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Informe Técnico
3. VULNERABILIDAD SÍSMICA
3.1 ESTADO DEL ARTE
La estimación del riesgo sísmico es una rama del conocimiento interdisciplinar, ya que necesita de
la cooperación de varias disciplinas: geólogos, sismólogos, ingenieros estructurales, ingenieros
geotécnicos, profesionales de los seguros, sociólogos y expertos en sistemas de información
geográfica (SIG).
El objetivo del riesgo sísmico es la predicción de los daños físicos y las pérdidas asociadas de la
manera más fiable. Las aplicaciones desde un contexto humanitario se dirigirían hacia una
respuesta eficiente al desastre, la ayuda humanitaria, el reforzamiento y la mitigación del riesgo.
Por otro lado, desde un punto de vista de las aseguradoras, las aplicaciones se dirigirían hacia una
optimización en las pólizas de seguros de forma que se disminuyera el riesgo de las aseguradoras.
En cualquier caso, se trata de estimar lo que va a ocurrir con la esperanza de que no ocurra o de
evitar que ocurra.
De forma general, el riesgo se define como el daño físico esperado y las perdidas asociadas que
se obtienen a través de la convolución de la propiedad de ocurrencia de eventos que suponen una
amenaza y la vulnerabilidad de los elementos expuestos a dichos eventos (United Nations Disaster
Relief Organization - UNDRO). De acuerdo con McGuire (2004), el riesgo sísmico vincula un
conjunto de eventos (terremotos con probabilidad de ocurrir), las consecuencias asociadas (daños
y pérdidas en el sentido más amplio), y las probabilidades asociadas de ocurrencia (o excedencia)
para un periodo de tiempo dado. Se puede afirmar, por tanto, que calcular el riesgo sísmico implica
convolucionar la amenaza o peligrosidad sísmica, con la exposición (vulnerabilidad física,
inventario, costes).
Riesgo = Peligrosidad Exposición (donde es el símbolo de la convolución)
La amenaza o peligrosidad sísmica se define como la probabilidad de que en un lugar determinado
y durante un periodo de tiempo de referencia se exceda un nivel de movimiento del suelo como
consecuencia de terremotos que puedan ocurrir en un área de influencia. Este concepto se puede
obtener desde un punto de vista determinista si aceptamos la repetición de un terremoto posible
asociado a una determinada falla (repetición de un terremoto histórico, terremoto máximo probable
de una falla, etc.) con su correspondiente probabilidad; desde un punto de vista probabilista si
utilizamos el movimiento del suelo esperado para un determinado periodo de retorno o bien desde
un punto de vista del movimiento registrado si utilizamos los registros de aceleración en un entorno
urbano monitorizado durante la ocurrencia de un terremoto.
La exposición incluirá tanto el parque de edificaciones e infraestructuras, como la población y el
uso que se hace de esas edificaciones e infraestructuras y los índices económicos y sociales
relacionados con el entorno urbano, provincia, región o país afectado por dicha amenaza.
Lo ideal para minimizar el riesgo sería, por tanto, reducir alguno de los factores involucrados en la
definición. Sin embargo, no podemos reducir la amenaza o peligrosidad sísmica puesto que es un
fenómeno natural que no puede ser evitado. Respecto a la ubicación de la población convienen
mencionar que es un factor que tampoco se puede controlar. La explosión demográfica está siendo,
además, particularmente intensa, en aquellas regiones donde la peligrosidad sísmica es mayor y,
donde los recursos económicos y humanos son más escasos. En muchas ocasiones esta situación
de desigualdad económica en los países en vías de desarrollo respecto a los países desarrollados
es la que favorece que la población continúe residiendo en zonas de alta peligrosidad sísmica (e
incluso zonas con alto riesgo de inundaciones, deslizamientos de laderas, etc.) puesto que no
disponen de recursos para cambiar su lugar de residencia. Finalmente, la vulnerabilidad física
(asociada al comportamiento de las estructuras y edificaciones existentes) es el único parámetro
en el que se puede intervenir, por parte de los ingenieros, arquitectos y autoridades locales, y que
serviría para minimizar el riesgo.
3.1.1 Vulnerabilidad sísmica
De una forma general definimos la vulnerabilidad como la susceptibilidad de un elemento a sufrir
daño físico o heridas. En ocasiones el término se conoce también como Fragilidad. En el caso de
la vulnerabilidad (estructural) sísmica nos estamos, por tanto, refiriendo a:
El daño probable que una estructura/edificio experimenta o resiste debido a un impacto potencial
externo, como, por ejemplo, un terremoto.
Un término que expresa diferencias en cómo se comporta una estructura/edificio ante el movimiento
del suelo que provoca un terremoto.
Por tanto, si un tipo de edificación se comporta mejor que otro, se puede decir que tiene una
vulnerabilidad menor.
Además del tipo de construcción, existen varios factores que contribuyen a la vulnerabilidad global
de una estructura. La vulnerabilidad es un término que se usa en el contexto del daño físico mientras
que su antónimo “resiliencia” se usa fundamentalmente en un contexto social (resiliencia social y
humana).
Hay dos métodos principales para identificar la vulnerabilidad:
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Vulnerabilidad predicha: Definida como el comportamiento esperado de una edificación basado en
las especificaciones del diseño, modelo y cálculo (o juicio ingenieril). El resultado (curvas de
capacidad y de fragilidad) llevaría a la estimación de los daños y las pérdidas usando métodos
analíticos.
Vulnerabilidad observada: Definida a partir de las observaciones del comportamiento de los edificios
durante terremotos ocurridos en el pasado y utilizando estadísticas de daños de terremotos
pasados. El resultado (matrices de probabilidad de daños) llevaría a la estimación de los daños y
las pérdidas usando métodos empíricos.
En ambos casos, la vulnerabilidad se representaría gráficamente correlacionando un parámetro
indicativo del daño con un parámetro indicativo del movimiento del suelo.
Parámetros principales para la clasificación de edificaciones.
A la hora de proceder a analizar o clasificar el parque de edificaciones de un determinado entorno
urbano existen criterios primarios y secundarios que agrupan los parámetros de interés para la
identificación de la vulnerabilidad.
Los criterios primarios corresponden a los parámetros: tipología constructiva/material y altura
(número de plantas).
Los criterios secundarios corresponden a los parámetros: calidad y ejecución del trabajo; estado de
conservación; regularidad; ductilidad; reforzamiento; diseño sismorresistente y ubicación.
Empezaremos comentando brevemente los criterios secundarios.
Calidad y ejecución del trabajo
En general la vulnerabilidad se reducirá si utilizamos materiales de alta calidad y aplicamos
adecuadamente las técnicas de construcción. En caso contrario podemos encontrarnos con
edificaciones que no se ajusten a los requerimientos de la normativa sismorresistente.
Estado de conservación
Evidentemente aquellas edificaciones que se han abandonado y se han dejado deteriorar sin tomar
ninguna medida serán significativamente más vulnerables que aquellas que están bien mantenidas.
Mantener el aspecto estético de la vivienda no implica que esté bien mantenida, puesto que es
importante que el sistema estructural también se encuentre en buen estado.
Regularidad y simplicidad
Las edificaciones menos vulnerables son aquellas que presenten una distribución en planta y
elevación simétrica tanto en masa como en rigidez. Las irregularidades en la distribución del edificio
conducirán a excentricidades de masa y del centro de rigidez, lo que provocará efectos de torsión
y mayores desplazamientos. Por otro lado, las interrupciones o cambios de la rigidez lateral con la
altura del edificio pueden causar zonas débiles en el sistema estructural.
La regularidad en planta puede conseguirse subdiviendo la edificación en unidades regulares
separadas e independientes por medio de juntas sísmicas o bien, reforzando aquellas partes de la
edificación que experimentarán las fuerzas/desplazamientos mayores.
Ductilidad
La ductilidad es una medida de la habilidad del sistema estructural de deformarse más allá de su
límite elástico sin colapsar. Esto le permite a la estructura absorber energía y seguir soportando las
cargas y resistiendo las fuerzas.
