VULNERABILIDAD SSMICA EN

EDIFICACIONES DEL DISTRITO

CHICLAYO

I. AUTORES:

Barandiaran Meoo, Amado Miguel

Briones Samame, Danny Cesar Harold

Chuquicahua Zelada, Dairy Elmer

Diaz Aguilar, Alex Ivan

Zapata Prez, Wilmer Darwin

II. DOCENTE: Jury Yesenia Aquino Trujillo

III. ASIGNATURA:

Metodologa de la Investigacin Cintifica

CHICLAYO 04 DE NOVIEMBRE DEL 2014

Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Civil Ambiental

1

PROYECTO DE INVESTIGACIN CIENTFICA

I. INFORMACIN GENERAL

1. TITULO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIN:

Vulnerabilidad Ssmica en Edificaciones del distrito de Chiclayo

2. AUTORES:

Barandiaran Meoo, Amado Miguel Galileo Briones Samame, Danny Cesar Harold Williams Chuquicahua Zelada, Dairy Elmer Javier Daz Aguilar, Alex Ivn Toche Zapata Prez, Willper Darwin Filomeno 3. TIPO DE INVESTIGACIN:

Descriptiva

4. REA DE LA INVESTIGACIN:

Estructuras

5. LOCALIDAD E INSTITUCIN DONDE DESARROLLAR EL PROYECTO

La Investigacin se realizar en el departamento de Lambayeque, provincia de Chiclayo, distrito de Chiclayo

2

DEDICATORIA

A nuestra maestra por su gran apoyo, motivacin

y dedicacin en el curso de Metodologa de

la Investigacin Cientfica, por su apoyo ofrecido

en este trabajo y por habernos transmitidos

los conocimientos obtenidos.

3

"El cientfico no busca un resultado inmediato. No espera

que sus ideas avanzadas sean fcilmente

aceptadas. Su deber es sentar las bases para

los que vendrn, sealar el camino".

Nikola Tesla

4

AGRADECIMIENTO

Este trabajo no se habra podido realizar sin la

colaboracin de muchas personas que han brindado

su ayuda, sus conocimientos y su apoyo.

A todos ellos, se les agradece de corazn por

permitirnos poder culminar esta investigacin.

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INDICE

RESUMEN ____________________________________________________________ 6

ABSTRACT ____________________________________________________________ 7

I. INTRODUCCIN _____________________________ Error! Marcador no definido.

II. MARCO DE REFERENCIA DEL PROBLEMA: ________________________ 10

2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA _________________________________________ 10

ANTECEDENTES INTERNACIONALES _____________________________________________ 10

ANTECEDENTES NACIONALES __________________________________________________ 10

ANTECEDENTES LOCALES ______________________________________________________ 11

2.2. BASES TERICO-CIENTIFICAS ________________________________________ 12

2.2.1 ASPECTOS GENERALES ___________________________________________________ 12

a. SISMICIDAD: SISMOS Y TERREMOTOS_______________________________________ 12

1. CLASIFICACIN DE LOS SISMOS ___________________________________________ 12

a. Sismos tectnicos ____________________________________________________ 12

b. Sismos volcano-tectnicos ____________________________________________ 13

c. Tremor _____________________________________________________________ 13

2. PELIGROCIDAD SSMICA __________________________________________________ 13

3. VULNERABILIDAD SSMICA _________________________________________________ 14

4.CLASES DE VULNERABILIDAD SSMICA _______________________________________ 15

a. Vulnerabilidad Estructural _______________________________________________ 15

b. Vulnerabilidad No Estructural ____________________________________________ 15

c. Vulnerabilidad Funcional ________________________________________________ 16

2.2.2 FACTOR SUELO EN EDIFICACIONES ________________________________________ 16

a. CONCEPTO DE SUELO EN EDIFICACIONES ________________________________ 16

DEFINICIN DE TMINOS BSICOS __________________________________________ 17

III. MATERIALES Y METODOS. ______________________________________ 19

IV. RESULTADOS Y DISCUSINES___________________________________ 21

V. CONCLUSIONES _______________________________________________ 22

VI. RECOMENDACIONES __________________________________________ 23

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS: _________________________________ 24

VIII. ANEXOS: ___________________________________________________ 26

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RESUMEN

La investigacin aplica una metodologa simple para determinar el riesgo ssmico

de viviendas informales en el distrito de Chiclayo. Para ello se analizar las

caractersticas tcnicas as como los errores arquitectnicos, constructivos y

estructurales de viviendas construidas informalmente.

