construção como ASCE 7 e Eurocode 8.
PGA e Projeto Estrutural
- Os códigos de construção especificam valores de PGA de base de projeto: as estruturas devem resistir a um certo nível de aceleração do solo sem colapso. Em zonas de alta sismicidade, isso é tipicamente 0,3-0,4g.
- O PGA sozinho não descreve completamente a gravidade do movimento do solo — a duração e o conteúdo de frequência também importam. Um pulso breve de PGA alto pode ser menos danoso do que vibração moderada prolongada.
- A classificação do local (A a F no ASCE 7) afeta o espectro de projeto: locais com solo mole (Classe D/E) requerem forças de projeto maiores devido aos efeitos de amplificação.
- Mapas de perigo sísmico, como os produzidos pelo USGS e GSHAP, mostram os valores de PGA com 10% de probabilidade de excedência em 50 anos — a referência padrão para códigos de construção.
Usos Comuns
- Estimar o nível de vibração do solo em um local específico para um cenário hipotético de terremoto.
- Entender como a distância e as condições do solo afetam a aceleração do solo.
- Comparar o PGA estimado com os requisitos dos códigos de construção para avaliar danos potenciais.
- Demonstrações educacionais de atenuação sísmica e efeitos de amplificação local.
How to Use
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1
Define the Earthquake Scenario
Enter the earthquake magnitude (Mw), epicenter coordinates, and focal depth. For site-specific design purposes, you may also use a return period (e.g., 475-year) to retrieve the probabilistic PGA from the USGS seismic hazard map.
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2
Specify Your Site Location and Soil Class
Enter your coordinates and select your site soil class (A through F per ASCE 7 / Eurocode 8). Site class D (stiff soil, Vs30 = 180–360 m/s) is the reference class; softer soils amplify PGA, harder rock reduces it.
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3
Review the PGA Estimate and Design Implications
Read your estimated PGA in g-units and its corresponding approximate MMI intensity. The tool notes the relevant building code seismic design category (SDC) for US locations and the equivalent Eurocode 8 PGA design value.
About
Peak Ground Acceleration emerged as the primary seismic engineering parameter in the 1950s–60s when strong-motion accelerographs first became widely deployed following the 1940 El Centro earthquake (which produced the first complete accelerogram used in engineering, with PGA = 0.33g). PGA's appeal lies in its direct measurement from instruments, its physical intuition (how hard the ground shakes), and its correlation with observations from historical earthquakes. The USGS National Seismic Hazard Maps, first produced in the 1970s and updated through PSHA methodology, express seismic hazard primarily as PGA at specific probability levels.
However, PGA has known limitations as a sole damage predictor. It reflects high-frequency energy that governs rigid structural response but may not capture the damage potential for taller, more flexible structures sensitive to long-period energy. The 1985 Mexico City earthquake illustrated this dramatically: soft sediment resonance amplified long-period (2 second) waves while PGA on those same sediments was not extreme, yet mid-rise (8–15 story) buildings resonating at the site's natural period collapsed while shorter and taller buildings survived. This observation drove the adoption of design response spectra and, more recently, spectral acceleration at specific periods (Sa(1.0s), Sa(0.2s)) as primary design parameters in modern codes.
The emergence of broadband seismic networks and dense strong-motion arrays has dramatically expanded the observational database underpinning PGA prediction models. The Next Generation Attenuation (NGA) project, coordinated by PEER (Pacific Earthquake Engineering Research Center), compiled an international database of over 21,000 ground motion records from 600+ earthquakes to develop the NGA-West2 model suite—five independent GMPEs now used as the foundation of USGS hazard maps and incorporated into building codes in the US and internationally. These models explicitly account for magnitude, distance, depth, style of faulting, hanging wall effects, basin depth, and Vs30, providing PGA predictions with quantified uncertainty at any site worldwide.