Sistema Nacional de Protección Civil Centro Nacional de Prevención de Desastres

ESTUDIO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO EN EDIFICACIÓN DE VIVIENDA PARTICULAR HABITADA CONSTRUIDA CON

MATERIALES PRECARIOS PERTENECIENTE A LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC EN MÉXICO, DISTRITO FEDERAL.

Joel Aragón Cárdenas Carlos Alberto Martínez Celis Sánchez

Dirección de Investigación Subdirección de Vulnerabilidad Estructural

Diciembre 2015

i

CONTENIDO

CONTENIDO I

RESUMEN

....... ………………………………………………………………………………………III

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1

1.1 CONCEPTOS GENERALES ............................................................................................................................................... 1 1.2 OBJETIVOS ......................................................................................................................................................................... 2 1.3 ANTECEDENTES DE LOS SISMOS DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO............................................................... 2

1.3.1 Zonificación geotécnica ........................................................................................................................................ 3 1.3.2 Daños causados en edificaciones de la Delegación Cuauhtémoc por los sismos de 1985 ..................................... 4

CAPÍTULO 2 PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE

SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO EN VIVIENDAS DE LA

DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC ................................................................................. 21

2.1 HERRAMIENTAS PARA EL CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD ....................................................... 21 2.1.1 DATOS DEL INEGI CENSO POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010 .................................................................... 21 2.1.2 ATLAS NACIONAL DE RIESGOS MÉXICO .................................................................................................. 23

2.2 FUNCIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO

(ISD) ................................................................................................................................................................................... 23 2.3 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR ZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LA

DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC ...................................................................................................................................... 24 2.3.1 Zona I .................................................................................................................................................................. 24 2.3.2 Zona II ................................................................................................................................................................. 24 2.3.3 Zona IIIa .............................................................................................................................................................. 25 2.3.4 Zona IIIb ............................................................................................................................................................. 25 2.3.5 Zona IIIc .............................................................................................................................................................. 25

CAPÍTULO 3 RESULTADOS ................................................................................................................. 27

3.1 MAPA DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO DE LA DELEGACIÓN

CUAUHTÉMOC ................................................................................................................................................................ 27

CAPÍTULO 4 CONCLUSIONES ............................................................................................................ 29

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 35

iii

RESUMEN

En el presente trabajo se aplicó la metodología mostrada en el artículo de la Sociedad Mexicana de

Ingeniería Estructural, A.C. y perteneciente a la Memoria del XIII Congreso Nacional de Ingeniería

Estructural celebrado en Puebla, Pue., Méx. en el año 2002: “Estudio sobre el Capítulo de Seguridad

Estructural de algunos Reglamentos de Construcción en la República Mexicana”, con la finalidad de

estudiar la Delegación Cuauhtémoc misma que resultó ser de las más dañadas del Distrito Federal durante

los sismos de 1985.

La Delegación Cuauhtémoc está ubicada en la región central del país y específicamente en el centro

de la zona urbana del Distrito Federal. Sus límites son al norte con las Delegaciones Azcapotzalco y

Gustavo A. Madero; al este con la Delegación Venustiano Carranza; al sur con las Delegaciones Benito

Juárez e Iztacalco; y al oeste con la Delegación Miguel Hidalgo.

Como se observa en la Figura 1.1, posee 32.44 km² de superficie y representa el 2.18% de la superficie

total del Distrito Federal.

De acuerdo con el Censo de Población y Vivienda de 2010, cuenta con 531,831 habitantes.

El estudio consistió en determinar la susceptibilidad de daño por sismo por zonificación sísmica de

las viviendas particulares habitadas que fueron construidas con materiales precarios en techos y paredes y

teniendo en cuenta que fueron realizadas en distintas épocas por lo que variaba el nivel de completes del

Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. La recopilación de la información de vivienda fue a

través de datos del INEGI Censo Población y Vivienda 2010 y por medio del Atlas Nacional de Riesgos

México. Mediante ésta última herramienta, fue posible determinar el número total de viviendas habitadas

por zona sísmica.

Como resultado se obtuvieron los siguientes índices de susceptibilidad de daño ISD:

Zona I = 0.377

Zona II = 0.451

Zona IIIa = 0.565

Zona IIIb = 0.620

Zona IIIc = 0.595

Dichos valores muestran un índice de susceptibilidad de daño por sismo alto en la Zona IIIb donde

se ubica por ejemplo el Centro Histórico de la Ciudad de México, la colonia Roma y la Unidad Nonoalco-

Tlatelolco. Además de que predomina un 2.45% de material precario en muros y techos. Mientras que

para la Zona II donde se ubica por ejemplo la colonia Condesa, el índice de susceptibilidad es medio y

predomina un 0.38% de material precario en muros y techos.

