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vul
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PRESENTADO POR:
CRISTIAN ORTEGA V.
Por qué es importante
Nuestro planeta al encontrarse en rotación y movimiento se ve
reflejado en el movimiento que generan en las placas
tectónicas que forman el manto superior e interior del planeta
por tal motivo se generan movimiento reflejando en la
superficie generando fenómenos denominados como “sismos”
los cuales varían en intensidades de acuerdo a las
características de la liberación de energía; por ello en la
actualidad se está implementando diseños antisísmicos los
cuales buscan disminuir el riesgo ante sismos de mediana a
gran intensidad; por esto, es de gran importancia el estudio de
la interacción entre las estructuras construidas y en suelo que
las sostiene.
La Vulnerabilidad Estructural por efecto de sismo en
edificaciones, es un tema el cual ha sido estudio alrededor del
mundo por muchos científicos tanto en trabajos de Doctorado
como en investigaciones para instituciones que se encargan de
la prevención y mitigación de desastres, es así que en Europa,
EEUU, Japón y Centro América se desarrollaron estudios
complementando estudios y métodos con éxito.
Qué es la Vulnerabilidad
A partir de experiencias de terremotos pasados se ha
observado que ciertas estructuras, dentro de la misma
tipología estructural, experimentan un daño más
severo que otras, a pesar de estar ubicadas en la misma
zona. Si al grado de daño que sufre una estructura,
ocasionado por un sismo de determinadas
características, se le denomina Vulnerabilidad, se
puede entonces calificar los edificios en “más
Vulnerables” o “menos Vulnerables” frente a un mismo
evento sísmico.
Sismos
Es el movimiento de la corteza terrestre o como la vibración
del suelo, causado por la energía mecánica emitida de los
mantos superiores de la corteza terrestre, en una repentina
liberación de la deformación acumulada en un volumen
limitado”.
En el país, existen dos grandes regiones sismogénicas:
• La zona de subducción de placas tectónicas, generada
por la interacción de las placas Sudamericana (continental) y
la de Nazca (submarina), las cuales interactúan generando
fricciones.
Las zonas sismogénicas continentales corresponden a
segmentos que corren paralelos a la Cordillera de los Andes.
Una de ellas está ubicada en la vertiente oriental de los Andes
y abarca los departamentos de Amazonas y San Martín, y se
extiende hacia el sur, a los departamentos de Huánuco, Pasco,
Junín, Ayacucho, Cusco y Puno. Otro segmento recorre los
valles interandinos desde Cajamarca hasta Ancash. Un tercer
segmento está en el norte del Perú, en Piura, y se extiende
hacia el Ecuador
Clasificación de los Sismos, Los sismos se pueden
caracterizar como un proceso de ruptura y deformación
elástica del material de la litósfera, y bajo esas condiciones
todos los sismos son iguales, sin embargo, se ha visto que
dependiendo del tipo de falla o mecanismo causal, así como del
medio de propagación, los sismos pueden tener consecuencias
diferentes en la superficie. Es por eso que se pueden clasificar
a los sismos según su zona de generación, y su profundidad.
De acuerdo a lo anterior tenemos la siguiente clasificación:
Sismos de subducción someros. Aquellos que se generan
en las fronteras de este tipo y que ocurren a profundidades
que no exceden los 40 km.
Sismos de subducción profundos. Aquellos que ocurren
debido a la interacción de subducción y en la zona de fricción
(interplaca), pero a profundidades mayores a los 40 km.
Sismos intraplaca de profundidad intermedia. Sismos
que se presentan en la placa subducida, pero no ocasionados
por la fricción entre las placas sino por fractura de la placa
que ha penetrado, sus profundidades son mayores a los 80 km.
Sismos de zonas de acreción. Sismos que se presentan en
este tipo de fronteras, por lo general con profundidades que no
exceden los 20 km.
Sismos de fallas de transcurrencia. Los que se presentan
en este tipo de frontera, cuyas profundidades nos exceden los
30 km por lo común.
Sismos corticales intracontinentales. Sismos que se
presentan en fallas no directamente relacionadas con los
procesos de interacción entre las placas, sino al interior de una
placa. Sus profundidades no exceden el grosor de la placa.
