VULNERABILIDAD SISMICA

ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA DE VIVIENDAS DE DOS PISOS CONSTRUIDAS CON ADOBE EN EL DISTRITO DE SAN SEBASTIAN (URB. SAN ANTONIO SECTOR MARGEN DERECHA) – PROVINCIA DEL CUSCO. VULNERABILIDAD SISMICA Se denomina vulnerabilidad al grado de daño que sufre una estructura debido a un evento sísmico de determinadas características. Estas estructuras se pueden calificar en “más vulnerables” o “menos vulnerables” ante un evento sísmico. Se debe de tener en cuenta que la vulnerabilidad sísmica de una estructura es una propiedad intrínseca a sí misma, y, además, es independiente de la peligrosidad del lugar ya que se ha observado en sismos anteriores que edificaciones de un tipo estructural similar sufren daños diferentes, teniendo en cuenta que se encuentran en la misma zona sísmica. En otras palabras una estructura puede ser vulnerable, pero no estar en riesgo si no se encuentra en un lugar con un determinado peligro sísmico o amenaza sísmica. Es preciso resaltar que no existen metodologías estándares para estimar la vulnerabilidad de las estructuras. El resultado de los estudios de vulnerabilidad es un índice de daño que caracteriza la degradación que sufriría una estructura de una tipología estructural dada, sometida a la acción de un sismo de determinadas características. EL PELIGRO SÍSMICO Es la probabilidad que se presente un sismo potencialmente desastroso durante cierto período de tiempo en un sitio dado. Representa el peligro latente natural asociado al fenómeno sísmico capaz de producir daños sobre las personas, bienes y el medio ambiente. La diferencia entre peligro y riesgo sísmico es que el peligro se relaciona a la probabilidad de ocurrencia del evento sísmico, mientras que el riesgo sísmico está relacionado con la probabilidad de que se produzca una pérdida de valor como consecuencia de un sismo.

DESEMPEÑO SISMICO El Desempeño Sísmico de una estructura es el comportamiento esperado ante diferentes niveles de sismo. El desempeño se puede cuantificar a partir de los diferentes niveles de daño que pueden ocurrir en la estructura. CLASES DE VULNERABILIDAD SÍSMICA 1. Vulnerabilidad Estructural Se refiere a que tan susceptibles a ser afectados o dañados son los elementos estructurales de una edificación o estructura frente a las fuerzas sísmicas inducidas en ella y actuando en conjunto con las demás cargas habidas en dicha estructura. Los elementos estructurales son aquellas partes que sostienen la estructura de una edificación, encargados de resistir y transmitir a la cimentación y luego al suelo; las fuerzas causadas por el peso del edificio y su contenido, así como las cargas provocadas por los sismos. Desafortunadamente, en países como Perú, muchos casos del pasado (basta recordar los daños en estructuras tras el sismo de Nazca o el de Arequipa) constatan que las normas y criterios de diseño sismorresistente no se han aplicado efectivamente. 2. Vulnerabilidad No Estructural. Un estudio de vulnerabilidad no estructural busca determinar la susceptibilidad a daños que estos elementos puedan presentar. Sabemos que al ocurrir un sismo la estructura puede quedar inhabilitada debido a daños no estructurales, sean por colapso de equipos, elementos arquitectónicos, etc., mientras que la estructura permanece en pie. METODOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA Cuando nosotros identificamos a un edificio como potencialmente vulnerable, tanto a sus estructuras como a sus elementos no estructurales, es necesario seguir con el proceso de investigación para confirmar o descartar dicha vulnerabilidad. En caso de confirmarla debemos determinar la naturaleza y extensión de los daños probables, la magnitud del riesgo y la pérdida, en

definitiva se trata de seguir un procedimiento de la evaluación de la competencia sismorresistente. Para realizar los estudios de vulnerabilidad existen muchas metodologías valederas en la literatura internacional que se han encontrado en la bibliografía consultada. En general éstas se clasifican en: 

Métodos cualitativos. son métodos diseñados para evaluar de manera rápida y sencilla un grupo de edificaciones diversas y seleccionar aquellas que requieran un posterior análisis más detallado. El uso de estos métodos es para estudiar masivamente los edificios para cuantificar el riesgo sísmico por zonas como se suele decir en Europa el realizar un mapa de escenarios sísmicos.