1

CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN

1.1 CONCEPTOS GENERALES

Los sismos constituyen el principal peligro a que está expuesta la Ciudad de México.

Los daños causados por este fenómeno se deben principalmente a que el Valle de México está asentado sobre

lo que fue el Lago de Texcoco.

El Centro Histórico y la mayor parte de la colonia Cuauhtémoc, están ubicados dentro de la Zona III

(Lacustre), misma que está compuesta por depósitos de arcillas altamente compresibles.

Debido a las características mismas del suelo, el tipo de materiales empleados en la construcción de las

edificaciones de vivienda, además de la época en que fueron construidas, es posible investigar la

susceptibilidad de daño por sismo de las mismas. Dentro de las edificaciones que resultan más afectadas se

encuentran principalmente las viviendas de bajo costo o construidas con material precario y se caracterizan

por emplear materiales de baja calidad y por no tener un diseño estructural formal.

Figura 1.1 Ubicación de la Delegación Cuauhtémoc (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)

Por su parte la susceptibilidad de daño se refiere a la vulnerabilidad que tiene una construcción a presentar

algún tipo de daño, provocado por la acción de algún fenómeno perturbador ya sea natural o antropogénico

(generados por el hombre).

2

1.2 OBJETIVOS

El objetivo de este trabajo es presentar un caso de estudio para la evaluación de la susceptibilidad de daño por

sismo de la vivienda particular habitada y construida con materiales precarios en techos y paredes

pertenecientes a la Delegación Cuauhtémoc del Distrito Federal, siendo este uno de los sectores que resultan

con las mayores afectaciones ante la acción de los fenómenos sísmicos, y que pueden generar cuantiosas

pérdidas humanas y económicas. La caracterización de la vivienda se realiza mediante la consulta de los

datos del INEGI Censo Población y Vivienda 2010 y del Atlas Nacional de Riesgos México, para

posteriormente desarrollar un estudio de susceptibilidad de daño por sismo a nivel de zona sísmica.

1.3 ANTECEDENTES DE LOS SISMOS DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO

El 19 de septiembre de 1985 se suscitó un sismo cuyo epicentro se localizó en la costa del Océano Pacífico

con una magnitud de 8.1 en la escala de Richter.

Este fenómeno además de sus réplicas, causaron grandes daños en la Ciudad de México a pesar de que el

epicentro se encontraba a 400 km. La mayor parte de los daños fueron de origen urbano ya que se

concentraron en las zonas de la ciudad donde predominaba el suelo blando, dando como resultado alrededor

de millón y medio de edificios y 17 millones de habitantes afectados.

Cabe señalar que el desastre se suscitó en un país que contaba con considerables conocimientos de ingeniería

sísmica y experiencia sobre este tipo de fenómenos.

La Ciudad de México y sus alrededores se dividen en tres zonas: lomas, lacustre y de transición, que al

combinarse con el mapa de características geológicas, se obtiene la Figura 1.2 (Colegio de Arquitectos de

Japón, 1996, pp. 1-23).

Figura 1.2 Características geológicas del Valle de México (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

3

1.3.1 Zonificación geotécnica

De acuerdo a las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones (GDF,

2004), existen tres zonas cuyas características son las siguientes:

a) Zonas I. Lomas, formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del

ambiente lacustre.

b) Zona II. Transición, en la que los depósitos profundos se encuentran a 20 m. de profundidad, o

menos, constituida por estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas de arcilla lacustre.

c) Zona III. Lacustre, integrada por potentes depósitos de arcilla altamente compresibles, separados por

capas arenosas con contenido diverso de limo o arcilla.

La Delegación Cuauhtémoc que constituye el principal interés del presente informe, está comprendida entre

las Zonas I y III. Sin embargo, las de mayor influencia son las Zonas IIIa, IIIb y IIIc, tal y como se puede

apreciar en la Figura 1.4.

Figura 1.3 Zonificación geotécnica del Distrito Federal (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)

4

Figura 1.4 Zonificación geotécnica de la Delegación Cuauhtémoc (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)

1.3.2 Daños causados en edificaciones de la Delegación Cuauhtémoc por los sismos de 1985

Es importante resaltar que las zonas más dañadas durante los sismos de 1985, se ubican dentro de la

Delegación Cuauhtémoc de la Ciudad de México, misma que se encuentra asentada en la Zona Lacustre.

Debido al tipo de suelo presente, la amplificación de las ondas sísmicas representa un aspecto sumamente

importante en la generación de daños en las edificaciones.