La mayora de las viviendas informales se caracterizan por carecer de diseo

arquitectnico, estructural y por construirse con materiales de baja calidad,

generalmente estas viviendas son construidas por los mismos pobladores de la

zona, quienes no poseen los conocimientos necesarios para la prctica

constructiva.

Para recolectar la informacin para este trabajo se realizaron encuestas en

viviendas en una de la zona del distrito de Chiclayo, seleccionando una muestra

representativa de 30 viviendas en una zona determinada, las cuales fueron

seleccionadas por sus caractersticas morfolgicas y por la presencia de viviendas

informales de albailera. En fichas de encuesta se recopilaron datos de

ubicacin, estructuracin, y calidad de la construccin. Posteriormente se

proces la informacin en fichas de reporte donde se resume las caractersticas

tcnicas, elaborando un anlisis ssmico simplificado por medio de la densidad de

muros, determinando la vulnerabilidad, peligro y riesgo ssmico de las viviendas

encuestadas. Luego con la informacin obtenida se detallaron los principales

defectos constructivos encontrados en las viviendas encuestadas.

PALABRAS CLAVE:

Vulnerabilidad ssmica, construcciones informales, riesgo ssmico, diseo

estructural, control de calidad, densidad de muros, estadstica.

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ABSTRACT

The research applies a simple methodology for determining the seismic risk of

informal dwellings in the district of Chiclayo. This technical characteristics as well

as architectural, construction and structural errors homes built will be discussed

informally.

Most informal dwellings are characterized by lack of architectural, structural and

built with low quality materials, these homes are usually built by the same people

from the area who do not have the knowledge necessary to design construction

practice.

To gather information for this report conducted surveys in households in two

districts of the province of Chiclayo, selecting a representative sample of 30

homes in a given area, which were selected for their morphological features and

the presence of informal housing masonry. In survey records location data,

structure, and construction quality were collected. Subsequently the information

in report cards which summarizes the technical characteristics, developing a

simplified seismic analysis through the wall density, determining vulnerability,

hazard and seismic risk of the surveyed households was processed. Then with the

information from major construction defects found in the surveyed households

were detailed.

KEYWORDS:

Seismic vulnerability, informal structures, seismic hazard, structural design,

quality control, wall density, statistics.

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I. INTRODUCCION.-

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

1.1 SITUACIN PROBLEMTICA

El borde occidental de Amrica del Sur se caracteriza por ser una de

las regiones ssmicamente ms activas del mundo. El Per forma parte de esta

regin y su actividad ssmica ms importante est asociada al proceso de

subduccin de la placa de nazca bajo la placa sudamericana, generando

frecuentemente sismos de magnitud elevada. Adems este tipo de fenmeno

natural se debe a que nuestro pas se encuentra en el anillo de fuego del

pacifico zona de gran actividad volcnica, la que es asociada con este

fenmeno de subduccin. (Stauder 1975).

Los sismos ms recientes ocurridos en la costa central norte fueron en

Chimbote en 1970, en Lima en 1947 y en Ica en 2007. En definitiva los

terremotos de gran actividad volvern a afectar las ciudades costeras.

En el departamento de Lambayeque, se ha realizado investigaciones

especficamente en Pomalca, donde el gran porcentaje de viviendas de

edificaciones presenta un riesgo de sismicidad elevada. (Reyes Basauri 2003).

En la localidad de Chiclayo se increment la poblacin con el

transcurrir de los aos generando un desorden urbanstico a causa de una

mala planificacin. La poblacin de menos recursos, provenientes de otras

regiones naturales como la cierra y la selva, debido a que en sus regiones su

fenmeno de sismicidad no es tan frecuente carece de la magnitud con la que

se da la regin de la costa, construye sus viviendas con sus reducidos medios

econmicos y por ende sin asesora tcnica profesional, adecuada en la

proyeccin en la construccin, como tambin restndole importancia a los

materiales de calidad idneos. En consecuencia se construyen vivienda de alta

vulnerabilidad ssmica generando riesgos en la vida de cada uno de los

habitantes. Por esta razn nuestra investigacin analizara el nivel de la

vulnerabilidad ssmica en la zona de Chiclayo.