Cuando una estructura se somete a un movimiento sísmico, ésta tiene la capacidad de absorber
gran parte de la energía sísmica; una parte sustancial de energía es almacenada temporalmente
por la estructura en forma de energía de deformación y energía cinética. Después de un corto
intervalo de tiempo el movimiento sísmico puede ser tan fuerte que el punto de fluencia se excede
en ciertas partes de la estructura y favorece la disipación permanente de energía en forma de
deformación inelástica (histerética). Durante el tiempo que dure el sismo la energía se disipa por
amortiguamiento, el cual es, por supuesto, el medio por el cual la energía elástica es disipada una
vez que cesa el movimiento del suelo. Es evidente que se requiere de una gran ductilidad para
disipar en gran proporción la energía histerética generada por un sismo
La asignación del factor de ductilidad global de la estructura deberá realizarse de manera
conservadora y teniendo en cuenta que las posibilidades de disipación de energía por
deformaciones inelásticas, dependen de muchos factores como, por ejemplo: configuración
estructural, distribución de rigideces y resistencia, características de los componentes estructurales
y uniones, materiales y otros.
Reforzamiento
La intervención o rehabilitación estructural ya sea el reforzamiento sísmico o la reparación de
edificaciones es un componente esencial para la mitigación de los efectos de los sismos siendo el
mejoramiento del desempeño sísmico de edificios vulnerables un asunto de vital importancia y
urgente.
Por tanto, existen medidas para reforzar las edificaciones que sirven para mejorar su
comportamiento ante terremotos, por ejemplo, el enchaquetado o encamisado con hormigón
armado o la adición de muros laterales a columnas existentes. Los principales criterios para definir
el reforzamiento son el tiempo y el dinero.
La respuesta sísmica de un edificio existente depende principalmente de su rigidez, resistencia,
capacidad de deformación (ductilidad) y características histeréticas del edificio, las características
del suelo y las características de los movimientos del suelo. Entre estos, la resistencia lateral y la
ductilidad son los factores más esenciales que gobiernan la capacidad sísmica del edificio y, por lo
tanto, la evaluación de la capacidad sísmica debe considerar estos dos aspectos. Es muy
importante además evaluar la capacidad sísmica requerida con el fin de evaluar la seguridad
sísmica de la estructura de acuerdo con la capacidad original y poder luego definir los criterios u
objetivos para la intervención en caso de requerirse. Luego el objetivo de intervención debe ser
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alcanzado con la implementación de técnicas de intervención basadas en una estrategia de
solución de las deficiencias identificadas por la evaluación sísmica previa.
Diseño sismorresistente.
De acuerdo a la peligrosidad sísmica de cada país se han aprobado un conjunto de especificaciones
que permiten diseñar las estructuras de acuerdo a unos estándares establecidos. Sin embargo, la
constante evolución de estas normativas sismorresistente implica que similares tipologías
constructivas diseñadas en periodos temporales con una normativa diferente pueden presentar una
vulnerabilidad diferente. Por ello, el año de construcción de la edificación, así como los años en que
se han llevado a cabo reformas de importancia en las estructuras pueden servir de indicativo a la
hora de escoger el nivel de diseño sismorresistente de la misma y establecer, así, diferencias en
su vulnerabilidad.
Ubicación de la edificación
La posición de un edificio con respecto a los edificios más próximos puede también afectar su
comportamiento ante un terremoto, por ejemplo: en las alineaciones de viviendas, aquellas que
están en los extremos se ven más afectadas por el movimiento del suelo debido a las
irregularidades; el efecto golpeteo de los edificios elevados próximos entre sí; el colapso o fallo de
edificios próximos; la ubicación de los edificios directamente sobre la superficie de ruptura de la
falla; la ubicación de los edificios en suelos licuefactables; la ubicación de edificios en zonas de
pendiente o en zonas de riesgo de deslizamientos, …
Por otra parte, a continuación, explicaremos brevemente los criterios primarios
Tipología constructiva-materiales y altura del edificio
La importancia de distinguir entre diferentes tipologías/materiales radica en que la vulnerabilidad
(estructural) de las edificaciones depende fundamentalmente de la tipología constructiva y dichas
tipologías constructivas dependen principalmente de los materiales de construcción (y ejecución
del trabajo).
Sin distinguir entre diferentes tipologías constructivas sería imposible realizar una estimación de
daños fiable, especialmente en aquellos lugares donde es posible encontrar tipologías constructivas
muy diferentes.
Pero no sólo es importante distinguir entre los materiales usados porque una misma tipología
constructiva utilizando mismos materiales, pero con diferente número de plantas o año de
construcción puede mostrar un comportamiento diferente.
La pregunta, por tanto, es ¿cuál es el nivel de detalle suficiente para que la estimación sea fiable
sin incrementar excesivamente el tiempo y coste del cálculo?
La respuesta no es simple, porque debemos hallar un equilibrio entre la definición de un cierto
número de tipologías constructivas (o clases de vulnerabilidad) que sea fácil de manejar y que al
mismo tiempo las edificaciones incluidas en cada clase muestren aproximadamente un
comportamiento similar ante el movimiento sísmico (vulnerabilidad).
Como regla general se debe seguir que las diferentes tipologías constructivas que englobemos en
una misma clase deberían, de una manera razonable, tener características de vulnerabilidad
uniforme, basada en su comportamiento durante terremotos pasados.
El comportamiento estructural y la vulnerabilidad van a estar influenciado principalmente por: los
rasgos primarios de los sistemas estructurales horizontales y verticales, y en particular, materiales
de construcción y tipologías estructural; la altura de la edificación (en particular número de plantas);
otros parámetros más generales ya definidos como el diseño sismorresistente, el criterio de diseño,
la ejecución del trabajo, el estado de conservación, etc.
A continuación, describiremos algunos de los sistemas de clasificación existentes y que nos serán
de utilidad a la hora de recopilar información para caracterizar la vulnerabilidad y calcular el riesgo.
Clasificación según la escala de intensidad MSK 64
Este sistema de clasificación agrupa las edificaciones en tres clases de vulnerabilidad que
ordenadas de peor a mejor comportamiento ante sismo son:
Clase A: Edificaciones de mampostería de piedra unida con barro, estructuras rurales, casas de
adobe, casas de tierra.
Clase B: Edificios de albañilería simple, edificios de mampostería de piedra unida con mortero de
cemento, edificios de bloques grandes, etc.
Clase C: Edificios reforzados, edificios de albañilería reforzada con pilares y vigas de hormigón
armado, estructuras de madera bien construidas.
Clasificación según la escala macrosísmica europea EMS-98
Este sistema de clasificación (Grünthal, ed. 1998) agrupa las edificaciones en seis clases de
vulnerabilidad que van de la A a la F también ordenadas de peor a mejor comportamiento ante
sismo. Las clases A-C son compatibles con las clases definidas por la escala MSK 64. Las clases
D y E representan los niveles de mejora resultado del diseño sismorresistente y la clase F
representa el máximo nivel de diseño sismorresistente. Una descripción del tipo de estructura y la
clase de vulnerabilidad se recoge en la tabla 3.1 (Benito et al., 2006, 2008)
Clasificación avanzada para métodos analíticos
Inicialmente para Estados Unidos a través del proyecto HAZUS (FEMA, 1999, 2001, 2002, 2003) y
posteriormente en Europa a través del proyecto RISK-UE (Mouroux and Le Brun, 2006) se
propusieron métodos avanzados de análisis de riesgo sísmico que permitan incorporar las
características de los edificios, del patrimonio cultura y de las sociedades urbanas típicas en
Estados Unidos y en Europa.
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Tabla 3.1 Clases de vulnerabilidad de la EMS-98
Estas metodologías proponen una clasificación de las tipologías en función del sistema estructural,
los materiales principales, el nivel de diseño sismorresistente y las alturas de los edificios. En la
siguiente tabla se muestra una comparación de las tipologías definidas en HAZUS, RISK-UE y
Lagomarsino y Giovinazzi (2006) – L&G.