Los sismos de septiembre de 1985 causaron mucho daño en construcciones de concreto reforzado,

mampostería, acero, compuesta a base de acero y concreto reforzado. En la Figura 1.5 se muestran las zonas

más dañadas enumeradas de la I a V y sus características son las siguientes (Colegio de Arquitectos de Japón,

1996, pp. 129-173):

El área I en la dirección este-oeste está delimitada por el Eje Central Lázaro Cárdenas y la Av. Pino

Suárez, mientras que en la dirección norte-sur empieza en la Plaza de la Constitución.

El área II está delimitada por el Eje Central Lázaro Cárdenas y la Av. Cuauhtémoc.

El área III se encuentra al sur de la Colonia Roma y delimitada por las avenidas Cuauhtémoc e

Insurgentes.

El área IV se encuentra en la Colonia Roma al norte del área III.

El área V se encuentra al sur de la Alameda Central.

Cabe señalar que el tipo de material empleado y el año en que fueron construidas las edificaciones, también

representan características definitivamente influyentes en la magnitud de los daños.

De acuerdo con los resultados de la investigación realizada por los japoneses, el 73% de los 4533 edificios

revisados eran de 3 niveles o menos, de los que el 94% sufrió daños pequeños (ver rangos I y II en la Figura

1.6). Los edificios de pocos niveles y gran rigidez sufrieron pocos daños, debido a que el subsuelo de las

5

zonas afectadas posee un período dominante largo y con ello las construcciones no entraron en resonancia. A

diferencia de los edificios de más de 7 niveles cuyos períodos de vibración son más largos y coincidieron con

el período del suelo, resultando así ser las más dañados por los sismos de 1985.

Figura 1.5 Zonas más dañadas e investigadas (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

núm. de

niveles

rango

de daño

I, II

III, IV V, VI total

1-3 3195 100 29 3324

4-6 885 28 22 935

7-9 131 28 25 184

10-13 31 30 8 69

14 o más 10 9 3 21

total 4252 195 87 4533

Tabla 1 Estadísticas conjuntas de los daños registrados en las áreas I a V (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

6

Figura 1.6 Distribución Porcentual de daños en función del número de niveles en las áreas I a V (Colegio de

Arquitectos de Japón, 1996)

A continuación se presenta material fotográfico alusivo a los daños causados por los sismos de 1985 en la

Delegación Cuauhtémoc:

Figura 1.7 Edificaciones colapsadas en la Colonia Centro

http://i2.wp.com/www.almomento.mx/wp-content/uploads/2015/09/Sismo_85_Mexico-1.jpg

https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjyoqOSn4TLAhUCPCYKHa28C9kQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.almomento.mx%2Ftopos-de-mexico-los-recatistas-improvisados-del-sismo-del-

85%2F&psig=AFQjCNFUaRbMeJDt9k-ChF-lse83F-YZAg&ust=1455985262584889

7

Figura 1.8 Edificaciones colapsadas

http://mexico.cnn.com/media/2015/09/18/terremoto1985.jpg https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivyqLTpYTLAhWGOiYK

HaR5C9YQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.cnnmexico.com%2Fnacional%2F2015%2F09%2F19%2Ftras-el-terremoto-de-1985-mexico-

aprendio-la-leccion&psig=AFQjCNFUaRbMeJDt9k-ChF-lse83F-YZAg&ust=1455985262584889

Figura 1.9 Edificaciones colapsadas sobre Eje Central

http://ilica-mx.org/images/df-2.jpg

https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjO4pfPv4TLAhVCLSYKHRF7AMEQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Filica-mx.org%2Fdesastres%2Fterremoto-

mex.htm&psig=AFQjCNHDpXN90vFWrRpG2wHRc80MmBPIzg&ust=1455994156099515

8

Figura 1.10 Edificio de departamentos con sus cimientos levantados

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/MexCity85quake.jpg/220px-MexCity85quake.jpg

https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj1_aHe1ITLAhVB7SYKHZgkC-

4QjRwIBw&url=%2Furl%3Fsa%3Di%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dimages%26cd%3D%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved

%3D%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fes.wikipedia.org%252Fwiki%252FTerremoto_de_M%2525C3%2525A9xico_de_1985%26psig%3DAFQjCNHaehiKZQVz0Y4HlPhmUkCIlex-5A%26ust%3D1455997697725587&psig=AFQjCNHaehiKZQVz0Y4HlPhmUkCIlex-

5A&ust=1455997697725587

Figura 1.11 Edificio colapsado en Av. Cuauhtémoc

http://ochentas.com.mx/wp-content/uploads/2011/09/terremoto-1985-av-cuauhtemoc-en-octubre.jpg https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http%3A%2F%2Fochentas.com.mx%2