Métodos experimentales. realizan una correlación entre las características del sismo y las del terreno de cimentación, los daños, los tipos y configuraciones estructurales



Métodos analíticos. Son usualmente utilizados para la evaluación en detalle de la vulnerabilidad posible de una estructura ante sismos de diferente orden de magnitud. Los más conocidos son el método japonés, los métodos norteamericanos como el ATC 22 y el FEMA 310 avalados por la Federal Emergency Management Agency de USA, los métodos de energía como el de Akiyama la amyoria de estos no se pueden aplicar en estructuras de adobe.

Para la investigación se necesitara de: Investigación bibliográfica Se optó por recopilar la información bibliográfica para ampliar conocimientos generales sobre la construcción, vulnerabilidad sísmica, peligro, riesgo sísmico y temas afines. Selección de zonas de estudio Para la selección de las zonas de estudio se recurrirá al plano de catastro de la ciudad del cusco. Se localizara viviendas ubicadas en el distrito de san Sebastián en la margen derecha del rio Huatanay de múltiples características las cuales serán sometidas a un análisis. Ficha de Trabajo

Para conocer y analizar las principales características del sistema estructural de las viviendas, se utilizaran formatos técnicos desarrollados en MS Excel.

Para la elaboración de la investigación recurriremos a la siguiente información. 

Ficha de encuesta o de campo Ubicación de las viviendas, datos estructurales, procesos constructivos y sus vicios perceptibles



Ficha de reporte o de gabinete Las fichas de reporte consisten en hojas de cálculo en el programa MS Excel, donde se realizan análisis de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones. En estas hojas de cálculo se verifican la densidad de muros ante sismos severos, resistencia de los muros, estabilidad de los muros al volteo. Finalmente se calcula la vulnerabilidad sísmica que presenta

la

vivienda.

Estas fichas

también

incluyen

las

fotos

representativas y los planos CAD de cada vivienda. 

Encuesta de viviendas Una vez seleccionados las zonas para realizar las encuestas, se procederá a la visita de viviendas construidas de manera informal.

Datos Técnicos Respecto a los datos técnicos, tomaremos en cuenta lo siguiente: 

Entorno de la vivienda La ubicación en manzana, topografía y características de la zona.



Características de los principales elementos de las viviendas Muros: Las dimensiones de la unidad de albañilería como los adobes. También se incluirá la medida aproximada de las juntas entre las unidades de albañilería y el espesor de los muros.

Esquema de la Vivienda El esquema de la vivienda presenta los planos de planta y elevación de fachada de las viviendas a investigar. Estos se elaboraran a partir de bosquejos efectuados durante la visita.

3. PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN 1) Elegimos el tema de tesis titulado “Análisis de la vulnerabilidad símica de viviendas construidas con adobe de dos pisos en el Distrito de San Sebastián (urb. San Antonio sector margen derecha) – Provincia del Cusco.” 2) Buscamos información sobre conceptos de vulnerabilidad, métodos para determinar la vulnerabilidad, todos estos conceptos se obtuvieron de investigaciones ya realizadas.

3) Se consultó a ingenieros especialistas docentes de la facultad. 4) Se irá al campo a observar el lugar de estudio y se observara el estado de las viviendas a estudiar. 5) Se procederá a

buscar datos sobre la zona de estudio, como plano

catastral, mapa de peligros, Datos del lugar y del edificio, en si toda la información referente al lugar:

6) Primero Se evaluara la vulnerabilidad sísmica mediante la metodología heurística. 