1.2 FORMULACIN DEL PROBLEMA

El anlisis de la vulnerabilidad ssmica de las viviendas informales en los distritos de Chiclayo, provincias de Chiclayo ayudar a elaborar recomendaciones para la construccin, reforzamiento y rehabilitacin de viviendas en la provincia de Chiclayo?

1.3 JUSTIFICACIN

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De acuerdo al mapa de riesgo elaborado por INDECI (Instituto Nacional de Defensa Civil) En la regin Lambayeque y la provincia de Chiclayo han ocurrido fenmenos tales como sismos a nivel de temblores e inundaciones que han afectado a la poblacin, cuyo proceso de recuperacin es lento, los cuales influyen negativamente en el desarrollo sostenible de las ciudades.

En el presente trabajo de investigacin se pretende realiza diferentes

procedimiento como encuestas, procesamiento de informacin, etc. Estos con el fin de determinar el tipo de falla en la construccin de acuerdo al incumplimiento del Reglamento Nacional de Edificaciones.

De tal manera que se puedan dar soluciones a la problemtica

existente de construcciones informales tanto para las construcciones ya realizadas como las futuras.

La solucin ms eficaz es recomendar a las municipalidades

distritales y provinciales que incluyan dentro de su plan de desarrollo metropolitano, la reduccin de la vulnerabilidad de sus viviendas. Apoyando con supervisin y capacitacin de la autoconstruccin de sus ciudadanos.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

- Contribuir en la disminucin de la vulnerabilidad en las viviendas

informales de albailera confinada en el distrito de Chiclayo. Esto

involucra conocer las caractersticas de las viviendas informales, realizar

un anlisis de la vulnerabilidad ssmica.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

- Identificar los sistemas constructivos de mayor utilizacin en la

construccin de viviendas informales en el distrito de Chiclayo.

- Evaluar el tipo de suelo y determinar su importancia en la

vulnerabilidad ssmica de las estructuras del distrito de Chiclayo.

- Determinar el rol que desempea la mano de obra especializada y el

conocimiento tcnico necesario en la construccin de estructuras

sismorresistentes.

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I. MARCO DE REFERENCIA DEL PROBLEMA:

2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

ANTECEDENTES INTERNACIONALES

Segn Carrillo,2008 : Debido a la actualizacin de los cdigos de diseo

ssmico, los requerimientos y la demanda ssmica con los cuales deben disearse las nuevas estructuras, comnmente son mayores que los utilizados durante la etapa de diseo de edificaciones existentes. La mayora de los estudios de vulnerabilidad que deben realizarse, se efectan utilizando mtodos simplificados incluidos en los cdigos de diseo ssmico. Sin embargo, en la mayora de los casos, son demasiado conservadores y poco representativos del comportamiento real de las estructuras. Usando un enfoque de diseo por desempeo, es posible tener una estimacin ms acertada de dicho comportamiento, permitiendo, en la mayora de los casos, disminuir o eliminar los costos de una rehabilitacin estructural.

El estudio de los daos causados por los terremotos destructores del

presente siglo evidencia que el hospital se encuentra entre sus principales

afectados. Las consecuencias de un sismo en una instalacin hospitalaria no

solo se presentan por el pnico de los funcionarios y pacientes o por el colapso

parcial o total de su estructura, los que son ampliamente difundidos por los

medios de comunicacin, sino tambin por las prdidas parciales o totales de la

capacidad de funcin del sistema y por lo tanto de su capacidad de atender las

demandas de la comunidad. Est prdida de funcin no est necesariamente

asociada a que ocurra dao en la estructura sino tambin al nivel de

organizacin y a la seguridad del equipamiento y de los contenidos. (Cassano

M., 2009)

ANTECEDENTES NACIONALES

Segn Vizconde Campos, Evaluacion de la vulnerabilidad sismica de un edificio

existente: Clinica San Miguel-Piura, 2004: En el Per muy poco se ha investigado este tema y mucho menos se ha aplicado a instalaciones de salud de un modo minucioso, ya que muchas veces carece de una buena supervisin.

Se le aplic un estudio de vulnerabilidad a la clnica San Miguel, por ser la clnica ms prestigiosa del departamento y albergar a muchas personas durante las 24 horas del da, adems de hallarse en una zona potencialmente licuable y con un nivel fretico alto ya que se encuentra en un alto riesgo ssmico.