En las tres propuestas, los edificios de mampostería y hormigón se clasifican, además, según su
altura en Baja, Media y Alta. Todas establecen la mampostería de 1-2 pisos como Baja, de 3-5
como Media y de 6 en adelante como Alta. En cuanto a los edificios de hormigón, HAZUS y L&G
establecen como Baja los de 1-3 plantas, Media de 4-7 plantas y Alta de 8 o más plantas mientras
que RISK-UE mantiene la misma clasificación que para mampostería.
Otra diferencia importante es que HAZUS agrupa todos los tipos de mampostería sin reforzar en
un solo modelo (URM) y añade otros dos modelos para la mampostería reforzada (RM1 y RM2)
mientras que RISK-UE y L&G dividen la mampostería de acuerdo al material utilizado o a elementos
estructurales que presentan los edificios (piedra, ladrillo, mampostería sin reforzar con forjados de
madera, forjados de hormigón, etc.) y proponen un solo modelo para la mampostería reforzada y
confinada (M4 y M7 respectivamente). La tabla 3.2 (Benito et al., 2014) muestra una relación entre
las tipologías constructivas marcando en negrita algunas de las utilizadas para la actualización de
los escenarios de riesgo sísmico en la región de Murcia (RISMUR II).
Tabla 3.2 Correspondencia de vulnerabilidad entre HAZUS, RISK-UE y L&G
3.3 ESTIMACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA
3.3.1 Clasificación de la vulnerabilidad
Son varias las agencias y grupos de investigación, que desde mediados de los años 50 han ido
desarrollando procedimientos para clasificar y evaluar la edificación para estimar su vulnerabilidad
ante la acción sísmica. En la actualidad existen tres fuentes de clasificación que actualmente tienen
amplia aceptación y arraigo en la literatura científica europea: La escala EMS 98, el método de
Índice de Vulnerabilidad, y la clasificación del FEMA norteamericano. Dos son los factores que
determinan la idoneidad de selección de una escala adecuada. La primera de ellas es lo bien
descritas que aparecen las tipologías constructivas de la zona geográfica a considerar en la escala
que estamos considerando. La segunda es la disponibilidad en la literatura científica de curvas de
fragilidad para las clasificaciones de vulnerabilidad que define cada escala. En el caso concreto de
este estudio se ha descartado la escala norteamericana FEMA (1999) por su escaso detalle a la
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hora de documentar estructuras tradicionales de muro de carga, tan representativas del parque
inmobiliario de Elche.
ESCALA MACROSÍSMICA EUROPEA EMS 98
En el año 1992 Grünthal et.al publicó la Escala Macrosísmica Europea 92, con su edición definitiva
en 1998, conociéndose como la EMS 98. Esta escala viene a reemplazar la escala macrosísmica
MSK, oficial en España hasta la entrada en vigor de la EMS 98 en ese año.
La EMS 98 determina 6 escalas de vulnerabilidad, identificadas por las primeras 6 letras del
alfabeto, y ordenadas de mayor a menor vulnerabilidad, siendo la A la tipología más vulnerable, y
la F la menos vulnerable.
La EMS 98 asigna quince tipologías constructivas a las seis clases de vulnerabilidad, dedicando
siete de ellas a la edificación en muro de carga, seis a estructuras de hormigón armado y una a
estructuras metálicas y de madera respectivamente. (Fig. 3.11).
Figura 3.11 Tipologías constructivas consideradas en la EMS 98.
Los valores bajos D, E y F están reservados a aquellas estructuras que presentan diseño
sismorresistente, reservándose las clases E y F a estructuras muy robustas, fruto de un
emplazamiento con grandes exigencias sismorresistentes desde una perspectiva global, con el
objetivo de que la escala sirva para clasificar edificios mundialmente, incluyendo emplazamientos
de máxima sismicidad como la costa andina latinoamericana. En las condiciones de sismicidad
moderada que prevalece en España, no es de esperar este tipo de prestaciones sismorresistentes
avanzadas, limitándose el abanico de valores entre la A y la D.
ÍNDICE DE VULNERABILIDAD DEL PROYECTO RISK UE
Hacia finales de los 90 se completó un proyecto multidisciplinar financiado por el consejo europeo
sobre la vulnerabilidad de la edificación en Europa, conociéndose esta metodología como el de
Índice de Vulnerabilidad (Milutinovic y Trendafiloski, 2003; Moureaux et al., 2004)
El método del índice de vulnerabilidad evalúa la vulnerabilidad de un edificio mediante un índice de
vulnerabilidad, en este caso, dicho índice define la pertenencia de un determinado edificio a una
clase especifica de vulnerabilidad de la EMS-98.
Este método identifica 23 clases de edificios (10 mampostería, 7 hormigón armado, 5 estructuras
metálicas y 1 estructura de madera), agrupadas en función de su tipología estructural y materiales
de construcción, asignándoles un código y valor alfanumérico, siendo el valor 1 el de mayor
vulnerabilidad y el 0 el de menor vulnerabilidad.
A diferencia de la escala EMS 98, el método de Índice de Vulnerabilidad permite el análisis de
edificios singulares, permitiendo una clasificación a medida incorporando variables como
irregularidades geométricas o deficiencias constructivas, si bien, también presenta valores
característicos para cada tipología constructiva. (Figura 3.12)
Esta clasificación se corresponde esencialmente con la adoptada por la EMS-98 (Grunthal 1998)
salvo por la inclusión de las estructuras con marcos de hormigón armado de tipo dual RC3 y por la
introducción de subtipologías. En particular, el tipo de estructura horizontal se ha tenido en cuenta
tanto en las estructuras de fábrica: vigas de madera M_w; bóvedas de mampostería M_v; mixta de
acero y mampostería, M-sm; vigas de hormigón armado M_ca. Para todas las tipologías se han
considerado tres clases de alturas: L: de 1 a 2 plantas; M de 3 a 5 plantas y H igual o superior a 6
plantas en el caso de edificios de fábrica y L: de 1 a 3 plantas; M: de 4 a 7 plantas y H igual o
superior a 8 plantas. En aquellos casos en los que se haya construido usando normativa
sismorresistente se considera la acción sísmica teniendo en cuenta tres zonas de peligrosidad (_I:
alta peligrosidad; _II: moderada peligrosidad y _III: baja peligrosidad), cuantificada en términos de
aceleración pico (PGA). Además, se tiene en cuenta el tipo de ductilidad y capacidad histerética en
tres grados diferentes, DCL: clase de ductilidad baja; DCM: clase de ductilidad moderada y DCH:
clase de ductilidad alta.
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Figura 3.12 Tipologías constructivas consideradas en el índice de vulnerabilidad (tomada de Lagomarsino y
Giovinazzi, 2006).
Además, esta metodología proporciona una serie de directrices para la modificación de los índices
de vulnerabilidad de cada edificio mediante la suma de valores de penalización o de mejora,
atendiendo tanto a la calidad y cantidad de la información disponible, como a las características
específicas de los edificios analizados. Teniendo en cuenta todo estos el índice de vulnerabilidad
característico de cada edificio en particular, VI-edificio, se evalúa según la siguiente ecuación 1:
𝐼𝑣−𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 = 𝐼∗.𝑣−𝑐𝑙𝑎𝑠𝑒+ ∆𝑀𝑅 + ∑ 𝑀𝑐𝑗
𝑛
𝑗=1
donde se modifica el índice de vulnerabilidad básico de la clase a la que pertenece el edificio
(𝐼∗.𝑣−𝑐𝑙𝑎𝑠𝑒 cuyos valores se representan en la Fig. 2) sumando un modificador regional, ∆𝑀𝑅 , y una
serie de modificadores por comportamiento 𝑀𝑐𝑗.
Dado el mayor grado de detalle que presenta este método, su uso dentro del proyecto RISMUR II
(Benito el al., 2008, 2014) y la relativa disponibilidad de curvas de fragilidad, y más actualizadas,
se ha decidido analizar la vulnerabilidad del municipio de Elche de acuerdo a este método.