Adicionalmente, se pueden considerar los sismos volcánicos,
los cuales tienen una clasificación propia. Entre estos, los
llamados sismos volcano-tectónicos serían equivalentes a los
sismos corticales. Otros sismos de este tipo pueden deberse al
transporte de fluidos (magma o agua) en cavidades y
fracturas, ocasionando la emisión de bajas frecuencias por lo
que se llaman tremores.
Se ha visto que los mayores sismos son, por lo general, del tipo
A. Sin embargo, los sismos de tipo B, C, E ó F pueden llegar a
tener consecuencias graves.
Partes de un Sismo
Escalas de Intensidad
Macrosismicas
Sismicidad en el Perú
Factores que determinan la
Vulnerabilidad Estructural
Entre los importantes factores que determinan la
vulnerabilidad estructural sísmica de una edificación,
estableceremos los siguientes aspectos:
Sitio y tipo de proyecto
Configuración arquitectónica
Configuración estructural
Procedimiento constructivo
El diseño Sismoresistente
Se entiende por Diseño Estructural al conjunto de
etapas y procedimientos que desarrolla el ingeniero
proyectista para determinar la forma, dimensiones y
características detalladas de una estructura, es decir,
la parte de una construcción que tiene por función
soportar las diversas solicitaciones que se presentan
durante las distintas fases de su existencia.
• El diseño estructural no es un cálculo matemático
exacto (interesan más el comportamiento y los modos
de falla)
• Las fuerzas de sismo deben tratarse con la misma
importancia que las de gravedad (Fuerzas muy grandes
con pequeña probabilidad de ocurrencia y durante
tiempos muy cortos).
• La forma estructural influye decisivamente en el
comportamiento sísmico.
• Se trata principalmente de evitar el colapso frágil de
la estructura.
Etapas del Diseño Sismoresistente
1.Estructuración
2.Análisis
Modelación
Determinación de las solicitaciones de diseño
Determinación de las acciones de diseño sobre el
modelo → Momentos flectores, fuerzas cortantes,
desplazamientos.
3. Dimensionamiento
Filosofía del Diseño Sismoresistente
(Norma E-030, 2003)
1) Evitar pérdidas de vidas.
2) Asegurar la continuidad de los servicios básicos.
3) Minimizar los daños a la propiedad.
“Los sismos NO matan a la gente. Los edificios
pueden matar a la gente si no se diseñan para
soportar sismos”.
(Dr. Javier Piqué)
Objetivo del Diseño Sismoresistente
(Norma E-030, 1997)
1) Resistir sismos leves sin daños
2) Resistir sismos moderados, considerando la
posibilidad de daños estructurales leves.
3) Resistir sismos severos con la posibilidad de daños
estructurales importantes, con una posibilidad remota
de ocurrencia del colapso de la edificación.
Estructuración .
Se reconoce que dar protección sísmica a todas las
estructuras no es técnica ni económicamente factible.
Principios para el Diseño
a)La estructura debe soportar sismos severos y NO
colapsar ni causar graves daños a personas durante los
sismos (estado último) .
b) La estructura debe soportar sismos moderados,
experimentando daños aceptables (estado de servicio).
Solicitaciones sísmicas de diseño
Sismo de servicio: (Sismos leves y moderados)
Aquel que puede ocurrir muchas veces durante la vida
útil de la estructura. Se espera no experimentar daño
estructural o que el nivel de daño sea pequeño, de manera
que no se altere el normal funcionamiento.
Sismo de diseño: (Sismo severo)
Evento que ocurrirá por lo menos una vez durante la vida
útil de la estructura. Se espera experimentar daño
estructural moderado, sin llegar al colapso.
Configuración Estructural de las
Edificaciones
Muchos de los errores de ingeniería que ocasiona graves
daños y colapsos, se originan en fallas en la configuración.
El diseño sísmico constituye una responsabilidad
arquitectónica y de ingeniería compartida. El sismo ataca
la edificación, no haciendo distinción por disciplina. La
US Army “Seismic Desing for buildings” indica que:
“Los ingenieros están reconociendo que la forma, simetría
y distribución general de la construcción desarrollas en la
etapa conceptual, son más importantes o contribuyen de
manera más significativa en la determinación exacta de
las fuerzas especificadas en el reglamento.”