Dentro de esta tesis se evalan varias edificaciones, con el mtodo de inspeccin visual rpida, entre ellas la Clnica San Miguel dando as un primer acercamiento a la evaluacin de su vulnerabilidad ssmica.

Por otro lado ya se ha realizado un ndice de susceptibilidad por sismo, de tal manera que se pudo estimar el nmero probable de viviendas establecindose una metodologa para poder determinarlo.

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Se tom en cuenta dos criterios para ese clculo: en funcin de lo ocurrido en sismos recientes en Mxico y en funcin de datos a nivel mundial.

El artculo tambin estableci una estrategia para disminuir la vulnerabilidad ssmica de las viviendas en un determinado municipio.

Por ltimo se procedi a reforzar las estructuras identificadas por los medios establecidos, utilizando procedimientos de acuerdo al caso presentado y reportndolo a la municipalidad correspondiente.

Segn Laucata Luna, Anlisis de la vulnerabilidad ssmica de las viviendas informales en la ciudad de Trujillo, 2013 menciona que: Con el fin de determinar el riesgo sismo de viviendas de albailera confinada construidas informalmente en la ciudad de Trujillo. En esta evaluacin se recolect informacin de un grupo de viviendas, las cuales se eligieron por distintas caractersticas para as lograr una evaluacin ms setera y aprovechable.

Habiendo hecho la recoleccin de datos, el proceso de los mismos se dio en gabinete, obteniendo un resumen de caractersticas tcnicas, elaborando un anlisis ssmico simplificado por medio de la densidad de muros, determinando la vulnerabilidad y peligro y riesgo ssmico de las viviendas encuestadas.

Terminado este proceso se describieron los principales defectos constructivos encontrados en estas viviendas, as se dio origen a la elaboracin de una cartilla para la construccin y mantenimiento de viviendas de albailera de la costa peruana.

ANTECEDENTES LOCALES

Reyes Basauri, Karla Antuhane, Vulnerabilidad Ssmica de las

edificaciones de la ciudad de Pomalca, Chiclayo, 2013 La necesidad de vivienda para los habitantes de la provincia de Chiclayo tiene relacin directa con el incremento demogrfico. A mayor poblacin corresponde una mayor necesidad de viviendas.

El poblador con requerimiento de vivienda, generalmente de escasos recursos econmicos, se ingenia para conseguir un terreno en los pueblos jvenes o asentamientos humanos. Luego para lograr su vivienda, emplea sus tiempos libres, consiguiendo su objetivo en numerosas etapas y en periodos de lazo muy variables. Dependiendo de su economa, utiliza la mano de obra a su alcance generalmente de escasa destreza.

La tesis Vulnerabilidad ssmica de las edificaciones de la ciudad de Pomalca. elaborada en Chiclayo, tiene como finalidad proponer el plan de uso de suelos y el reforzamiento ssmico de las viviendas del distrito de Pomalca, regin Lambayeque. Para ello, se realiz un diagnstico, en el cual se identific mediante la ficha de verificacin, que el 63% de las viviendas son de adobe y albailera. Siendo una de las causas principales que incrementa la vulnerabilidad ssmica de la edificacin, sumando a ella el tipo de suelo, el cual mediante los ensayos de sondajes elctricos verticales, se obtuvo un suelo blando o flexible con estratos de gran espesor. Aunando ambos parmetros se determin que para la ciudad de Pomalca, se espera una intensidad mxima probable de IX en la escala de Mercalli, con un mximo de 70% de dao

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estructural en viviendas de adobe. Obtenidos los resultados, se infiri que es conveniente reforzar las viviendas de adobe, y mantener una zonificacin para el uso de suelo.