3.3.2 Tipologías constructivas del municipio de Elche
Como se ha comentado anteriormente hemos considerado dos metodologías de clasificación de
vulnerabilidad; la escala EMS 98 y el Índice de vulnerabilidad complementado con la caracterización
analítica de la vulnerabilidad utilizando las curvas de Lagomarsino y Giovinazzi (2006). Para esta
clasificación se partió de la información del catastro, así como trabajos de campo. Así tras el análisis
de edificación realizado, se han identificado diez tipologías de edificación residencial y 4 tipología
industriales que permiten representar el parque inmobiliario del municipio de Elche. Para cada
tipología constructiva, se ha modelizado sus características, asignándole una curva de capacidad
y fragilidad analítica y a una de las 6 clasificaciones de la escala EMS 98. Se ha sometido a todas
las tipologías a un movimiento del suelo simulado (Figura 3.13), con capacidad de generar daños
en todas las tipologías, para poder comparar su vulnerabilidad en términos de daños probables.
Figura 3.13 Movimiento del suelo simulado.
M1 MUROS DE CARGA DE FÁBRICA DE PIEDRAS Y CASCOTES.
Se trata en general de construcciones rurales unifamiliares o urbanas excepcionalmente
emplazadas fuera de ordenación, con materiales de calidad baja-media, con baja rigidez conjunta,
sin efecto “caja” y enlaces en general deficientes y ductilidad escasa o nula. Por tanto, muy
vulnerable.
En general edificaciones de planta rectangular o en L, con muros portantes paralelos realizados
con fábricas de mampostería con piedra sin labrar y morteros de mala calidad y muy pobres, con
entramados horizontales de vigas y viguetas de madera natural y/o aserrada de secciones
variables, entrevigados cerámicos, de yeso o con tableros de madera, baja eficiencia de enlace
muro-forjado, y baja rigidez de forjado en su plano.
Con cubiertas a una/dos aguas, con sistema estructural ligero de entramado de madera y cobertura
con material cerámico teja plana/curva. Y en general con un deficiente estado de conservación y
mantenimiento. (Figura 3.14)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 1 2 3 4
Ace
lera
ció
n
(uni
dad
esd
eg
rave
ad)
Periodo(s)
Informe Técnico
Figura 3.14 Ejemplos de tipología constructiva M1.
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M1w propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.15 y 3.16 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.17) donde vemos como el 60% de los daños se concentran el estado de daño
completo y el 25% en el daño extenso. Sólo se ha representado las curvas y daños para alturas
de 1 a 2 pisos por ser las más abundante, aunque esta tipología también se define para alturas de
entre 3 a 5 pisos.
Figura 3.15 Curva de Capacidad de la tipología M1w
Figura 3.16 Curva de capacidad de la tipología M1w
0
0.5
1
1.5
2
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
Ace
lera
ció
n e
spec
tral
(m/s
2 )
Desplazamiento (m)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
Curvas de Fragilidad para M1w
Ligero
Moderado
Extenso
Completo
Pro
b. d
e e
xce
de
nci
a d
e c
ada
grad
ao d
e d
año
Desplazamiento espectral (m)
Informe Técnico
Figura 3.17 Distribución de daños de la tipología M1w
La vulnerabilidad de esta tipología viene determinada por la gran masa de su estructura, y el poco
empotramiento o enlazado que esta técnica constructiva entre muros perpendiculares
M3 MURO DE CARGA DE FÁBRICA DE PIEDRA TALLADA
Construcción tradicional, ausente de diseño sismorresistente, enlaces de eficacia media a baja y
calidad de materiales y construcción media-baja, solo en casos excepcionales buena. Con una muy
baja ductilidad (Figura 3.18)
En general edificaciones de planta rectangular o en L, con muros portantes paralelos realizados
con fábricas de mampostería irregular y regular con piedra labrada, o ladrillos cerámicos macizos
recibidos con morteros de cal o bastardos de baja calidad, y una media-baja eficacia de enlace
entre muros. En ocasiones, para reforzar y realizar mejor traba con las fábricas anteriores, y en las
esquinas exteriores, se ejecutan fábricas de sillares.
Con entramados horizontales de vigas y viguetas de madera aserrada de secciones variables,
entrevigados cerámicos y de yeso y relleno, baja eficiencia de enlace muro-forjado, y baja rigidez
de forjado en su plano.
Con cubiertas a una/dos aguas, con sistema estructural ligero de entramado de madera y cobertura
con material cerámico teja plana/curva. Y en general con un deficiente estado de conservación y
mantenimiento.
0
10
20
30
40
50
60
70
M1wL S M E C
M1w
Figura 3.18 Ejemplo de tipología constructiva M3
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M3w propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.19 y 3.20 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.21). Sólo se ha representado las curvas y daños para alturas de 1 a 2 pisos por
ser las más abundante, aunque esta tipología también se define para alturas de entre 3 a 5 pisos.
Informe Técnico
Figura 3.19 Curva de capacidad de la tipología M3w
Figura 3.20 Curva de fragilidad de la tipología M3w
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014
Ace
lera
ció
ne
spec
tral
(m/s
2 )
Desplazamiento(m)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
CurvasdeFragilidadparaM3w
Ligero
Moderado
Extenso
Completo
Pro
b.d
ee
xced
en
cia
de
ca
da
gra
da
od
ed
añ
o
Figura 3.21 Distribución de daños para la tipología M3w (Azul: 1-2 plantas; Naranja: 3-5 pisos y Azul: > 5
pisos)
M4 MURO DE CARGA DE FÁBRICA DE SILLERÍA
En general construcciones monumentales tales como palacios, mansiones, grandes edificios
civiles, etc. que presentan un sistema de cerramiento exterior mediante muro de carga de sillería
(piedra natural tallada con gran precisión, en general delicado ornato, y colocada por mano de obra
especializada) de procedencia de canteras locales (Figura 3.22). En el caso de Elche, suele ser
una piedra del Ferriol (Sierra del Ferriol-Elche) y Salinetes (Elda) ambas (calizas fosilíferas).
En el caso de edificios residenciales, no tienen todos sus muros de sillares, sino que los alternan
con fábrica de ladrillo, utilizando los sillares como refuerzo y/u ornamento (sobre todo en fachadas,
esquinas y huecos). En consecuencia, estos edificios por lo general poseen una gran resistencia,
lo que contribuye a su buen comportamiento sísmico.
0
10
20
30
40
50
60
70
M3wL S M E C
M3w
Informe Técnico
Figura 3.22 Ejemplo de tipología constructiva M4w
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M3w propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.23 y 3.24 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.25). Sólo se ha representado las curvas y daños para alturas de 3 a 5 pisos por
ser las más abundante.
Figura 3.23 Curva de capacidad para la tipología M4w
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Figura 3.24 Curva de fragilidad para la tipología M4w
Figura 3.25 Distribución de daños para la tipología M5w (Azul: 1-2 plantas; Naranja: 3-5 pisos y Azul: > 5
pisos)
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Informe Técnico
M5 MURO DE CARGA DE FABRICA DE LADRILLO NO REFORZADO
Construcción tradicional, ausente de diseño sismorresistente, calidad de materiales baja a buena.
Enlaces de eficacia media a baja excepcionalmente buena, en general de núcleos rurales y
urbanos, en estos últimos mejores condiciones (Figura 3.26).
En general edificaciones de planta rectangular o en L, con muros portantes paralelos realizados
con fábricas de ladrillos cerámicos macizos recibidos con morteros de cal, y una media eficacia de
enlace entre muros. En ocasiones, para reforzar y realizar mejor traba con las fábricas anteriores,
y en las esquinas exteriores, se ejecutan fábricas de sillares.
Con entramados horizontales de vigas y viguetas de madera aserrada de secciones variables, en
ocasiones forjados cerámicos y viguetas metálicas, entrevigados cerámicos y de yeso y relleno,
baja eficiencia de enlace muro-forjado, y baja rigidez de forjado en su plano.
Con cubiertas a una/dos aguas, con sistema estructural ligero de entramado de madera y cobertura
con material cerámico teja plana/curva. Y cubiertas planas transitables o mediante sistema de
cubierta a la catalana. Y en general con un deficiente estado de conservación y mantenimiento.