Para realizar esta medición tendremos que ir a la zona de estudio, realizar encuestas a los residentes

Ejemplo de Matriz de desempeño sísmico

Niveles de desempeño propuestos por el método heurístico Con el siguiente cuadro determinaremos cualitativamente cual será el estado de daño que sufrirá la vivienda en estudio.

Esta es una medición cualitativa, la cual nos servirá como primer paso de la investigación. 

Luego llenaremos el cuadro final que en base a información recopilada asignaremos valores.



Asignaremos valores a cada variable de estudio.

Como etapa final hallaremos el nivel de vulnerabilidad.

7) Luego de terminar la parte cualitativa empezaremos con la parte cuantitativa la cual consistirá en obtener muestras de adobe de las viviendas de dos niveles en la A.P.V San Antonio en el distrito de San Sebastián. 8) Realizaremos una Descripción general del edificio (número de pisos y dimensiones).Descripción del sistema estructural (sistema resistente a fuerzas laterales, sistema de cimentación, losas de techo, etc.). Para lo cual es importante diferenciar los siguientes factores: Realizaremos mediciones de viviendas, análisis de viviendas mediante software.  Descripción de los elementos no estructurales (Elementos no estructurales que podrían interactuar con la estructura afectando el comportamiento sísmico del edificio).  Identificación del Tipo de edificio: Determinar cual es la ocupación del edificio. Se recurrirá a la norma técnica E.080 Adobe para determinar si las viviendas son esenciales o comunes.  Identificación de la Región de sismicidad. De acuerdo a lo indicado en la norma técnica E.080 el Perú se divide en 3 zonas sísmicas. Las viviendas a ser estudiadas se ubican en la zona sísmica 2.  Determinación del Tipo de suelo: Se

realizaran

calicatas,

para

obtener

muestras

representativas. Se realizaran ensayos de, granulometría, límites de consistencia; para luego clasificarlos mediante los métodos SUCS o AASHTO.  Área construida de las viviendas en estudio. Se medirá el área de las viviendas para luego elaborar los planos respectivos.  Dimensiones de los muros. Medir todos los muros de las viviendas (largo, ancho y altura).

 Densidad de muros.  Peso de la edificación. Se realizara el metrado de cargas según la nora de metrados.  Calculo de la fuerza sísmica. Se realizara utilizando la formula indicada en la norma E.080

9) Extraeremos muestras de adobe para realizar ensayos de materiales para determinar: 

Resistencia a la compresión.



Coeficiente de absorción.

10) Se determinara las características de los materiales. 11) Realizaremos una Lista de deficiencias. 12) Realizaremos Conclusiones: 13) Recomendaciones: Plan de mitigación o de evaluación futura.

Bibliografía ALIAGA, L. M., & RIVERA, M. T. (2006). CARACTERISTICAS SISMICAS DE LAS CONSTRUCCIONES DE LAS CONSTRUCCIONES DE TIERRA EN EL PERU . Lima: PUCP. Temas revisados: 

Conceptos de vulnerabilidad, riesgo símico, desempeño sísmico.



Metodología propuesta para el análisis de la vulnerabilidad sísmica de viviendas de tierra.



Tecnologías constructivas de tierra en zonas sísmicas del Perú.



Recomendaciones para construir con adobe.

Cortijo, O. L. (noviembre de 2008). http://www.eird.org/. Obtenido de http://www.eird.org/plataforma-tematica-riesgo-urbano/recopilacion-dearticulos/olga-lozano.pdf Temas revisados:   

métodos para avaluar la vulnerabilidad sísmica. Metodología Heurística. Proceso para determinar la vulnerabilidad.

RNE. (2006). Norma E.080 ADOBE. Temas revisados:     

Comportamiento sísmico en edificaciones de adobe. Muros. Tipos de amarre. Esfuerzos admisibles. Zonificación sísmica.