También se ha expresado, en el mismo documento, que:
“se sabe desde hace mucho tiempo que la
configuración, sencillez y alineación del sistema
resistente a los sismos de una estructura, es tan
importante, o acaso más, que las fuerzas laterales
de diseño.”
Requisitos para un adecuado
comportamiento Estructural
1.Resistencia
(La estructura debe ser capaz de soportar el sistema de
cargas verticales y horizontales, estáticas y dinámicas,
que actúen sobre ella) .
2. Rigidez
(Los desplazamientos horizontales deben ser pequeños)
3. Ductilidad
(Para que en determinadas zonas pueda tener un
comportamiento inelástico, lo que significa fisuración, sin
perder su resistencia ni que se produzca una falla frágil)
(Se trata de buscar un comportamiento elástico durante
sismos leves e inelástico durante sismos severos)
La Resistencia
Debe existir resistencia sísmica por lo menos en dos
direcciones perpendiculares.
Deben existir líneas sucesivas de resistencia (Ventaja
del sistema dual Pórticos-Muros de Corte) .
Deben existir trayectorias continuas para las cargas,
desde su punto de aplicación hasta su punto final de
resistencia.
La Continuidad en Horizontal y
Vertical
Edificio informal de siete pisos, que originalmente
fuera de tres
La Rigidez
Es importante proporcionar elementos que resistan
fuerzas horizontales sin deformaciones importantes
(¡Placas!)
Antiguamente se consideraba el criterio de diseñar
estructuras flexibles sobre suelo rígido, y estructuras
rígidas sobre suelo flexible (para alejar sus frecuencias de
vibración). Hoy esto se considera obsoleto y se exige
siempre RIGIDEZ.
Aunque la estructura sea estable y de forma regular, la
deformación total ante cargas laterales depende en gran
medida de su rigidez. A menor rigidez, mayor
deformación; y a mayor deformación, mayor probabilidad
de daños.
Debe controlarse la deriva en ambas direcciones
perpendiculares principales
¿La estructura es estable ante cargas laterales?
Aunque a simple vista una edificación parezca sólida, o el simple
hecho de haber sobrevivido muchos años, no implica que la
estructura sea verdaderamente estable ante cargas laterales
significativas. La estabilidad de la estructura está relacionada
con aspectos que incluyen la capacidad de la cimentación para
resistir empujes horizontales bajo cargas dinámicas.
¿La estructura es liviana?
Las cargas sísmicas son fuerzas inerciales, es decir, dependen de
la masa de la edificación, puesto que son precisamente la
combinación entre la masa de cada nivel y su respuesta
diferencial ante la aceleración del suelo impartida por el sismo,
lo que resulta en fuerzas relativas que pueden causar daño,
colapso parcial o total. Así, a menor masa, menor solicitación
inercial.
Colapso por ausencia de rigidez lateral
La Ductilidad
Las estructuras deben ser capaces de ingresar a una
etapa plástica, sin perder su resistencia y sin llegar a
la falla.
Se debe prevenir la formación de rótulas plásticas en
elementos que afecten menos la estabilidad de la
estructura (antes en vigas que en columnas).
Deben existir conexiones entre elementos, que
permitan desarrollar la ductilidad.
Deben existir adecuadas longitudes de anclaje.
Considerar que la falla por corte es frágil y causa
pérdida repentina de resistencia sin suficiente
disipación de energía.
Sistema Estructurales
En general, independientemente del sistema estructural
empleado, puede evaluarse las características sismo-
resistentes de una edificación, con el siguiente
cuestionario:
I. ¿La estructura es estable ante cargas laterales?
II. ¿La estructura es liviana?
III. ¿La estructura es regular en planta y en altura?
IV. ¿La estructura es rígida?
V. ¿La cimentación es compatible con el suelo?
VI. ¿La edificación tiene un sistema estructural
apropiado?
VII. ¿La edificación está construida con materiales
competentes?
VIII. ¿La edificación presenta buena calidad de
construcción?
IX. ¿La estructura tiene capacidad de absorber y disipar
energía?
Principios para el Diseño
Se describen a continuación, los principales sistemas
estructurales utilizados en nuestro medio, poniendo
especial énfasis en los tres principios fundamentales de la
ingeniería estructural sismo-resistente:
I. Resistencia: Control de esfuerzos actuantes
II. Rigidez: Control de deformaciones y desplazamientos.
III. Ductilidad: Capacidad de deformación sin colapso,
sin degradación significativa de la capacidad resistente y
con disipación de energía.