F2011%2F09%2F19%2Fel-terremoto-de-1985-en-la-ciudad-de-

mexico%2F&psig=AFQjCNF5JQZisrRAGmJIjxxlSZOv8w62yQ&ust=1456007555455266

9

Figura 1.12 Edificio de la Colonia Roma colapsado http://static.adnpolitico.com/media/2012/03/20/terremoto-1985-8.jpg

https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjgjtrO9oTLAhWJKiYKH

QjZAI8QjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.diariodemorelos.com%2Farticle%2Fas%25C3%25AD-sucedi%25C3%25B3-el-terremoto-del-19-de-

septiembre-de-1985&psig=AFQjCNF5JQZisrRAGmJIjxxlSZOv8w62yQ&ust=1456007555455266

Figura 1.13 Edificio colapsado

http://sarmex.com.mx/wp/wp-content/uploads/terremoto_1985.jpg

https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=&url=http%3A%2F%2Fsarmex.com.mx%2Fwp%2Fla-ciudad-

de-mexico-sera-sacudida-por-un-gran-temblor-reconoce-doctor-en-

sismologia%2F&psig=AFQjCNEYgomlQYTAf6WcqQUASUeeaRwpsw&ust=1456247330215072

10

Figura 1.14 Edificio colapsado

http://www.provincia.com.mx/px/widgets/cultura/imageupload/provincia_201599_611405895.jpg

Figura 1.15 Edificio colapsado

https://imagenpoliticadotcom.files.wordpress.com/2011/09/jamawebsite01ak4.gif

11

Figura 1.16 Hotel con daño severo

http://i643.photobucket.com/albums/uu159/gabok_17/TERRE_MEX_00013.jpg

Figura 1.17 Estructura colapsada

http://culturacolectiva.com/wp-content/uploads/2012/10/191.jpg

12

Figura 1.18 Edificio de Nuevo León colapsado en Tlatelolco

http://mundoejecutivoexpress.mx/sites/all/themes/meexpress/images/edificio-nuevo-leon.png

Figura 1.19 Edificio del Hotel Regis colapsado

http://fotos.eluniversal.com.mx/web_img/fotogaleria/s85_01.JPG

13

Figura 1.20 Edificio colapsado

http://ep01.epimg.net/internacional/imagenes/2012/03/22/actualidad/1332381585_412476_1332384522_noticia_normal.jpg

Figura 1.21 Edificio colapsado

http://mxqnoticias.mx/wp-content/uploads/2014/09/Sismo-85-Cd.-M%C3%A9xico-04.jpg

14

Figura 1.22 Edificio colapsado

http://www.cancunforos.com/wp-content/uploads/2009/09/temblor-mexico-df.JPG

Figura 1.23 Edificio de las costureras colapsado en Av. Tlalpan

https://deciudadyotrasnotas.files.wordpress.com/2010/09/sismo8520-20sn_aa-01.jpg

15

Figura 1.24 Edificio colapsado en Av. Tlalpan https://deciudadyotrasnotas.files.wordpress.com/2010/09/images3.jpg

Figura 1.25 Edificio colapsado

https://cbtelevision.com.mx/wp-content/uploads/2015/09/sismo-del-85.jpg

16

Figura 1.26 Escombros sobre Eje Central

http://entregeeks.files.wordpress.com/2009/09/terremoto_1985_torre_la.jpg

Figura 1.27 Daños en Edificios

http://mexico.cnn.com/media/2010/09/19/terremoto.jpg

17

Figura 1.28 Edificio inclinado (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

Figura 1.29 Edificio dañado al chocar con el edificio de a lado (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

18

Figura 1.30 Edificio colapsado debido a falla por punzonamiento de losas planas de pisos(Colegio de

Arquitectos de Japón, 1996)

Figura 1.31 Daños de las uniones viga-columna (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

19

Figura 1.32 Huecos por muros de mampostería que se cayeron (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)

Figura 1.33 Falla de diagonales de concreto reforzado en muros de mampostería (Colegio de Arquitectos de Japón,

1996)

21

CAPÍTULO 2

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD

DE DAÑO POR SISMO EN VIVIENDAS DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC

2.1 HERRAMIENTAS PARA EL CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD

Para llevar a cabo el estudio de susceptibilidad de la delegación, fue necesaria la consulta de las

características y los datos de vivienda del Censo Población y Vivienda 2010 del INEGI y del Atlas Nacional

de Riesgos México.

El INEGI proporciona los datos de viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según la

resistencia de los materiales en paredes y techos. De acuerdo a la información, los materiales empleados en

paredes son: material de desecho o lámina de cartón; embarro o bajareque, lámina de asbesto o metálica,

carrizo, bambú o palma; madera o adobe; tabique, ladrillo, block, piedra, cantera, cemento o concreto. Los

materiales empleados en techos son: material de desecho o lámina de cartón; lámina metálica, lámina de

asbesto, palma, paja, madera o tejamanil; teja o terrado con viguería; losa de concreto o viguetas con

bovedilla.

