Peligro y Vulnerabilidad

PELIGRO, VULNERABILIDAD Y RIESGO SISMICO

Curso: Diseño sismorresistente en edificaciones

1. RIESGO SISMICO

“Es la PROBABILIDAD de que las consecuencias sociales y económicas de los sismos sean iguales o excedan valores especificados para un sitio, para varios sitios, o para un área durante un tiempo de exposición especificado”

De acuerdo a DOWRICK (1987), el riesgo sísmico es:

Riesgo sísmico= Peligrosidad sísmica * vulnerabilidad.

2. PELIGRO SISMICO

La peligrosidad sísmica es la PROBABILIDAD de que ocurra un fenómeno físico como consecuencia de un terremoto, como puede ser el movimiento mismo del terreno, así como la licuefacción, los deslizamientos de tierra, inundaciones, rupturas de fallas, etc.

El tamaño y localización de estos depende de las características del terreno (geología y geotecnia)

Primero: se estima la actividad sísmica en el sitio (identificar las fuentes del sismo).

Existen dos tipos de sismicidad: Sismicidad Histórica: Gran parte de esta información ha sido recolectada y publicada por Polo (1904), Barriga (1939), Silgado (1978) y Dorbath et al, (1990). En general, estos autores indican que el sismo más antiguo para el cual se dispone de información data del año 1513.

Como se estima el peligro sísmico?

1513-1959

- Sismicidad Histórica

- Sismicidad Instrumental: sismógrafos y acelerógrafos.

1960-1995

- Intensidades máximas.

Segundo: predicción de los acelerogramas de las componentes del movimiento sísmico del terreno en el sitio y en la cimentación de cada obra.

Tercero: Identificar los peligros potenciales

Mapa de Zonificación

El Perú se ha dividido en tres zonas en base a:

• Sismicidad.• Características de

los movimientos sísmicos.

• Atenuación sísmica• Neotectónica.

Mapa de Licuación de Suelos

- Existe Mayor Incidencia en la costa, por el tipo de suelo, mayor población y sismicidad Alta.

Mapa de Áreas de Deslizamiento

- Existe Mayor Incidencia en la sierra y selva alta, por la topografía, geología y clima.

Propiedades mecánicas del suelo. Espesor del estrato. Periodo de vibración. Velocidad de propagación de Ondas de

Corte.

EL PERFIL DEL SUELO SE CLASIFICA EN FUNCION A:

3. VULNERABILIDAD SISMICA

Es el aumento de daño inducido por un nivel dado de peligrosidad, expresado como fracción del valor de la estructura dañada.

COMO SE DETERMINA LA VULNERABILIDAD SISMICA?

Existen dos métodos:

* Métodos cualitativos: utilizado cuando se evalúa la vulnerabilidad de una muestra numerosa de edificaciones. O cuando se tiene certeza acerca de la seguridad de una determinada estructura y se pretende corroborar dicho nivel de seguridad.

EJEMPLOS DE METODOS CUALITATIVOS ATC-14 : desarrollado por el Applied Technology

Council "Evaluating the Seismic Resistance of Existing Buildings", en 1987. Se basa en la identificación de los puntos débiles.

NAVFAC: Propuesto en 1988 por G. Matzamura, J. Nicoletti y S. Freeman con el nombre "Seismic Design Guidelines for Up-Grading Existing Buildings". Involucra cálculos matemáticos y conceptos ingenieriles que no cualquier persona posee.

FEMA-178: Por el Building Seismic Safety Council de EE.UU. Este documento presenta una guía para determinar que tan vulnerable y peligrosa (en cuanto a pérdida de vidas) es una estructura existente.

EJEMPLOS DE METODOS CUALITATIVOS

POR EL TIPO DE CONSTRUCCION:

Construcción de Adobe

Vulnerabilidad Alta


Construcción de Albañilería

Vulnerabilidad Media


Construcción de Concreto Armado

Vulnerabilidad Baja


Construcciones de más de 30 años.

Construcciones de 6 a 30 años.

Construcciones recientes de hasta 5 años

POR EL TIEMPO DE VIDA UTIL

Vulnerabilidad Alta

Vulnerabilidad Media

Vulnerabilidad Baja


POR LA MANO DE OBRA,POR EL TIPO DE SUELO,POR EL NUMERO DE PISOS,ETC.

* Métodos cuantitativos: Estos métodos son utilizados cuando la importancia de la edificación así lo amerita, o bien cuando los métodos cualitativos no han sido determinantes con respecto a la seguridad de la edificación.

Es esencial para la recuperación post-sísmica.

VULNERABILIDAD SISMICA: METODO CUANTITATIVO?