Edificaciones Aporticadas
Vigas y Columnas de concreto armado
Edificaciones de Albañilería
Edificaciones Mixtas
Pórticos y Albañilería
¿La estructura es regular en planta
y en altura?
Las irregularidades en planta o en altura, en términos de
masa, resistencia o rigidez, pueden ocasionar
concentraciones de esfuerzos, o desviaciones entre los
centros de masa y rigidez, que ponen en peligro la
integridad de la estructura.
Irregularidad en planta: Mal
comportamiento sísmico de planta
en “L”
Proporcionalidad: Edificio de albañilería
demasiado esbelto (H/B > 4) →Efecto de
compresión en talones de muro
¿La cimentación es compatible con
el suelo?
El suelo debe ser compatible con el tipo de cimentación
empleado. Así por ejemplo, un suelo blando puede no ser
compatible con cimentaciones superficiales aisladas
convencionales y un suelo rígido no requiere de
cimentaciones profundas. Así mismo, existen taludes que
pueden fallar como un conjunto, por lo que es necesario
determinar la superficie de falla para garantizar que la
cimentación se realice con la profundidad adecuada.
¿La edificación está construida con
materiales competentes?
Existen materiales que, debido a su propia naturaleza,
tienen una pobre competencia ante cargas dinámicas. En
cambio otros, pueden considerarse competentes para la
fabricación de estructuras sismo resistentes. Además, el
nivel de la resistencia y la calidad de los materiales
determinan en buena parte el desempeño de la edificación
durante su vida útil.
Esta lista incluye:
Concreto armado
Albañilería reforzada (confinada o armada)
Acero
Madera
¿La edificación presenta buena
calidad de construcción?
Es posible determinar la calidad de la construcción
mediante evidencias físicas de la propia edificación, tales
como la textura superficial de los elementos y la precisión
de la construcción, entre muchas otras.
Vivienda de
autoconstrucción,
con parapetos y
tabiquería de
fachada sin
reforzar
Consecuencias de secuencia constructiva
incorrecta (Sismo Pisco 15/08/2007)
Sin comentarios…
Vulnerabilidad relacionada con la
configuración arquitectónica
Principio Fundamental:
Un buen diseño arquitectónico debe tomar en
cuenta la estructura resistente desde sus inicios.
No se puede creer que es posible hacer el proyecto de un
edificio y después “meterle dentro” la estructura. Esto
equivaldría a creer que un ser humano se forma sin
huesos y, una vez nacido, podemos meterle dentro el
esqueleto.
Problemas de configuración en planta
Longitud
Concentración de esfuerzos por planta compleja
Problemas de configuración en elevación
Escalonamiento
Discontinuidad
La Longitud
La longitud en planta de una edificación influye en la
respuesta estructural de la misma, de una manera que no
es fácil de determinar por medio de los métodos usuales
de análisis.
Los edificios cortos se acomodan más fácilmente a las
ondas que los edificios largos.
Concentración de esfuerzos debido
a plantas complejas
Este problema surge en edificios denominados de plantas
complejas y es muy común en edificaciones hospitalarias.
Se define como planta compleja a aquella en la cual la
línea de unión de dos de sus puntos suficientemente
alejados hace su recorrido en buena parte fuera de la
planta. Esto se da cuando la planta esta compuesta de
alas de tamaño significativo orientadas en diferentes
direcciones (formas en H, U, L, etc.).
Problemas de configuración en
elevación
Escalonamiento
Los escalonamientos en los volúmenes del edificio se
presentan habitualmente por exigencias urbanísticas de
iluminación, proporción, etc.
Sin embargo, desde el punto de vista sísmico, son causa
de cambios bruscos de rigidez y de masa; por lo tanto,
traen consigo la concentración de fuerzas que producen
daño en los pisos adyacentes a la zona del cambio brusco.
En términos generales, debe buscarse que las transiciones
sean lo mas suave posibles, con el fin de evitar dicha
concentración.
Discontinuidad de elementos
verticales
La interrupción de elementos verticales de la estructura ha
probado ser la causa de múltiples colapsos parciales o totales en
edificios sometidos a sismos, sobre todo cuando la interrupción de
los elementos verticales resistentes (muros y columnas) se
presenta en los pisos inferiores.