Este tipo de construcción, muy común, es el arquetipo “B” en la escala original MSK y sirve como
base para comparación con otros edificios. El Eurocódigo 8 se refiere a tal tipo de construcción bajo
la clasificación “unidades de roca manufacturada”. Son edificios tan comunes que con frecuencia
se encuentran especímenes en tan malas condiciones que solamente se pueden catalogar como
clase A. Es menos común encontrar ejemplos tan bien construidos que puedan contarse como
clase C, aunque este puede ser el caso de grandes viviendas construidas con altos estándares
para gente acomodada, o construidos en sitios donde se requiere de resistencia lateral para resistir
los efectos del viento. Es característico de este tipo de edificios el que no se hayan hecho intentos
para mejorar los elementos horizontales de la estructura, siendo los pisos generalmente de madera
y por lo tanto flexibles.
Figura 3.26 Ejemplos de tipología constructiva M5w
En general, la vulnerabilidad se ve afectada por el número, el tamaño y la posición de aperturas.
Aperturas grandes, pequeños entrepaños entre las aperturas y esquinas, así como largos muros
sin elementos de rigidez perpendiculares contribuyen a una estructura más vulnerable. Un problema
que debe tenerse en cuenta es el uso de sistemas de muros huecos con revestimientos internos y
externos, los cuales si no se conectan apropiadamente pueden crear muros muy débiles sin
suficiente sismorresistencia, de tal forma que responden de una forma muy pobre.
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M5w propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.27 y 3.28 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.29) donde vemos como la distribución de daños se reparte de forma más
homogénea entre los diferentes estados de daños, siendo casi el 20% para el daño completo y casi
30% para el daño extenso (en el caso de edificios de 1 a 2 plantas) y menores para los edificios de
mayor altura.
Figura 3.27 Curva de capacidad de la tipología M5w (1 a 2 plantas)
M6 MURO DE CARGA DE FABRICA DE LADRILLO NO REFORZADO CON PISOS DE H.A.
Son edificios cuyas estructuras con muros de carga con fábrica de ladrillo cerámico macizo con
entramados horizontales (plantas de forjado) realizados con hormigón armado, lo que les confiere
una mayor resistencia a cargas laterales y con ello un mejor comportamiento con respecto a las
edificaciones tradicionales de fábrica de ladrillo (Figura 3.30)
La ejecución del entramado horizontal sirve como unión de los muros entre sí mediante las vigas
perimetrales, creando una estructura de cajón (zunchado) que reduce de manera efectiva el riesgo
de colapso de los muros fuera de su plano, así como la desconexión con los muros perpendiculares
que se intersectan.
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Informe Técnico
Figura 3.28 Curva de fragilidad de la tipología M5w (1 a 2 plantas)
Figura 3.29 Distribución de daños para la tipología M5w (Azul: 1-2 plantas; Naranja: 3-5 pisos y Azul: > 5
pisos).
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Aunque los muros de los edificios son las partes más evidentes para el observador, los elementos
horizontales pueden ser de hecho más importantes para determinar la resistencia de la estructura
con respecto a las cargas laterales. Por ello, el tipo de construcción donde los muros son de ladrillo
no reforzado pero que tienen pisos de hormigón armado se comportará significativamente mejor
que las viviendas normales de ladrillo. Donde los muros se unen entre sí mediante una solera rígida
con vigas perimetrales, creando así una estructura de cajón que reduce de manera efectiva el riesgo
de un colapso de los muros fuera del plano, así como la separación y distanciamiento de muros
perpendiculares que se intersecten. Esta mejora del rendimiento sólo se materializa si el piso de
HA está conectado adecuadamente a la estructura, lo que no siempre es el caso. En los casos en
los cuales la estructura está bien conectada, la vulnerabilidad será probablemente de clase C; en
otro caso de clase B.
Si los muros están conectados y atados con el forjado y con los zunchos de atado perimetrales, se
crea un sistema de “caja” que efectivamente reduce el riesgo de colapso fuera del plano de los
muros, o la separación y la deriva de la intersección de muros perpendiculares. Esta mejora del
rendimiento sólo se producirá si el forjado de HA está correctamente conectado con la estructura,
lo que es el caso de los edificios de mampostería reciente (siglo XX), en los que se ejecuta con un
zuncho perimetral de atado.
Figura 3.30 Ejemplos de tipología constructiva M6
Informe Técnico
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M6PC propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.31 y 3.32 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.33).
Figura 3.31 Curva de capacidad de la tipología M6-PC (1 a 2 pisos)
Figura 3.32 Curva de fragilidad de la tipología M6-PC (1 a 2 pisos)
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Curvas de Fragilidad para M6L-pre (1 a 2 plantas)
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Figura 3.33 Distribución de daños para la tipología M6-PC (Azul: 1-2 plantas; Naranja: 3-5 pisos y Azul: > 5
pisos
RC31 ESTRUCTURAS MIXTA DE MAMPOSTERÍA CONFINADA O REFORZADA
Edificaciones con estructuras de fábricas de mampostería reforzadas mediante la inserción de
barras o zunchos (en su interior) o la colocación de mallas de acero (superficialmente) mediante
grout o morteros especiales resistentes, confiriéndoles resistencia y ductilidad (Figura 3.34)
Edificaciones con estructuras de fábricas de ladrillo o mampostería con refuerzos verticales y/u
horizontales en forma de columnas o vigas, de hormigón armado; generando una “fábrica armada”
en dos direcciones que permite el enlazado de muros perpendiculares y el refuerzo de huecos
existentes en el mismo.
Dentro de esta clasificación se encuentran varios sistemas en los cuales se ha realizado un
esfuerzo significativo por mejorar el rendimiento y la ductilidad de la construcción de mampostería.
En la mampostería reforzada, se insertan barras o mallas de acero, en el mortero o “grout” (un
hormigón bastante líquido con agregados finos. El término se usa ya comúnmente en la comunidad
de ingenieros civiles), en huecos o entre capas de ladrillos de mampostería, creando un material
compuesto que actúa como un muro o un sistema de muros altamente resistente y dúctil. Dicho
refuerzo aparece en direcciones horizontales y verticales. La mampostería confinada se caracteriza
como mampostería construida rígidamente entre columnas estructurales y vigas en los cuatro lados
y provee un nivel de resistencia similar. En tales estructuras no se pretende que los elementos de
conexión respondan como un armazón resistente a momentos, donde la mampostería actúa como
un relleno no estructural en la mayoría de los casos. En ciertas regiones se desarrollan sistemas
especiales de roca en los que se moldean rocas de construcción usando hormigón (por ejemplo,
haciendo entrelazados); tales sistemas también proporcionan una buena respuesta. Otro sistema
eficiente se conoce como fábrica armada, que consiste en capas internas y externas de ladrillo,
conectadas mediante un núcleo de hormigón reforzado horizontal y verticalmente. En este caso
pueden aparecer problemas si la unión es débil y/o si las capas no están conectadas
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M6PC
Informe Técnico
adecuadamente. El rendimiento general de tales sistemas debería ser equivalente al de la
mampostería reforzada, aunque la experiencia con relación a esta forma de construcción es de
momento limitada.
Figura 3.34 Ejemplos de tipología constructiva RC3.1
Desde un punto de vista analítico, esta estructura viene representada por las curvas de capacidad
y fragilidad asociadas a la tipología M7PC propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) durante
el proyecto RISKUE. Las figuras 3.35 y 3.36 muestran dichas curvas, así como la simulación de
daños (Figura 3.37).
Figura 3.35 Curva de Capacidad M7M-pre (3 a 5 pisos)
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Figura 3.36 Curva de fragilidad M7M-pre (3 a 5 pisos)
Figura 3.37 Distribución de daños para la tipología M7M-pre (Azul: 1-2 plantas; Naranja: 3-5 pisos y Gris: >
5 pisos
ESTRUCTURAS TECNOLÓGICAS DE PÓRTICOS DE HORMIGÓN ARMADO
Cuando Le Corbusier presentó su proyecto de la Casa Dominó en 1912, divorciando la estructura
de un edificio de sus particiones interiores y envolvente exterior, pasando éstas a ser elementos
no‐estructurales, no sospechó que en pocas décadas se convertiría en la tipología absolutamente
dominante de la edificación actual.