El Atlas Nacional de Riesgos también representa una herramienta muy importante, ya que permite obtener la

vivienda total habitada por delegación. Sin embargo, de acuerdo a la Zonificación geotécnica de las Normas

Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones del Reglamento de Construcciones

del Distrito Federal 2004, la Delegación Cuauhtémoc está dividida en 5 zonas: I, II, IIIa, IIIb y IIIc. Por lo

que para la obtención del total de vivienda habitada, es necesario dibujar en el atlas cada uno de los cinco

polígonos que conforman la Zonificación geotécnica.

2.1.1 DATOS DEL INEGI CENSO POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010

El INEGI, con base en el Censo Población y Vivienda 2010, presenta las viviendas particulares habitadas y su

distribución porcentual según resistencia de los materiales en paredes y techos para cada delegación:

Entidad

Federativa

Delegación

Viviendas

particulares

habitadas¹

Resistencia de los materiales en paredes

Resumen paredes en %

Material

de

desecho o

lámina de cartón

Embarro o

bajereque,

lámina de

asbesto ó metálica,

carrizo,

bambú o palma

Madera

o adobe

Tabique,

ladrillo,

block,

piedra, cantera,

cemento o

concreto

Material no

especificado

Materiales

precarios

Materiales

no

precarios

09 Distrito

Federal

015

Cuauhtémoc

174,004

0.03

0.15

0.46

97.65

1.71

2.35

97.65

¹ Excluye las siguientes clases de vivienda: locales no construidos para habitación, viviendas móviles y refugios.

Nota: Los límites de confianza se calculan al 90%.

Tabla 2 Viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según resistencia de los materiales en

paredes para cada delegación (INEGI Censo Población y Vivienda 2010)

22

Entidad

Federativa

Delegación

Viviendas

particulares

habitadas¹

Resistencia de los materiales en techos

Resumen techos en %

Material de

desecho o

lámina de cartón

Lámina metálica,

lámina de

asbesto, palma,

paja,

madera o tejamanil

Teja o terrado

con

viguería

Losa de concreto o

viguetas

con bovedilla

Material no especificado

Materiales precarios

Materiales no

precarios

09 Distrito

Federal

015

Cuauhtémoc

174,004

0.05

1.14

0.24

95.97

2.60

4.03

95.97

¹ Excluye las siguientes clases de vivienda: locales no construidos para habitación, viviendas móviles y refugios.

Nota: Los límites de confianza se calculan al 90%.

Tabla 3 Viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según resistencia de los materiales en techos

para cada delegación (INEGI Censo Población y Vivienda 2010)

De acuerdo con el Censo Población y Vivienda 2010, el INEGI presenta también los resultados por AGEB y

manzana urbana, con la finalidad de mostrar a los usuarios las cifras definitivas con un mayor desglose

geográfico.

Clave de entidad

federativa

Nombre de la

entidad

Clave de municipio

o

delegación

Nombre del municipio o

delegación

Clave de localidad

Nombre de la localidad

Clave de

AGEB

09

Distrito

Federal

015

Cuauhtémoc

0000

TOTAL

DEL

MUNICIPIO

000

Clave de

manzana

Total de

viviendas

Total de

viviendas

habitadas

Total de

viviendas

particulares

Viviendas

particulares

habitadas

Total de

viviendas

particulares habitadas

Viviendas

particulares

deshabitadas

Viviendas

particulares

de uso temporal

000

208975

173907

203319

168251

173804

24966

10102

Tabla 4 Resultados por AGEB y manzana urbana para la Delegación Cuauhtémoc (INEGI Censo Población y

Vivienda 2010)

De acuerdo al INEGI, un AGEB o área geoestadística básica es la extensión territorial que corresponde a la

subdivisión de las áreas geoestadísticas municipales. Se clasifican en dos tipos: AGEB urbana o AGEB rural.

Un AGEB urbana es un área geográfica ocupada por un conjunto de manzanas perfectamente delimitadas por

calles, avenidas, andadores o cualquier otro rasgo de fácil identificación en el terreno y cuyo uso de suelo es

principalmente habitacional, industrial, de servicios, comercial, etc., y sólo son asignadas al interior de las

localidades urbanas.

23

2.1.2 ATLAS NACIONAL DE RIESGOS MÉXICO

Del menú principal del Atlas, fue necesario seleccionar la opción de Geológicos con la finalidad de elegir la

casilla de sismos y poder desplegar las capas de la Zonificación sísmica o geotécnica del Distrito Federal (ver

Figura 1.3 y 1.4).