La razón del deslizamiento del piso recae en que el nivel en que
se interrumpen los elementos es más flexible que los restantes,
con lo que aumenta el problema de estabilidad, pero además
porque se origina un cambio brusco de rigidez que ocasiona una
mayor acumulación de energía en la sección mas débil.
Los casos más usuales de interrupción de elementos verticales,
que ocurren generalmente por razones espaciales, formales o
estéticas, son los siguientes:
i. Interrupción de las columnas.
ii. Interrupción de muros estructurales (muros de corte o placas).
iii. Interrupción de muros divisorios, concebidos erróneamente
como no estructurales, alineados con pórticos.
Problema de transición de
columna
(Origina articulación en el nudo → Los momentos de la
columna superior no se pueden transmitir a la inferior)
Vulnerabilidad relacionada con la
configuración estructural
Concentración de masa
Mecanismo columna débil-viga fuerte
Columna corta
Piso blando
Falta de redundancia
Insuficiente rigidez lateral
Impacto entre edificios adyacentes
Excesiva flexibilidad del diafragma
Torsión en planta
Concentración de masa
El problema en cuestión es ocasionado por altas
concentraciones de la masa en algún nivel determinado
del edificio y se puede deber a la disposición en él de
elementos pesados, tales como equipos, tanques, bodegas,
archivos, etc. El problema es mayor en la medida en que
dicho nivel pesado se ubica a mayor altura, debido a que
las aceleraciones sísmicas de respuesta aumentan
también hacia arriba, con lo cual se tiene una mayor
fuerza sísmica de respuesta allí y por ende una mayor
posibilidad de volcamiento del equipo.
Mecanismo columna débil-viga
fuerte
Las columnas dentro de una estructura tienen la vital
importancia de ser los elementos que transmiten las
cargas a las cimentaciones y mantienen en pie a la
estructura, razón por la cual cualquier daño en este tipo
de elementos puede provocar una redistribución de cargas
entre los elementos de la estructura y traer consigo el
colapso parcial o total de una edificación.
Por lo anterior, el diseño sísmico de pórticos (estructuras
formadas preferentemente por vigas y columnas) busca
que el daño producido por sismos severos se produzca en
vigas y no en columnas, debido al mayor riesgo de colapso
del edificio por el daño en columnas. Sin embargo, muchos
edificios diseñados según códigos de sismo-resistencia han
fallado por esta causa.
Región de rótula plástica
Región de un elemento de pórtico (columnas, vigas) o
muro estructural en la que se espera que ocurra fluencia
por flexión durante la respuesta sísmica inelástica de la
estructura.
En dicha región se puede desarrollar y mantener la
capacidad de momento máximo con la correspondiente
rotación inelástica, de tal manera que el refuerzo en
tracción se deforme más que la deformación
correspondiente a su punto de fluencia.
Problema de “Columna Corta”
Varias son las causas para que el valor de la longitud
libre se reduzca drásticamente y se presente una columna
corta:
i. Confinamiento lateral parcial en la altura de la
columna por muros divisorios, muros de fachada, muros
de contención, etc.
ii. Disposición de losas en niveles intermedios.
iii. Ubicación del edificio en terrenos inclinados.
Las columnas cortas son causa de serias fallas en edificios
bajo excitaciones sísmicas, debido a que su mecanismo de
falla es frágil.
Como la rigidez lateral
es inversamente
proporcional al cubo de
su longitud → La
columna de menor
longitud tendrá mayor
rigidez y por tanto
asumirá mayor fuerza
cortante y momento.
Problema de “Piso Blando”
Varios tipos de esquemas arquitectónicos y estructurales
conducen a la formación de los llamados “Pisos blandos” o
“Entrepisos débiles”, es decir, pisos que son más
vulnerables al daño sísmico que los restantes, debido a
que tienen menor rigidez, menor resistencia o ambas
cosas.
La presencia de “pisos blandos” se puede atribuir a:
i. Diferencia de altura de entrepisos.
ii. Interrupción de elementos estructurales verticales en el
entrepiso.