2.2. BASES TERICO-CIENTIFICAS

2.2.1 ASPECTOS GENERALES

a. SISMICIDAD: SISMOS Y TERREMOTOS

La sismicidad es el estudio de los sismos que ocurren en algn lugar en especfico. Un

lugar puede tener alta o baja sismicidad, lo que tiene relacin con la frecuencia con que

ocurren sismos en ese lugar. Un estudio de sismicidad es aquel que muestra un mapa con

los epicentros y el nmero de sismos que ocurren en algn perodo. La sismicidad tiene

ciertas leyes. Una de las ms usadas es la ley de Charles Francis Richter que relaciona el

nmero de sismos con la magnitud. Los temblores y terremotos se producen cuando

ocurren movimientos de la corteza de la Tierra a travs de fallas o fracturas. (Benito &

Jimnez, 1999)

Si retrocedemos en el tiempo, de acuerdo a Giner y Molina (2001) la idea de que los

terremotos representaban una reaccin elstica a un fenmeno de generacin de

esfuerzos fue propuesta por primera vez por Hooke en su A discourse on the causes of

earthquakes publicado en 1705. En el siglo XIX, los primeros sismlogos modernos

Mallet (1810-1881) y Milne (1880 - 1913) empiezan a mostrar inters por localizar el punto

o zona del interior de la Tierra donde se produce el evento ssmico y buscar una relacin

con las fracturas existentes en la corteza terrestre (fallas). Lyell (1868) consider que los

terremotos eran un agente importante en el dinamismo de la Tierra, al observar las

fracturaciones y cambios en la elevacin del terreno que estos producan. A pesar de ser

el primero en describir cuidadosamente las fracturas y deformaciones producidas por

varios terremotos, al igual que sus contemporneos Mallet y Milne, an crean que la

causa inmediata de los terremotos era de origen trmico, bien debida a la actividad

volcnica o contraccin trmica. (Carrillo , 2008)

La primera conexin clara entre los terremotos, las fallas y los procesos tectnicos fue

hecha por G.K. Gilbert (1884), basndose para ello en las observaciones de los efectos del

terremoto de Owens Valley en 1872 en California, en la extensa zona de ruptura de falla

de San Andrs y en una gran cantidad de medidas geodsicas. Con toda la anterior

informacin, Reid (1910) propuso el primer modelo mecnico de cmo se produca la

fractura, en esencia, vigente hoy en da y conocido como Teora del Rebote Elstico.

(Carrillo , 2008)

1. CLASIFICACIN DE LOS SISMOS

Segn Andrs y Rodrguez (2008) relaciona la estructura interna de la tierra con los

movimientos ssmicos y clasifica los sismo de la siguiente manera:

a. Sismos tectnicos

Son producidos cuando la corteza de la Tierra se rompe y se mueve a lo largo de una

falla o fractura. Al igual que en otras partes del mundo, la corteza de la Tierra en

Centroamrica est fracturada en grandes segmentos que se mueven en varios sentidos y

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a diferentes velocidades, empujndose o estirando los unos de los otros. Al principio, las

rocas de la corteza resisten dichos movimientos pero, a medida que las presiones

aumentan, la corteza empieza a romperse. El sismo es el movimiento que se produce

durante esas rupturas. Si la ruptura es grande, se puede sentir un temblor de tierra.

(Escudero Puente, 2011)

Igualmente, si uno est cerca del sitio de ruptura, es ms posible que sienta el temblor

que si est alejado de l. Para simular un sismo se puede, por ejemplo, deslizar un bloque

de madera sobre una superficie spera y sentir claramente las vibraciones que este

movimiento provoca. Un temblor de tierra es similar, pero de tamao mucho mayor. Los

sismos ocurren en superficie o ms comnmente en profundidad. El epicentro es el

punto de la superficie terrestre bajo el cual ocurri un sismo, es decir que se define con

dos coordenadas: latitud y longitud. El hipocentro, en cambio, es el punto de la Tierra

donde ocurri el sismo, es decir que se define con tres coordenadas: latitud, longitud y

profundidad. (Andrs & Rodrguez, 2008)

b. Sismos volcano-tectnicos

Son sismos provocados por rupturas de la corteza de la Tierra pero, en este caso, las

rupturas estn relacionadas con el movimiento de los magmas. Generalmente, son de

tamao muy pequeo, solo perceptibles con instrumentos especialmente diseados, por

lo que no son peligrosos. Ms bien, cuando estos sismos son detectados, pueden

constituir seales preventivas, ya que indican que un volcn puede estar reactivndose.