Para obtener la vivienda total habitada de la Delegación Cuauhtémoc, fue indispensable activar la capa de los

límites municipales con la finalidad de dibujar cada uno de los cinco polígonos correspondientes a la

Zonificación sísmica. Y finalmente realizar la sumatoria del número de viviendas existentes en cada uno de

los polígonos y así obtener el total de viviendas de la delegación.

Como ejemplo veremos el caso del polígono correspondiente a la Zona I de la delegación. En este caso de

acuerdo a la Figura 2.1, la vivienda total habitada es de 133.

Para los demás polígonos de la Zona II a la IIIc, el procedimiento es análogo al del polígono de la Zona I.

En los siguientes incisos, será posible observar como la vivienda total habitada que se obtuvo por cada

polígono, será de gran utilidad para poder obtener el índice de susceptibilidad de daño por sismo por cada una

de las zonas sísmicas de la delegación.

Figura 2.1 Información producto del análisis básico del polígono de la Zona I de la Delegación Cuauhtémoc

(Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)

2.2 FUNCIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO (ISD)

Se utilizó la función definida como índice de susceptibilidad de daño (ISD) mostrada en el artículo de la

Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C.: “Estudio sobre el Capítulo de Seguridad Estructural de

algunos Reglamentos de Construcción en la República Mexicana”, misma que es la siguiente:

ec. 1

24

En ella se contempla el nivel de peligro sísmico de la región, el nivel de completes del reglamento de la

región y el porcentaje de vivienda con material precario en muros y paredes.

De acuerdo al artículo, las hipótesis de la ecuación son las que a continuación se enuncian:

La unidad es el valor máximo que puede tener la función. Este valor representa la susceptibilidad al

daño ante un sismo.

𝑘1: parámetro que representa el nivel de peligro ante sismo conocido también como coeficiente

sísmico.

𝑘2: parámetro que toma en cuenta el nivel de vulnerabilidad de la vivienda. Es una función lineal del

porcentaje de vivienda con material precario en muros y paredes.

𝑘3: parámetro que considera el nivel de completes del reglamento de la región.

Se consideró el mismo nivel de influencia de los tres parámetros en la ecuación.

2.3 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR ZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC

A continuación se presenta el cálculo del Índice de susceptibilidad de daño por sismo de la delegación:

2.3.1 Zona I

Datos:

Zonificación sísmica

Coeficiente sísmico c

NTCDS-2004

I

0.16

Tabla 5 Coeficiente sísmico de la Zona I (NTCDS 2004)

𝑘1= 0.356

𝑘2= 0.00004

𝑘3= 0.20

Cálculos:

ISD=0.377

2.3.2 Zona II

Datos:

Zonificación sísmica

Coeficiente sísmico c

NTCDS-2004

II

0.32

Tabla 6 Coeficiente sísmico de la Zona II (NTCDS 2004)

𝑘1= 0.711

𝑘2= 0.004

𝑘3= 0.35

Cálculos:

ISD=0.451

25

2.3.3 Zona IIIa

Datos:

Zonificación sísmica

Coeficiente sísmico c

NTCDS-2004

IIIa

0.40

Tabla 7 Coeficiente sísmico de la Zona IIIa (NTCDS 2004)

𝑘1= 0.889

𝑘2= 0.021

𝑘3= 0.20

Cálculos:

ISD=0.565

2.3.4 Zona IIIb

Datos:

Zonificación sísmica

Coeficiente sísmico c

NTCDS-2004

IIIb

0.45

Tabla 8 Coeficiente sísmico de la Zona IIIb (NTCDS 2004)

𝑘1= 1.000

𝑘2= 0.024

𝑘3= 0.15

Cálculos:

ISD=0.620

2.3.5 Zona IIIc

Datos:

Zonificación sísmica

Coeficiente sísmico c

NTCDS-2004

IIIc

0.40

Tabla 9 Coeficiente sísmico de la Zona IIIc (NTCDS 2004)

𝑘1= 0.889

𝑘2= 0.014

𝑘3= 0.10

Cálculos:

ISD=0.595

27

CAPÍTULO 3

RESULTADOS

3.1 MAPA DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC

De acuerdo a la metodología expuesta en el artículo de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural A.C.,

para plantear un mapa de regionalización de susceptibilidad de daño por sismo de la edificación de vivienda

en la Delegación Cuauhtémoc, se recomienda establecer una relación entre el nivel de riesgo y el valor del

ISD de acuerdo a la siguiente clasificación:

Índice de susceptibilidad (ISD) Nivel de riesgo

ISD>0.75 Muy alto

0.75>ISD>0.50 Alto

0.50>ISD>0.25 Medio

0.25>ISD Bajo

Tabla 10 Relación entre el nivel de riesgo y el valor del ISD (SMIE 2002)

Figura 3.1 Mapa del índice de Susceptibilidad de daño por sismo (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)

Con base en los niveles de riesgo plasmados en el mapa, la Delegación Cuauhtémoc es muy susceptible a

sufrir daños por sismo en edificaciones de vivienda construidas con material precario.