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M7
Informe Técnico
Las estructuras tecnológicas se diferencian de las tradicionales en que, por primera vez, la
estructura se calcula para cargas definidas en normas tecnológicas en vez de ser producto de la
reiteración de la buena práctica constructiva avalada por el buen resultado en el tiempo. A su vez,
las fachadas pasan a ser planos no‐estructurales a diferencia de las estructuras murarias de la
edificación tradicional.
En España el arraigo de las labores de albañilería ha determinado la prevalencia de estructuras de
hormigón armado de forjado plano con particiones interiores y exteriores de albañilería, que
presenta un especial reto en el comportamiento frente a sismo de estas tipologías.
Todas las escalas de vulnerabilidad favorecen la estructura de hormigón por su naturaleza continua
y por el empotramiento intrínseco entre sus miembros estructurales. El optimismo hacia el hormigón
era tal que la norma nacional PDS 74 las consideraba de suficientes prestaciones sismorresistentes
intrínsecas hasta valores de peligrosidad superiores a MSK VIII.
Los grandes sismos urbanos de la década de los 80 como el de México de 1985 puso a prueba
grandes parques inmobiliarios de hormigón armado aparecidas y generalizadas desde las dos
décadas anteriores, poniendo en evidencia la fragilidad de esta tipología cuando existen fallos
conceptuales o escasa redundancia estructural.
Por ello todas las escalas de vulnerabilidad diferencian la estructura de hormigón ‘vintage’ realizada
en entornos normativos antiguos y permisivos de las estructuras realizas tras los últimos desarrollos
normativos recientes.
En el caso del municipio de la aceleración pico para un periodo de retorno de tanto en la NCSE-94
como en la actual NCSE-02 es de 0.14 g, lo que situaría la región dentro de una zona de baja
peligrosidad sísmica (III).
La vulnerabilidad de este tipo de estructuras fue definida por HAZUS en tres tipologías C1 (concret
momento frame); C2 (Concrete Shear Walls) y C3 (Concrete Frame with unreinforced Masonry infill
walls). Por otro lado, RISK-UE las clasifica en RC1 (Concrete moment frame); RC2 (concrete shear
walls y RC31 (Regularly infill moment frames). Finalmente, Lagomarsino y Giovinazzi distinguieron
entre RC1 (concrete moment frame); RC2 (concrete shear walls) y RC3 (Dual system). Antes de
describir las tipologías asignadas al municipio de Murcia hemos llevado una comparativa de las
curvas de capacidad y fragilidad anteriores para poder evaluar sus diferencias en vulnerabilidad.
La figura 3.38 compara la capacidad y fragilidad de estructuras de hormigón armado de 1 a 3 plantas
construidas antes de la existencia de normativas sismorresistente según HAZUS (C1L-pre), RISK-
UE (RC1L-pre-riskue) y Lagomarsino y Giovinazzi (2006) (RC1L-pre).
Como podemos observar la curva desarrollada para EEUU (C1L) es la que presenta un
comportamiento más alejado de las otras con una menor vulnerabilidad puesto que la curva de
fragilidad muestra menos daños para iguales desplazamientos. Con respecto a las dos curvas
europeas, la correspondiente a Lagomarsino y Giovinazzi (2006) es la que parece adaptarse más
a el comportamiento de nuestras estructuras, con un desplazamiento elástico mayor que el de
RISK-UE pero con un punto de colapso más próximo. La figura 3.39 compara la capacidad y
fragilidad de estructuras de hormigón armado de 1 a 3 plantas construidas para normativas
sismorresistentes de baja peligrosidad sísmica (<0.24 g) según HAZUS (C3L-low), RISK-UE
(RC31L-low) y Lagomarsino y Giovinazzi (2006) (RC1-III-DCL).
Como podemos observar la curva desarrollada para RISK-UE (RC31-low) presenta un
comportamiento anómalo con respecto a las otras curvas, con desplazamiento elásticos y de
colapso muy altos, aunque con una fragilidad mayor que las otras dos. De nuevo parece que la
curva correspondiente a Lagomarsino y Giovinazzi (2006) es la que se adapta mejor a el
comportamiento de nuestras estructuras, con un desplazamiento elástico mayor que el de HAZUS
pero con un punto de colapso más próximo.
Figura 3.38 Comparación entre vulnerabilidad de estructuras de hormigón armado sin diseño
sismorresistente.
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Figura 3.39 Comparación entre vulnerabilidad de estructuras de hormigón armado con diseño
sismorresistente bajo.
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Finalmente, la figura 3.40 compara las curvas de capacidad de las tres tipologías propuestas por
Lagomarsino y Giovinazzi (2006) para representar las estructuras de hormigón armado diseñadas
con un código sismorresistente de baja peligrosidad. Como vemos las estructuras menos
vulnerables sería las RC2 (concrete shear walls), mientras que las RC1 (concrete moment frame)
serían las más vulnerables y las RC3 (dual system) tendría un comportamiento intermedio.
Figura 3.40 Comparación entre las tres curvas de vulnerabilidad de estructuras de hormigón armado con
diseño sismorresistente bajo y alturas de entre 1 a 3 pisos según Lagomarsino y Giovinazzi (2006).
La simulación de daños para las tipologías anteriores se presenta en la figura 3.41. En ella es
posible observar como la distribución de daños para las tipologías basadas en HAZUS (C1L y C3-
low) muestra valores de porcentaje de edificios de daños muy altos para el movimiento de suelo
seleccionado y la experiencia de terremotos como el de Lorca. Las curvas basadas en RISK-UE
dan valores demasiados daños para la tipología sin código y muy pocos para la tipología con código
bajo y las curvas propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) dan valores más coherentes y
acordes con la experiencia vivida en terremotos en la zona.
La Figura 3.42 compara los daños entres las tres tipologías de hormigón armado propuestas por
Lagomarsino y Giovinazzi (2006) para edificios sin código y con código bajo para las tres alturas
existentes (azul: 1 a 3 plantas, naranja: 4 a 6 plantas y gris: de 7 plantas en adelante).
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Figura 3.41. Simulación de daños para las tres tipologías de hormigón armado sin diseño sismorresistente
(izquierda) y con diseño sismorresistente bajo (derecha) para alturas de entre 1 a 3 plantas.
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90
100
C3L-LOW S M E C
C3-low
0
10
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30
40
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80
90
100
RC1L-pre-riskue S M E C
RC1l-pre-riskue
0
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100
RC31L-LOW S M E C
RC31-low
0
10
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30
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70
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100
RC1L-pre S M E C
RC1-pre
0
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30
40
50
60
70
80
90
100
RC1L-III-DCL S M E C
RC1-III_DCL
Figura 3.42 Simulación de daños para las tres tipologías de hormigón armado sin diseño sismorresistente
(izquierda) y con diseño sismorresistente bajo (derecha) para alturas de entre 1 a 3 plantas (azul), 4 a 7
plantas (naranja) y >7 plantas (gris) propuestas por Lagomarsino y Giovinazzi (2006).
0
10
20
30
40
50
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100
RC1L-pre S M E C
RC1-pre
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100
RC1L-III-DCL S M E C
RC1-III_DCL
0
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RC2L-pre S M E C
RC2-pre
0
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100
RC2L-III-DCL S M E C
RC2-III-DCL
0
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80
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100
RC3L-pre S M E C
RC3-pre
0
10
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30
40
50
60
70
80
90
100
RC3L-III-DCL S M E C
RC3-III-DCL
Informe Técnico
RC32-P ESTRUCTURA MIXTA DE MAMPOSTERÍA O DE FÁBRICA DE LADRILLO Y PÓRTICOS
DE HORMIGÓN ARMADO O VIGAS DE ACERO
Edificios mixtos con muros de carga y pórticos de hormigón armado o vigas metálicas, en general
de viviendas sociales. Sistemas constructivos y de materiales de calidad media a baja, nudos poco
confinados y ausente de concepción y diseño sísmico. Intervalo de mayor vulnerabilidad en
estructuras de hormigón armado. (Figura 3.43)
En general, edificios de configuración de planta regular con pórticos paralelos y vigas de canto (H.A.