(Escudero Puente, 2011)

c. Tremor

Es un tipo de sismo causado por el movimiento de un magma en la corteza. Como

cualquier fluido que se mueve por un canal (por ejemplo, el aire en una trompeta), el

magma causa vibraciones y ruido al moverse por una fractura o un conducto

subterrneo. El tremor no es peligroso y es muy til, ya que ofrece informacin a los

vulcanlogos sobre el movimiento del magma en profundidad. (Escudero Puente, 2011)

2. PELIGROCIDAD SSMICA

Para Benito y Jimnez (1999) la peligrosidad ssmica se define como la probabilidad de

excedencia de un cierto valor de la intensidad del movimiento del suelo, producido por

terremotos, en un determinado emplazamiento y durante un periodo de tiempo dado.

Por otro lado, el documento Natural Disasters and Vulnerability Analysis divide los

fenmenos naturales capaces de provocar desastres en tres categoras, a saber:

fenmenos meteorolgicos e hidrolgicos, terremotos y volcanes. Propone que se

apliquen a todos los fenmenos mencionados las definiciones siguientes:

Peligrosidad o amenaza H (natural hazard): Probabilidad de que ocurra un

fenmeno natural potencialmente desastroso en un lugar determinado y dentro

de un perodo de exposicin definido previamente.

Vulnerabilidad V (vulnerability): Nivel de la prdida ocasionada en un elemento

o conjunto de elementos amenazados si ocurre un fenmeno natural de una

14

magnitud determinada. Se valora en una escala que va del 0 al 1: sin daos y

prdida total, respectivamente.

Elementos amenazados E (elements at risk): Valor econmico de la poblacin,

de los edificios y obras civiles, de las actividades econmicas, de los servicios

pblicos e infraestructuras, etc., amenazados dentro de un rea geogrfica

determinada, incluidas las prdidas econmicas indirectas presentes y futuras.

Riesgo R (risk): nmero de muertos y de heridos, prdidas materiales e

interrupcin de la actividad econmica a causa de cierto fenmeno natural. Por

consiguiente, el riesgo es funcin de la peligrosidad, de la vulnerabilidad y de los

elementos amenazados

Los sismos sacuden la Tierra durante pocos minutos y no pueden ser predecibles del

todo, terminan rpidamente y causan diferentes problemas. En primer lugar, es necesario

localizar dnde se encuentran las fallas, determinar su tamao y estimar su potencial

para causar sismos, ya que no todas las fallas provocan sismos. Luego, se debe procurar

que las construcciones (edificios, puentes, casas) de las cercanas sean lo suficientemente

fuertes para resistir los potenciales sismos. Comnmente, los grandes sismos provocan

deslizamientos de tierras, por lo que la estabilidad de los terrenos debe ser tambin

considerada. A menudo, tras los grandes sismos ocurren incendios que pueden causar

severos daos adicionales. Desafortunadamente, muchos viejos edificios no han sido

construidos para resistir grandes sismos, o la planificacin y las normas utilizadas para su

construccin no fueron suficientemente buenas.

Por lo tanto, an existen elevadas probabilidades de que ocurran daos y desastres.

Entonces, qu hacer en caso de sismo? En varios lugares, como en edificios pblicos por

ejemplo, deberan existir espacios de refugio en caso de sismo. Por supuesto, estos

espacios deben ser cmaras reforzadas que resistan las sacudidas.

Durante un fuerte sismo, es una buena idea buscar refugio en zonas abiertas,

estando siempre atentos a los objetos que empiezan a desprenderse y a caer.

Como medida preventiva, hemos de intentar localizar caminos alternativos de

escape ya que, en Centroamrica, cada ciudadano tiene elevadas probabilidades

de experimentar al menos un terremoto en su vida.

3. VULNERABILIDAD SSMICA

Se denomina vulnerabilidad al grado de dao que sufre una estructura debido a

un evento ssmico de determinadas caractersticas. Estas estructuras se pueden

calificar en ms vulnerables o menos vulnerables ante un evento ssmico.

(Laucata Luna, 2013)

Se debe de tener en cuenta que la vulnerabilidad ssmica de una estructura es una

propiedad intrnseca a s misma, y, adems, es independiente de la peligrosidad

del lugar ya que se ha observado en sismos anteriores que edificaciones de un

tipo estructural similar sufren daos diferentes, teniendo en cuenta que se

15

encuentran en la misma zona ssmica. En otras palabras una estructura puede ser

vulnerable, pero no estar en riesgo si no se encuentra en un lugar con un

determinado peligro ssmico o amenaza ssmica.