En las Zonas I y II que representan aproximadamente el 5.88% de la superficie de la delegación (color gris

claro), el nivel de riesgo es medio. Mientras que aproximadamente el 94.12% de la superficie (color gris

oscuro) posee un nivel de riesgo alto y corresponde a las Zonas IIIa, IIIb y IIIc.

29

CAPÍTULO 4

CONCLUSIONES

De acuerdo a los datos del INEGI del Censo de Población y Vivienda 2010, la Delegación Cuauhtémoc

cuenta con un 6.38% de materiales precarios en muros y techos de edificaciones de vivienda particular

habitada.

Por medio del Atlas Nacional de Riesgos México 2016, fue posible obtener el porcentaje de material precario

en muros y techos por zonificación sísmica de la delegación:

Entidad

Delegación

Zona sísmica

Materiales

precarios

en paredes

%

Materiales

precarios

en techos

%

Total

Materiales

precarios

%

Distrito Federal

Cuauhtémoc

I 0.0016 0.0028 0.0044

II 0.140 0.241 0.381

IIIa 0.788 1.351 2.139

IIIb 0.901 1.544 2.445

IIIc 0.521 0.894 1.415

Suma 6.385

Tabla 11 Porcentaje de material precario en edificación de vivienda de la Delegación Cuauhtémoc (INEGI Censo

Población y Vivienda 2010)

Por lo tanto de acuerdo a la Tabla 11, el 93.615% de los materiales empleados en la construcción de la

edificación de vivienda de la delegación, son no precarios.

No obstante del bajo porcentaje de materiales precarios de las viviendas, como resultado del análisis de los

índices de susceptibilidad de daño por sismo ISD por Zona sísmica de la delegación, se obtuvieron los

siguientes valores:

Zona I = 0.377

Zona II = 0.451

Zona IIIa = 0.565

Zona IIIb = 0.620

Zona IIIc = 0.595

Dichos valores muestran un índice de susceptibilidad de daño por sismo moderado en la Zona I y II donde se

ubica por ejemplo la colonia San Miguel Chapultepec y Condesa respectivamente. De acuerdo a la Tabla 11,

en lo que respecta al porcentaje de materiales precarios en paredes y techos de las edificaciones de vivienda,

estos mismos resultaron muy bajos (menores al 0.5%).

Mientras que el índice de susceptibilidad de daño por sismo resultó alto donde se ubica por ejemplo la colonia

Santa María La Ribera (Zona IIIa), la colonia Roma y Centro Histórico (Zona IIIb) y la colonia Obrera y

Doctores (Zona IIIc). Así mismo, de acuerdo a la Tabla 11 en lo que respecta al porcentaje de materiales

precarios en paredes y techos de las edificaciones de vivienda, estos mismos también resultaron bajos

(mayores al 1.0%).

Sin embargo es importante recordar que en la ecuación para determinar el índice de susceptibilidad (ec. 1), de

igual manera también influyen el coeficiente sísmico y el nivel de completes del reglamento de la zona

sísmica de la delegación.

30

En el caso particular de la Zona I de la delegación, el peligro sísmico es el más bajo de todos y posee un valor

de 0.16. Además que se consideró un nivel de completes del reglamento del 20%. Es decir, el 80% de las

edificaciones de las viviendas particulares habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento

anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto

con el que determina el bajo porcentaje de materiales precarios en muros y techos (0.0044%), traen como

resultado un ISD de 0.377 que de acuerdo a la Tabla 10 representa que el riesgo de que las viviendas sufran

daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel medio.

En el caso de la Zona II, el peligro sísmico posee un valor de 0.32 y se consideró un nivel de completes del

reglamento del 35%. Lo cual se traduce en que el 65% de las edificaciones de las viviendas particulares

habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del

Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de

materiales precarios en muros y techos (0.381%), traen como resultado un ISD de 0.451, lo cual significa que

el riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel medio.

Para la Zona IIIa, el peligro sísmico posee un valor de 0.40 y se consideró un nivel de completes del

reglamento del 20%. Lo cual significa que el 80% de las edificaciones de las viviendas particulares habitadas,

fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito

Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de materiales

precarios en muros y techos (2.139%), traen como resultado un ISD de 0.565, mismo que significa que el

riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel alto.

En la Zona IIIb, el peligro sísmico posee el valor de 0.45 que es el coeficiente más alto de todas las zonas y se

consideró un nivel de completes del reglamento del 15%. Lo cual significa que el 85% de las edificaciones de

las viviendas particulares habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento

de Construcciones del Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el

bajo porcentaje de materiales precarios en muros y techos (2.445%), traen como resultado un ISD de 0.620,

mismo que significa que el riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un

sismo sea de nivel alto.