ó acero) de luces cortas (máximo 4m.), de fábrica de ladrillo y forjados de viguetas de cerámica
armada o pretensadas sin capa de compresión (enrasado a bovedillas) de cantos entre 18-25cm
simplemente apoyadas en vigas. Con armados de barras lisas de acero con Fy=240-260 MPa y
hormigón de baja calidad Fck=12-15 MPa, y nivel de diseño bajo con normas técnicas y nulo diseño
sismorresistente. Bajo nivel de confinamiento en uniones.
Desde un punto de vista analítico esta estructura se corresponde con la tipología RC1-pre
propuesta por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) cuyas curvas, así como una simulación de daños
se representan en la figura 3.44 donde vemos como las edificaciones de más altura son las menos
vulnerables.
Figura 3.43 Ejemplo de tipologías RC32-p
Figura 3.44 Curvas de capacidad y Simulación de daños para la tipología RC32-p
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Ace
lera
ció
ne
spec
tral
(m/s
2 )
Desplazamiento(m)
RC1l-pre
RC1m-pre
RC1h-pre
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
RC1L-pre S M E C
RC1-pre
RC1-P ESTRUCTURAS PORTICADAS DE HORMIGÓN ARMADO CON VIGAS DE CANTO Y
VIGAS PLANAS SIN DISEÑO SISMORRESISTENTE
Caso de la mayor parte de edificios con estructura de hormigón armado correspondientes a este
periodo. Como es normal nulo o escaso diseño sismorresistente, materiales y proceso constructivo
de calidad media a baja. Confinamiento de nudos escaso sin prescripciones constructivas con un
nivel bajo de ductilidad. En algunos casos fuerte disimetría en planta o alzado, variaciones bruscas
de masa o rigidez.
En general, edificios de configuración de planta regular con pórticos paralelos y vigas planas (H.A.)
de luces medias (entre 4m y 5,5m), mixta de muros fábrica de ladrillo y pórticos, con forjados de
viguetas pretensadas con capa de compresión (4-5cm) de cantos entre 21-25cm semiempotradas
en vigas. Con armados de barras corrugado de acero con Fy=400 MPa y hormigón de baja-media
calidad Fck=12-20 MPa, y nivel de diseño bajo con normas técnicas y nulo diseño sismorresistente.
Bajo nivel de confinamiento en uniones.
Corresponde a la estructura de hormigón realizada antes de la aparición de la norma NCSE 94
como ‘pre‐code’, indicando que las exigencias de estabilidad que la gobiernan se basan en
principios anticuados y desfasados por el desarrollo tecnológico y normativo. Según la escala EMS
98, se trata del tipo C. En la figura 3.45 se presenta el modelo de esta tipología constructiva.
Figura 3.45 Ejemplos de tipologías RC1-p
Desde un punto de vista analítico esta estructura se corresponde con la tipología RC3-pre
propuesta por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) cuyas curvas, así como una simulación de daños
se representan en la figura 3.46 donde vemos como las edificaciones de más altura son las menos
vulnerables.
Informe Técnico
Figura 3.46 Curvas de capacidad y Simulación de daños para la tipología RC1-p
RC1-I PÓRTICOS DE HORMIGÓN ARMADO CON VIGAS PLANAS UNIDIRECCIONAL Y
BIDIRECCIONAL CON DISEÑO SISMORRESISTENTE Y DUCTILIDAD BAJA
La publicación de la norma sismorresistente NCSE 94 supone en España una transformación de
las prestaciones sismorresistentes del parque inmobiliario con la introducción de condiciones
mínimas de ductilidad de obligado cumplimiento, así como la aparición de métodos más sofisticados
de análisis estructural.
Si bien la tipología compositiva de estos edificios se ha mantenido estable, predominando el forjado
plano y la partición interior y exterior de albañilería, se diferencian de los anteriores por el desarrollo
normativo y tecnológico en la que se desarrollan (Figura 3.47)
Figura 3.47 Ejemplo de tipología constructiva RC1-I
Las prestaciones sismorresistentes dependen en gran medida del valor de peligrosidad de su
emplazamiento, que define la magnitud de la acción sísmica en la que se debe garantizar la
estabilidad estructural. Los valores moderados de peligrosidad del suelo murciano según la norma
NCSE 94 corresponden a un entorno ‘low code’. La escala EMS 98 considera estas estructuras
como de tipo D.
Desde un punto de vista analítico esta estructura se corresponde con la tipología RC3-III-DCL
propuesta por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) cuyas curvas, así como una simulación de daños
se representan en la figura 3.48.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Ace
lera
ció
ne
spec
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(m/s
2 )
Desplazamiento(m)
RC3L
RC3M
RC3H
0
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20
30
40
50
60
70
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90
100
RC3L-pre S M E C
RC3-pre
Figura 3.48 Simulación de daños para la tipología RC31-low-DCL
RC1-II ESTRUCTURA DE PÓRTICOS DE H.A. CON DISEÑO SISMORRESISTENTE Y
DUCTILIDAD MODERADA
La publicación de la norma sismorresistente NCSE 02 supone en España una evolución en las
técnicas de construcción sismorresistente así como el inicio de una época en la que los
requerimientos de ductilidad se hacen de una forma más ordenadas y estricta, coincidiendo con la
mejora en la aplicación de los métodos de análisis estructural. Al mismo tiempo, la experiencia
adquirida desde la aparición de la NCSE-94, en construcción sismorresistente y en el uso del acero
en construcción parece determinar una disminución de la vulnerabilidad a partir de esta nueva
normativa.
Los valores moderados de peligrosidad del suelo según las NCSE 02 corresponden a un entorno
‘low code’. La escala EMS 98 considera estas estructuras como de tipo D. En la figura 3.49 se
presenta el modelo de esta tipología constructiva.
Figura 3.49 Ejemplo de tipología constructiva RC1-II
Desde un punto de vista analítico esta estructura se corresponde con la tipología RC3-III-DCM
propuesta por Lagomarsino y Giovinazzi (2006) cuyas curvas, así como una simulación de daños
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Ace
lera
ció
ne
spec
tral
(m/s
2 )
Desplazamiento(m)
RC1L-III-DCL
RC1M-III-DCL
RC1H-III-DCL
0
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20
30
40
50
60
70
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100
RC3L-III-DCL S M E C
RC3-III-DCL
Informe Técnico
se representan en la figura 3.50. En ellas podemos observar la reducción de vulnerabilidad en
comparación con la estructura anterior.
Figura 3.50 Simulación de daños para la tipología RC31-low-DCM
Finalmente, desde el punto de vista de uso no residencial, se han definido tres tipologías de marcos
de acero (Figura 3.51).
S - ESTRUCTURAS DE ACERO APORTICADAS
Se trata de estructuras porticadas de nudos semirrígidos sin arriostramiento en edificios, que en
general presentan una configuración en planta regular de pórticos paralelos, con cerramientos
exteriores cerámicos y forjados de viguetas metálicas directamente apoyadas en vigas con luces
medias (entre 4 a 5,5m) y con una rigidez media en el plano de forjado. En este tipo de estructuras
las uniones son soldadas y su nivel de control es medio, el tipo de acero empleado es A-42b
conforme a un nivel medio de diseño con normas técnicas y un escaso diseño sismorresistente, y
con posible configuración crítica ante sismo por la existencia de plantas bajas diáfanas.
En cuanto a los edificios destinados a naves industriales, sus estructuras en general son de nudos
rígidos y arriostramiento longitudinal, con cerchas y pórticos a dos aguas, con una configuración en
planta regular de pórticos paralelos, con cerramientos exteriores en general de fábricas de bloques
de hormigón o prefabricados y forjados de viguetas metálicas directamente apoyadas en vigas con
luces largas (de más de 5,5m) y con una rigidez baja en el plano de forjado. En este tipo de
estructuras las uniones son soldadas y su nivel de control es medio, el tipo de acero empleado es
A-42b conforme a un nivel medio de diseño con normas técnicas y un diseño medio
sismorresistente.
En cualquier de estos tipos de tipologías constructivas se hace hincapié que el comportamiento de
los elementos no estructurales, que conjuntamente conforman el edificio en cuestión, está
estrechamente ligado a la buena ejecución de los mismos, a la calidad de los materiales empleados,
a su estado de mantenimiento y conservación, y al cumplimiento de la normativa vigente
sismorresistente frente a los efectos sísmicos.