Es preciso resaltar que no existen metodologas estndares para estimar la

vulnerabilidad de las estructuras. El resultado de los estudios de vulnerabilidad es

un ndice de dao que caracteriza la degradacin que sufrira una estructura de

una tipologa estructural dada, sometida a la accin de un sismo de determinadas

caractersticas. (Laucata Luna, 2013)

4.CLASES DE VULNERABILIDAD SSMICA

a. Vulnerabilidad Estructural

Se refiere a que tan susceptibles a ser afectados o daados son los elementos

estructurales de una edificacin o estructura frente a las fuerzas ssmicas

inducidas en ella y actuando en conjunto con las dems cargas habidas en dicha

estructura. Los elementos estructurales son aquellas partes que sostienen la

estructura de una edificacin, encargados de resistir y transmitir a la cimentacin

y luego al suelo; las fuerzas causadas por el peso del edificio y su contenido, as

como las cargas provocadas por los sismos. Entre estos elementos se encuentran

las columnas, vigas, placas de concreto, muros de albailera de corte, etc.

Debido a ello como se dir que un buen diseo estructural es la clave para que la

integridad del edificio sobreviva an ante desastres naturales severos como lo son

los terremotos. (Carrillo , 2008)

b. Vulnerabilidad No Estructural

Un estudio de vulnerabilidad no estructural busca determinar la susceptibilidad a

daos que estos elementos puedan presentar. Sabemos que al ocurrir un sismo la

estructura puede quedar inhabilitada debido a daos no estructurales, sean por

colapso de equipos, elementos arquitectnicos, etc., mientras que la estructura

permanece en pie. Esto generalmente se aplica a los hospitales y clnicas donde

entre el 80% y 90% del valor de la instalacin no est en las columnas, vigas, losas,

etc.; sino en el diseo arquitectnico, en los sistemas electromecnicos y en el

equipo mdico contenido dentro del hospital.

Dentro del sistema electromecnico podramos mencionar las lneas tuberas,

apoyos de equipos, la conexin de los equipos, etc. De igual forma, dentro de los

elementos arquitectnicos tenemos las fachadas, vidrios, tabiques, mamparas,

puertas, ventanas, escaleras, etc.; y que una vez afectados todos estos elementos

obligan a la paralizacin del servicio dentro del hospital, lo que afectara

directamente a las personas que necesiten ayuda en un momento dado. (Laucata

Luna, 2013).

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c. Vulnerabilidad Funcional

Un estudio de la vulnerabilidad funcional busca determinar la susceptibilidad de

un hospital o clnica a sufrir un colapso funcional como consecuencia de un

sismo. Esto es slo visible en el momento en que ocurre una emergencia. A fin de

determinar en esta tercera etapa la vulnerabilidad funcional, se evala lo

referente a la infraestructura. En primer lugar, el sistema de suministro de agua y

de energa elctrica, que son las partes ms vulnerables. Tambin son afectadas

por los sismos las tuberas de alcantarillado, gas y combustibles, para lo cual se

realizan investigaciones sobre su resistencia y flexibilidad.

Estos aspectos funcionales incluyen tambin un anlisis detallado de las reas

externas, vas de acceso a exteriores y su conexin con el resto de la ciudad; las

interrelaciones, circulaciones primarias y secundarias, privadas y pblicas y los

accesos generales y particulares de las reas bsicas en que se subdivide el

hospital. Se analiza la posibilidad de inutilizacin de ascensores, acumulacin de

escombros en escaleras y pasillos, como as tambin el atascamiento de puertas.

(Carrillo , 2008)

2.2.2 FACTOR SUELO EN EDIFICACIONES

a. CONCEPTO DE SUELO EN EDIFICACIONES

Segn Jurez Badillo (2005) es comn creencia la de que le suelo es un agregado

de partculas orgnicas e inorgnicas, no sujeta a ninguna organizacin. Pero en

realidad se trata de un conjunto con organizacin definida y propiedades que

varias vectorialmente. En la direccin vertical generalmente sus suelos tienen,

perfil y este es un hecho del que se hace abundante aplicacin. Suelo es un

trmino del que hacen uso diferentes profesantes. La interpretacin varia de

acuerdo con sus respectivos intereses. Para el agrnomo, por ejemplo, la palabra

se aplica a la parte superficial de la corteza capaz de sustentar vida vegetal, siendo

esta interpretacin demasiado restringida para el ingeniero. Para el gelogo es

todo material intemperizado en el lugar en que ahora se encuentra y con

contenido de material orgnica cerca de la superficie, esta definicin peca de

parcial en ingeniera, al no tomar en cuenta los materiales transportados no

intermperizados posteriormente a su transporte.