Muros o placas que se eliminan en el primer piso, concentrando
demandas de ductilidad excesivas para las columnas del primer
piso, dado el comportamiento de sólido rígido de las placas
superiores
(Las deformaciones por desplazamientos laterales se concentran
en un solo piso y pueden exceder la capacidad de deformación de
dicho piso)
Edificaciones con Piso Blando
Falta de redundancia
El diseño estructural sismo-resistente contempla la
posibilidad de daño de los elementos estructurales para
los sismos más severos. Desde este punto de vista, el
diseño de la estructura debe buscar que la resistencia a
las fuerzas sísmicas dependa de un número importante de
elementos, puesto que cuando se cuenta con un número
reducido de elementos (poca redundancia) la falla de
alguno de ellos puede tener como consecuencia el colapso
parcial o total durante el sismo. En este sentido, debe
buscarse que la resistencia a las fuerzas sísmicas se
distribuya entre el mayor número de elementos
estructurales posibles.
Insuficiente rigidez lateral
La excesiva flexibilidad de la edificación ante cargas
sísmicas puede definirse como la susceptibilidad a sufrir
grandes deformaciones laterales entre los diferentes
pisos, conocidas como derivas. Las principales causas de
este problema residen en la excesiva distancia entre los
elementos de soporte (claros o luces), las alturas libres y
la rigidez de los mismos. Dependiendo de su grado, la
flexibilidad puede traer como consecuencias:
i. Daños en los elementos no estructurales adosados a
niveles contiguos.
ii Inestabilidad del o los pisos flexibles, o del edificio en
general.
iii. No aprovechamiento de la ductilidad disponible.
Edificación de pórticos flexibles en la dirección
transversal
Típica edificación de la costa, con pórticos flexibles
de columnas .25x.25 m en la dirección “principal” y
muros de ladrillo pandereta en la dirección
“secundaria”
Impacto entre edificios adyacentes
El impacto que ocurre entre edificios debido a la
proximidad existente y su manera diferente de vibrar
ante el sismo es otra causa de daño e inclusive de colapso.
El choque resulta más dañino cuando la altura de los
entrepisos no coincide en ambas estructuras. Para evitar
este fenómeno se busca respetar una distancia prudencial
(Junta de Separación Sísmica), dada por la Norma E-030,
que se obtiene tanto de la altura como del desplazamiento
máximo de ambos edificios.
Junta de separación sísmica
Sismo Pisco
15/08/2007
Excesiva flexibilidad del diafragma
Un comportamiento excesivamente flexible del diafragma
de piso implica deformaciones laterales no uniformes, las
cuales son en principio perjudiciales para los elementos
no estructurales adosados al diafragma.
Adicionalmente, la distribución de fuerzas laterales no se
hará de acuerdo a la rigidez de los elementos verticales
Comportamiento
correcto de
diafragma rígido
en edificaciones
de albañilería
confinada (viga
solera y losa de
techo)
Edificaciones sin
diafragma rígido
en el último
nivel: caso de
ausencia y
presencia de
solera
Colapso de diafragma
Torsión en planta
•La torsión ha sido causa de importantes daños de
edificios sometidos a sismos intensos, que van desde la
distorsión a veces visible de la estructura (y por tanto su
perdida de imagen y confiabilidad) hasta el colapso
estructural.
•La torsión se produce por la excentricidad existente
entre el centro de masa y el centro de rigidez.
•Algunos de los casos que pueden dar lugar a dicha
situación en planta son:
Posición de elementos rígidos de manera asimétrica
con respecto al centroide del piso.
Colocación de grandes masas en forma asimétrica
con respecto a la rigidez.
Combinación de las dos situaciones anteriores.
Hotel Embassy.
Sismo Pisco
15/08/2007 (M = 7.9)
Métodos para el cálculo de
la Vulnerabilidad
Método del ATC - 21
El método de evaluación rápida es un procedimiento visual de
inspección. Está basado en el reconocimiento y clasificación de
varias características estructurales que aumentan la
vulnerabilidad de la edificación ante un sismo. Puesto que se
basa en parámetros conservadores, con este procedimiento
aproximado no se espera que se identifiquen todas las posibles
fallas potenciales en estructuras.