Los elementos estructurales de estos edificios constan de pilares y vigas de acero formando
pórticos. En algunos casos, las conexiones entre viga y pilar tienen una capacidad resistente al
momento muy pequeña, pero, en otros casos, son totalmente resistentes al momento. Por lo
general, la estructura queda oculta por los cerramientos al exterior y por la tabiquería en el interior,
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Ace
lera
ció
ne
spec
tral
(m/s
2)
Desplazamiento(m)
RC3L-III-DCL
RC3M-III-DCL
RC3H-III-DCL
00.511.522.533.5 00.020.040.060.08 0.10.120.14Aceleraciónespectral (m/s2)Desplazamiento(m)RC3L-III-DCLRC3M-III-DCLRC3H-III-DCL
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
RC3L-III-DCM S M E C
RC3-III-DCM
que pueden ser de casi cualquier material (muros cortina, mampostería de ladrillo, prefabricados o
paneles de hormigón). Los forjados (diafragmas), que pueden ser de distintos materiales,
transfieren la carga lateral a los pórticos resistentes a momento. Los pórticos aumentan su rigidez
mediante conexiones total o parcialmente resistentes al momento y generalmente se orientan para
que actúen en una determinada dirección.
Figura 3.51 Ejemplo de estructuras de metálicas de uso no residencial
En este caso las curvas de capacidad y fragilidad usadas han sido las proporcionadas por HAZUS,
al tener esta base de datos funciones de vulnerabilidad específicas para las estructuras metálicas.
3.3.3 Matriz de vulnerabilidad
LA VULNERABILIDAD Y LA EDAD DE LA EDIFICACIÓN
El análisis de la edad de la edificación para clasificarlo de acuerdo al desarrollo tecnológico es la
metodología preferida para ordenar la edificación en clases de vulnerabilidad. Este procedimiento
permite determinar qué número de edificios se realizaron bajo las normas sismorresistentes PDS
74, NCSE 94 y NCSE 02.
En el caso de la edificación tradicional, el conocimiento de la prevalencia en el tiempo de una u otra
tipología permite estimar la cantidad de edificios pertenecientes a dicha época, calibrado con los
datos de campo realizados en 2006, 2011 y 2013.
Informe Técnico
MATRIZ DE VULNERABILIDAD PARA EL MUNICIPIO DE ELCHE
En la Tabla 3.3 se presenta la matriz de vulnerabilidad para clasificar el parque inmobiliario del
municipio de Elche en los catorce tipos del Índice de Vulnerabilidad seleccionados para este
estudio. Dicha matriz está basada en los trabajos previos de RISMUR I y RISMUR II y para ello se
ordenó la base de datos en franjas de edades anteriores a 1900; en periodos de 20 años entre 1901
y 1940; y en periodos de 10 años hasta 1996. A partir de entonces se ordenó en dos periodos
comprendidos entre 1997 y 2004, y entre 2004 y la actualidad. Este desglose permite determinar
con seguridad el número de edificios realizados tras la entrada en vigor de la NCSE 94 (enero 1997)
y la NCSE 02 (Enero 2004). En el caso de la edificación tecnológica, la matriz establece la
probabilidad de pertenencia a cada uno de los tipos de vulnerabilidad de los edificios contenidos en
cada periodo.
Tabla 3.3 Matriz de vulnerabilidad para las catorce tipologías definidas
TIPOS <1900 1901 ‐ 1920
1921 ‐ 1940
1941 ‐ 1950
1951 ‐ 1960
1961 ‐ 1970
1971 ‐ 1980
1981 ‐ 1996
1997 ‐ 2004
2004 ‐ 2018
M1 0.28 0.27 0.22 0.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
M3 0.00 0.01 0.04 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
M4 0.06 0.04 0.03 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
M5 0.64 0.65 0.68 0.74 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
M6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.95 0.94 0.38 0.00 0.00 0.00
RC3.1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.23 0.00 0.00 0.00
RC3.2-pre 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.34 0.00 0.00 0.00
RC1-pre 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.90 0.00 0.00
RC1-I 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.76 0.00
RC1-II 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00
S 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.89
Finalmente, la Tabla 3.4 recoge las tipologías constructivas definidas, la vulnerabilidad según la
EMS-98, la función de vulnerabilidad (capacidad y fragilidad) y el índice de Vulnerabilidad asignado
a partir del trabajo de Lagomarsino y Giovinazzi (2006).
3.3.4 Resultados de la vulnerabilidad en el municipio de Elche
Las parcelas consideradas en este estudio se han clasificado en tipologías constructivas de acuerdo
a la vulnerabilidad analítica, tal y como se muestra en la figura 3.52. Las figuras 3.53 a 3.62
representan la distribución en porcentajes con respecto a la geounidad así como con respecto a
número de edificios según alturas para el municipio y para las diferentes tipologías residenciales.
Por otra, parte atendiendo a la escala de vulnerabilidad EMS-98, las Figuras 3.63 a 3.66
representan su distribución en el municipio de Elche.
Tabla 3.4 Matriz de correspondencia entre diferentes metodologías de obtención de la vulnerabilidad para
las siete tipologías definida
TIPOLOGÍA CONSTRUCTIVA
Vulnerabilidad EMS-98
Indice de Vulnerabilidad (V)
Función de Vulnerabilidad
asignada
M1: Escombros de piedras L (1 a 2 pisos) y M (3 a 5 pisos) A 0.77 0.85
M1.w_L M1.w_M
M3: Mamposteria sin reforzar con forjados de madera L (1 a 2 pisos) y M (3 a 5 pisos)
A 0.64 0.72 0.80
M3.w_L M3.w_M M3.w_H
M4: Mamposteria sin reforzar con forjados de madera L (1 a 2 pisos) y M (3 a 5 pisos)
A 0.52 0.60 0.68
M4.w_L M4.w_M M4.w_H
M5: Mamposteria sin reforzar con forjados de madera L (1 a 2 pisos) y M (3 a 5 pisos)
B 0.62 0.70 0.78
M5.w_L M5.w_M M5.w_H
M6: Mampostería (*) sin reforzar con forjados de hormigón armado L (1 a 2 pisos), M (3 a 5 pisos) y H (> 5 pisos)
C 0.57 0.65 0.73
M6_L-PC M6_M-PC M6_H-PC
RC3.1: Estructuras mixtas de mampostería (*) reforzada o confinada L (1 a 2 pisos), M (3 a 5 pisos) y H (> 5 pisos)
C 0.37 0.45 0.53
M7_L-PC M7_M-PC M7_H-PC
RC3.2-p: Hormigón armado con paredes de mampostería (*) sin reforzar, sin código de diseño L (1 a 3 pisos), M (4 a 7 pisos) y H (> 7 pisos)
C 0.62 0.64 0.68
RC1L-pre RC1M-pre RC1H-pre
RC1-p: Hormigón armado con paredes de mampostería (*) sin reforzar, sin código de diseño L (1 a 3 pisos), M (4 a 7 pisos) y H (> 7 pisos)
C 0.57 0.59 0.63
RC3L-pre RC3M-pre RC3H-pre
RC1-I: Hormigón armado con paredes de mampostería (*) sin reforzar con código de diseño bajo y ductilidad baja L (1 a 3 pisos), M (4 a 7 pisos) y H (> 7 pisos)
D 0.61 0.59 0.59
RC3L-III-DCL RC3M-III-DCL RC3H-III-DCL
RC1-II: Hormigón armado con paredes de mampostería (*) sin reforzar con código de diseño bajo y ductilidad moderada L (1 a 3 pisos), M (4 a 7 pisos) y H (> 7 pisos)
D 0.47 0.49 0.51
RC3L-III-DCM RC3M-III-DCM RC3H-III-DCM
S: Estructuras de acero aporticadas E - S1L-LOW
*También se pueden interpretar como fábricas de ladrillo cerámico, bloques cerámicos o de hormigón
Figura 3.52 Clasificación en tipologías constructivas de acuerdo con la vulnerabilidad analítica.
Informe Técnico