-¿Se tiene estudios de suelos?

SI verificar si los estratos que se indican en el estudio de suelos es el que corresponde a lo que se aprecia en el sitio. Este trabajo debe ser realizado por un ingeniero geotécnico.

NO Se debe de realizar un estudio de suelos. (En el caso de las viviendas de cono norte ya existen tesis sobre el estudio de suelos, los cuales pueden servir como referencia

-¿Se tiene planos estructurales?

SI verificar si lo indicado en los planos corresponde a lo que se aprecia en el sitio.

NO Realizar un levantamiento de planos estructurales.

-¿El proyecto existente se ha realizado según la NTE E-030.?

SI verificar si cumple con la norma considerando las propiedades mecánicas reales de los materiales (realizar ensayos con esclerómetro, extracción de muestras y en el caso de edificaciones esenciales como son los colegios, hospitales, etc. se recomienda realizar ensayos con microtremor).

NO Realizar un análisis según la NTE E-030.considerando las propiedades mecánicas reales de los materiales existentes.

Albañilería

Adobe

Acero

LAS PROP. MEC. DE LOS MATERIALES INFLUYEN EN EL

COMPORTAMIENTO SISMICO GLOBAL DE LA ESTRUCTURA.

DETECTOR DE ACERO

EXTRACCION DE MUESTRAS

VISTA DE MUESTRAS EXTRAIDAS

Luego debemos de preguntarnos lo siguiente:

-¿El proyecto existente cumple con la norma E-030 y Normas de diseño?

SI NO ES VULNERABLE .

NO ES VULNERABLE

EJEMPLOS DE METODOS CUANTITATIVOS Análisis sísmico del Pabellón de Ingeniería

Civil de la UPT:

EJEMPLOS DE METODOS CUANTITATIVOS Análisis sísmico del Pabellón de Ingeniería

Civil de la UPT:

Primer Modo de vibración T=0.9387 seg.

Ejemplos: SITUACIONES CRITICASEjemplos: SITUACIONES CRITICAS PARA C.SPARA C.S

DESPLAZAMIENTOS QUE SUFRIRA LA EDIFICACION DE ACUERDO AL DESPLAZAMIENTOS QUE SUFRIRA LA EDIFICACION DE ACUERDO AL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.

UBICACIÓN DE LOS ELEMENTOS CRITICOS NO ESTRUCTURALES AL UBICACIÓN DE LOS ELEMENTOS CRITICOS NO ESTRUCTURALES AL INTERIOR Y EXTERIOR DE LA EDIFICACION.INTERIOR Y EXTERIOR DE LA EDIFICACION.

CONFIGURACION FISICA DE CADA ELEMENTO CRITICO.CONFIGURACION FISICA DE CADA ELEMENTO CRITICO.

CALIDAD DE LA INSTALACION Y MEDIO DE SOPORTE DE LOS CALIDAD DE LA INSTALACION Y MEDIO DE SOPORTE DE LOS ELEMENTOS CRITICOS.ELEMENTOS CRITICOS.

INTERRUPCION DE LOS SERVICIOS BASICOS ( LINEAS VITALES)INTERRUPCION DE LOS SERVICIOS BASICOS ( LINEAS VITALES)

DEFICIENCIAS EN EL MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE LADEFICIENCIAS EN EL MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE LAINFRAESTRUCTURA.INFRAESTRUCTURA.

REDUCCION DE DAÑOSREDUCCION DE DAÑOS

DIAGANOSTICO Y DETERMINACION DE SITUACIONES VULNERABLESDIAGANOSTICO Y DETERMINACION DE SITUACIONES VULNERABLES

IDENTIFICACION Y SELECCION DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.IDENTIFICACION Y SELECCION DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.

APLICACIÓN DE MEDIDAS DE BAJO COSTOAPLICACIÓN DE MEDIDAS DE BAJO COSTO ..

CAPACITACION A LOS SERVICIOS DE MANTENIMIENTO.CAPACITACION A LOS SERVICIOS DE MANTENIMIENTO.

ESTIMACION DE LA DEMANDA E IMPACTO DE LOS DAÑOS.ESTIMACION DE LA DEMANDA E IMPACTO DE LOS DAÑOS.

CONTAR CON PLANES DE CONTINGENCIA ( SERVICIOS BASICOS)CONTAR CON PLANES DE CONTINGENCIA ( SERVICIOS BASICOS)

PREPARATIVOS EN SIMULACIONES Y SIMULACROS.PREPARATIVOS EN SIMULACIONES Y SIMULACROS.