Finalmente en la Zona IIIc, el peligro sísmico posee el valor de 0.40 y se consideró un nivel de completes del

reglamento del 10%. Lo cual significa que el 90% de las edificaciones de las viviendas particulares habitadas,

fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito

Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de materiales

precarios en muros y techos (1.415%), traen como resultado un ISD de 0.595.

31

Figura 4.1 Edificación de vivienda de la Colonia San Miguel Chapultepec II Secc-Zona I (Google, 2016)

De acuerdo con los resultados obtenidos por zonificación sísmica de la Delegación Cuauhtémoc, mientras

más pequeño sea el nivel de completes del reglamento de construcción y más grandes sean el peligro sísmico

y el porcentaje de materiales precarios en muros y techos de las edificaciones de vivienda, como resultado se

obtendrán mayores índices de susceptibilidad de daño por sismo. Es decir, las viviendas tendrán un mayor

riesgo de sufrir colapso ante las fuerzas debidas al sismo, como es el caso de las que se ubican en la Zona

IIIb.

En la Figura 4.2, se muestra un ejemplo de tipología de vivienda en la Colonia Centro de la Ciudad de

México perteneciente a la Zona IIIb, donde resalta la vulnerabilidad de los edificios por su antigüedad y por

lo tanto un porcentaje muy bajo del nivel de completes ya que fueron construidas con un reglamento anterior

al Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004.

Figura 4.2 Edificaciones de viviendas de la Colonia Centro-Zona IIIb (Google, 2016)

32

Caso contrario es el de la Zona II, en donde se consideró un nivel de completes del reglamento de

construcción mayor, pero son menores el peligro sísmico y el porcentaje de materiales precarios en muros y

techos de las viviendas. Por lo tanto, el índice de susceptibilidad es menor y las edificaciones tendrán un

menor riesgo de sufrir colapso ante las fuerzas sísmicas.

En la Figura 4.3, se muestra un ejemplo de tipología de vivienda en la Colonia Condesa de la Ciudad de

México perteneciente a la Zona II, donde aparentemente la edificación fue construida de acuerdo con el

Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004 y por lo tanto presenta un nivel de completes mayor

en comparación con las viviendas de la Figura 4.2.

Figura 4.3 Edificación de vivienda de la Colonia Condesa-Zona II (Google, 2016)

Figura 4.4 Edificaciones de viviendas de la Colonia San Rafael-Zona IIIa (Google, 2016)

33

Figura 4.6 Edificación de vivienda de la Colonia Centro-Zona IIIc (Google, 2016)

Figura 4.5 Edificación de vivienda de la Colonia Roma-Zona IIIb (Google, 2016)

34

De acuerdo con la Figura 3.1, las Zonas I y II poseen un nivel de riesgo medio por colapso ante fuerzas

sísmicas y representan aproximadamente el 5.88% de la superficie de la delegación. Mientras que

aproximadamente el 94.12% de la superficie lo representan las Zonas IIIa, IIIb y IIIc y poseen un nivel de

riesgo alto por colapso ante fuerzas sísmicas.

Mediante los resultados obtenidos en el estudio de susceptibilidad de daño por sismo realizado a la

Delegación Cuauhtémoc, es posible afirmar que las edificaciones de vivienda particular habitada y construida

con materiales precarios, presentan un nivel de riesgo medio y alto de sufrir el colapso ante las fuerzas

generadas por sismo. Por lo que la seguridad estructural de estas viviendas y por ende de sus ocupantes se ven

seriamente comprometidas.

Finalmente, se debe tomar en cuenta que el presente informe es resultado únicamente del análisis de la

información proporcionada por el INEGI y el Atlas Nacional de Riesgos México. Así mismo, este trabajo no

se constituye en un dictamen de seguridad estructural sino más bien en un estudio con base en una

metodología ya establecida.

Por lo anterior se recomienda que la delegación adopte medidas de prevención de daños que lleven al colapso

a las estructuras de las viviendas construidas con materiales precarios. Siendo necesarias la reestructuración

y/o reforzamiento, o la demolición en caso extremo de las edificaciones. Para ello, es muy importante contar

con la opinión y la supervisión de especialistas en la materia como son los ingenieros o constructores con

amplia experiencia.

35

REFERENCIAS

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Reglamentos de Construcción en la República Mexicana. Memoria del XIII Congreso Nacional de Ingeniería

Estructural Puebla, Pue., México 2002. Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C., pp. 1023-1034.

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Municipales de Peligros y Riesgos. Evaluación de la Vulnerabilidad Física y Social. Serie Atlas Nacional de

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