El resultado de la evaluación rápida se expresa en términos de
una calificación asignada al edificio, con el fin de indicar daños
potenciales en él. Este procedimiento no requiere análisis
detallado ni cálculos laboriosos, más bien se lleva a cabo para
establecer en forma preliminar las características
estructurales que lo podrían volver vulnerable. El método
ATC-21 fue desarrollado según un extenso análisis de diversos
tipos de estructuras por métodos analíticos y experimentales.
Para realizar este estudio, utilizaremos este método que está
entre las categorías de los métodos cualitativos, Rapid Visual
Screenig of Buildingsfor Potencial SeismicHazards, ATC-21,
propuesto por Applied Technology Council.
Descripción del método
Seleccionar el formulario con las calificaciones iniciales
adecuadas de los diversos tipos estructurales según la
amenaza sísmica.
Determinar los datos cualitativos, identificación y uso del
edificio.
Determinar a qué categoría de tipo estructural pertenece el
edificio en análisis y su calificación inicial.
Determinar los factores modificadores del comportamiento
sísmico (FMCS) que aplican al edificio en cuestión.
Restar a la calificación inicial del edificio los valores de los
FMCS que se detectaron y calcular la calificación final.
Clasificar el edificio en su respectivo rango de
vulnerabilidad y determinar si es necesaria una evaluación
más detallada.
Calificación final
MÉTODO DEL ÍNDICE DE VULNERABILIDAD
(BENEDETTI Y PETRINI,1982)
El método del índice de vulnerabilidad se comienza a
desarrollar en Italia con motivo de los estudios post-
terremotos realizados a partir de 1976. El método se describe
en 1982, año a partir del cual empieza su utilización en
números asociaciones. Como resultado de ello se obtiene un
importante banco de datos sobre daños de edificios para
diferentes intensidades de terremotos y las comprobaciones
realizadas demuestran buenos resultados en la aplicación del
método. El método del índice de Vulnerabilidad puede
clasificarse como subjetivo, debido a que realiza una
calificación subjetiva de los edificios apoyándose en cálculos
simplificados de estructuras, intentando identificar los
parámetros más relevantes que controlan el daño estructural.
La calificación de los edificios se realiza mediante un
coeficiente denominado índice de Vulnerabilidad. Este índice
se relaciona directamente con la vulnerabilidad o grado de
daño de la estructura mediante funciones de vulnerabilidad.
Estas funciones permiten formular el índice de vulnerabilidad
para cada grado de intensidad macrosísmica de terremoto y
evaluar de manera rápida y sencilla la Vulnerabilidad
Estructural por efecto de sismo de edificios, condiciones que
resultan imprescindibles para desarrollar estudios urbanos a
gran escala
El método del índice de Vulnerabilidad, enmarcándose
dentro del grupo de métodos de vulnerabilidad
observada, identifica los parámetros más importantes
que controlan el daño en un edificio ante una
solicitación sísmica. Los estudios de la configuración en
planta y elevación, el tipo y calidad de los materiales
utilizados, la posición y la cimentación del edificio, la
disposición de los elementos estructurales, así como el
estado de conservación de la estructura, son calificados
individualmente en una escala numérica afectada por
un factor de peso, que trata de resaltar la importancia
de una parámetro respecto al resto. A partir de los
valores de los parámetros obtenidos de esta manera, se
realiza una calificación global del edificio en una escala
numérica continua .
Método del índice de Vulnerabilidad para estructuras
de Mampostería No Reforzada
El método del índice de Vulnerabilidad, como se había
dicho anteriormente, se aplica principalmente a
estructuras de Mampostería No reforzada, ya que la
mayoría de las estructuras, qué se encuentran en un
grupo de estructuras o zonas urbanas como es el caso
de esta investigación, son de este tipo. Por tal razón, los
resultados obtenidos son de más confianza que los
obtenidos de las estructuras de Concreto armado, ya
que la base de datos ,obtenida a lo largo de la historia
por diferentes investigaciones, son más completos,
haciendo que las correlaciones que se tienen para
establecer los escenarios de daños tengan menos
incertidumbre.
“El Diseño Estructural es el arte de usar materiales
que en realidad NO conocemos, para formar
estructuras que en realidad NO podemos analizar, de
manera que resistan cargas que en realidad NO
podemos evaluar… y hacer todo esto de modo que el
público no se dé cuenta de nuestra IGNORANCIA”
(Dr. Roberto Melli Piralla)