VULNERABILIDAD SISMICA DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA (VIVIENDAS)

LAS CONSTRUCCIONES DE TACNA SON MAS VULNERABLES QUE EN EL AÑO 2001?

DESCRIPCION DE LA ZONA EN ESTUDIO

Imagen del territorio ocupado por la ciudad de Tacna

CERRO INTIORKO

CERRO ARUNTA

Ciudad Nueva

Centro de la Ciudad de Tacna Gregorio Albarracín

y Viñani

Aeropuerto

TRABAJOS DE CAMPO

Z = Zona

Z-II

Z-IZ-III

Z-IV

Z-V

TRABAJOS DE CAMPO: ENCUESTAS

ESTUDIO DE VULNERABILIDAD SISMICA fecha : Tacna, Feb 2006

UBICACIÓN

Mza lote COMITÉ 5 DISTRITO: CIUDAD NUEVA

TIPO DE EDIFICACION

Viv. Unifamiliar ( X ) Viv. Multifamiliar ( . ) Viv. Comecio ( . )

Comercial ( . ) Institucion Publica ( . ) Instituc. Privada ( . )

CARACTERISTICAS

Independiente ( X ) Dpto en edificio ( . ) Vecindad ( . )

Quinta ( . ) Otro

TENENCIA

Propia ( X ) Alquilada ( . )

ANTIGÜEDAD DE LA VIVIENDA

Años20

CALLE VELASCO ALVARADO

12 30


NUMERO DE PERSONASPROFESION U OFICIO

Profesional ( . ) Tecnico ( . ) Oficios ( X ) Sin profesion ( . )u oficio

AREA DE TERRENO x = m2AREA CONSTRUIDA x = m2NUMERO DE PISOSALTURA POR PISO mt. SOTANO: Si ( . ) NºALTURA TOTAL mt. No ( X )EDIFICACION DE: SEMISOTANO:

ADOBE ( . ) ALBAÑILERIA ( . ) CONCRETO ARMADO ( . ) OTRO

4

113.40 56.00

1

7.00 7.00

16.20 8.00

.2.50 2.50

BLOQUETA


ADOBE ALBAÑILERIA CONCRETO ARMADO

CIMENTACION CIMENTACION CIMENTACIONPiedra y Barro ( . ) Piedra y cal cemento ( . ) Corrida c/refuerzo ( . ) corrida s/refuerzo ( X ) Zap. Aislada ( . )

Zap. Conectada ( . )otro otro otro

CONSERVACION CONSERVACION CONSERVACION

Buen Estado ( . ) Buen Estado ( . ) Buen Estado ( . )Regular ( . ) Regular ( X ) Regular ( . )Malo ( . ) Malo ( . ) Malo ( . )Si asentamientos ( . ) Si asentamientos ( . ) Si asentamientos ( . )No asentamientos ( . ) No asentamientos ( X ) No asentamientos ( . )


ADOBE ALBAÑILERIA CONCRETO ARMADO

TECHO TECHO TECHOMadera ( . ) caña ( . ) torta de barro ( . ) losa Concreto ( . ) aligerado ( X ) losa Concreto ( . )

aligerado ( . )

otro otro otro

ESTADO DE LOS MUROS ESTADO DE LOS MUROS ELEMENTOS:

Bueno ( . ) Bueno ( . )Regular ( . ) Regular ( X ) COLUMNAS ( . )Malo ( . ) Malo ( . )Con Revestimiento ( . ) Con Revestimiento ( X ) SI FISURAS ( . )Sin revestimiento ( . ) Sin revestimiento ( . ) NO FISURAS ( . )comentario comentario

1° ALIGERADO


REFUERZO EN LOS MUROS REFUERZO VERTICAL Y/O HORIZONTAL VIGAS:

EN LOS MUROS

SI ( . ) SI TIENE ( X ) SI FISURAS ( . )NO ( . ) NO TIENE ( . ) NO FISURAS ( . )

comentario SI SU RESPUESTA ES SI: MUROS DE CONCRETO:

SOLO ( . ) SOLO ( . ) SI FISURAS ( . )COLUMNA VIGA NO FISURAS ( . )

VIGAS Y ( X ) CON ( . )COLUMNAS REFUERZOcomentario: interior bloques

RESULTADOS:

TIPOS Y CARACTERISTICAS DE EDIFICACION

RESULTADOS:

NRO. DE PISOS

RESULTADOS:

TIPO DE CONSTRUCCION

RESULTADOS:

ESTADO DE CONSERVACION

DEFICIENCIAS:

VIVIENDAS SIN JUNTA SISMICA

DEFICIENCIAS:

COMBINACION DE UNIDADES

f’m= 23.04 Kg/cm2

f’m= 77.17 Kg/cm2

DEFICIENCIAS:

COMBINACION DE UNIDADES

DEFICIENCIAS:

LOS BLOQUES DE CONCRETO “BLOQUETAS” PRESENTAN BAJA RESISTENCIA f’m= 23.04 Kg/cm2

DEFICIENCIAS:

Pandereta: f’m= 23.05 Kg/cm2 Piramide 15: f’m= 50.95 Kg/cm2

DEFICIENCIAS:

PRESENCIA DE SALES EN LA BASE

DEFICIENCIAS:

FALTA DE CONFINAMIENTO ENTRE EL MARCO COLUMA - VIGA Y MURO

DEFICIENCIAS:

LA DENSIDAD DE MUROS EN LAS CONSTRUCCIONES DE BLOQUETAS SON INSUFICIENTES

Am/Ap = Z.U.S.N/54

Si v’m=200kPa

Am/Ap = Z.U.S.N.W/120

Siendo W=8.0kN/m2

VULNERABILIDAD SISMICA DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA (VIVIENDAS)

LAS CONSTRUCCIONES DE TACNA SON MAS VULNERABLES QUE EN EL AÑO 2001?

DESARROLLODESARROLLO

1. Viviendas sin juntas sísmicas

Se produce golpeteo.Se produce golpeteo.

Vista de una vivienda. En el primer nivel los muros están conformados por bloques de concreto y el segundo nivel por bloques de arcilla

Vista de una vivienda. En el primer nivel los muros están conformados por bloques de concreto y el segundo nivel por bloques de arcilla

2. Combinación de unidades de albañilería en muro portantes.

2. Combinación de unidades de albañilería en muro portantes.

Se producen fallas en los elementos mas débiles.

3. Inadecuado confinamiento entre muro y marco columna-viga

3. Inadecuado confinamiento entre muro y marco columna-viga

En la vista se observa la falta de confinamiento adecuado entre el muro y el marco columna-viga.

En la vista se observa la falta de confinamiento adecuado entre el muro y el marco columna-viga.

Se produce agrietamiento en la conexión viga columna.

Se produce agrietamiento en la conexión viga columna.

No existe confinamiento

Respecto al sistema estructural podemos indicar lo siguiente

Aparte de la falla por corte que es muy común que se presente en un muro, se puede observar los agrietamientos en los encuentros del muro y el marco columna-viga.

Aparte de la falla por corte que es muy común que se presente en un muro, se puede observar los agrietamientos en los encuentros del muro y el marco columna-viga.

cangrejeras en dientes mayores a 5cm.cangrejeras en dientes mayores a 5cm.

Como un intento de solucionar este problema, algunos constructores empezaron a colocar dientes de confinamiento, pero, todos ellos sobrepasan los 5cms de longitud dando lugar a la presencia de cangrejeras.

Como un intento de solucionar este problema, algunos constructores empezaron a colocar dientes de confinamiento, pero, todos ellos sobrepasan los 5cms de longitud dando lugar a la presencia de cangrejeras.

4. Unidades de baja calidad para muros portantes

Vista de la variedad de bloques de concreto artesanal que existen en la ciudad de Tacna.

Existe una variedad de unidades de Arcilla. Existe una variedad de unidades de Arcilla.

se utiliza unidades de techo para muros portantesse utiliza unidades de techo para muros portantes

MATERIALES UTILIZADOSMATERIALES UTILIZADOS

Falla en muros de gran longitud

Fíjese como en una construcción de un piso, donde la fuerza de corte es menor, y donde la dirección perpendicular a la fachada presenta mayor cantidad muros, se produce una falla en el muro, debido a la baja calidad de las unidades de albañilería.

5. Espesores de mortero variables

La variación de los espesores de morteros durante la construcción se produce generalmente por la variación de las dimensiones en las unidades de albañilería

La variación de los espesores de morteros durante la construcción se produce generalmente por la variación de las dimensiones en las unidades de albañilería

6. Presencia de Humedad en la base de los elementos estructurales

vista de los bloques de concreto erosionados por la presencia de humedad en la base. esto origina que la estructura sea más vulnerable, pues la parte más débil es la base

6. Densidad de Muros Inadecuada6. Densidad de Muros Inadecuada

Esta inadecuada distribución arquitectónica provoca que las longitudes de los muros sea mayor en una dirección con respecto a la otra.

Esta inadecuada distribución arquitectónica provoca que las longitudes de los muros sea mayor en una dirección con respecto a la otra.

CENTRO DE INVESTIGACION DE PREVENCION Y REDUCCION DE DESASTRES CIPRED- UPT

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