Para los fines de esta obra, la palabra suelo representa todo tipo de material

terroso, desde un relleno de desperdicio, hasta areniscas parcialmente

cementadas o lutitas suaves. Quedan excluidos de la definicin las rocas sanas,

gneas o metamrficas y los depsitos sedimentarios altamente cementados, que

no se ablanden o sesintegren rpidamente por accin de la intemperie. El agua

contenida juega un papel tan fundamental en el comportamiento mecnico del

suelo, que debe considerarse como parte integral del mismo.

17

DEFINICIN DE TMINOS BSICOS

Vulnerabilidad Ssmica :La vulnerabilidad ssmica es el nivel de dao que pueden

sufrir las edificaciones realizadas por el hombre durante un sismo. La vulnerabilidad

refleja la falta de resistencia de una edificacin frente a los sismos (Bommer, 1998).

Depende de las caractersticas del diseo de la edificacin, de la calidad de materiales y

de la tcnica de construccin.

Riesgo Ssmico: El riesgo ssmico es definido como una funcin de la vulnerabilidad

ssmica y del peligro ssmico, que de forma general se puede expresar como: Riesgo =

Peligro x Vulnerabilidad (Kuroiwa, 2002). Esta evaluacin de riesgo es en forma

individual para cada estructura.

Cuando se desea calcular el riesgo ssmico de una determinada zona, entonces la

ecuacin del riesgo ssmico se ve afectada por la densidad poblacional: Riesgo = Peligro

x Exposicin x Vulnerabilidad x Costo. (Bommer, 1998). En este caso el riesgo ssmico es

medido en trminos de prdidas de vidas o econmicas.

La exposicin es el nmero de personas o viviendas de la zona, o el valor productivo del

comercio del lugar. El costo est relacionado al nmero de personas en cada vivienda o

valor monetario de reparacin de cada vivienda (Bommer, 1998).

Anlisis de la Vulnerabilidad Ssmica: En la actualidad, los procedimientos y

herramientas para el anlisis de la vulnerabilidad y peligro ssmico se encuentran muy

avanzados. Las teoras para el anlisis de la vulnerabilidad van desde tcnicas

directas de campo, basada en observaciones, hasta tcnicas probabilsticas con

anlisis computacionales no lineales de las estructuras. (Bonett, 2003).

Accin dinmica: Una accin tiene variacin dinmica cuando su variacin en

el tiempo es rpida y da origen a fuerzas de inercias comparables en magnitud

con las fuerzas estticas. (Bozzo Rotondo & Barbat Barbat, 2000)

Resistencia por Desempeo: Los conceptos de resistencia y desempeo se han

considerado como sinnimos. Sin embargo, con las enseanzas aprendidas de los

sismos ocurridos durante los ltimos 25 aos, se ha generado un importante

cambio sobre la concepcin de que al incrementar la resistencia se aumenta la

seguridad y se reduce el dao. Por lo tanto, algunos cdigos de diseo sismo

resistente han sido actualizados haciendo nfasis en cambiar la concepcin de

resistencia por desempeo. (Carrillo , 2008)

Funcin Vulnerabilidad: Una funcin de vulnerabilidad muestra en forma

continua el grado de dao que puede lograr un tipo de estructura especfica

cuando est expuesta a una accin ssmica determinada. Las funciones de

vulnerabilidad se calculan a partir de los datos de dao observados o son

18

construidas artificialmente. (Chio Cho, Gomez Araujo, & Maldonado Rondn,

2007)

Estructura Dinmica: Toda estructura responde dinmicamente ante la accin

de cargas o deformaciones, generando fuerzas inerciales iguales a su masa por la

aceleracin (segunda ley de Newton, ecuacin dinmica de equilibrio). Para

cargas o deformaciones aplicadas de una manera lenta, que es el caso de cargas

muertas y vivas no dinmicas, las fuerzas inerciales pueden despreciarse, lo que

hace posible un anlisis esttico de la estructura. (Oviedo & Duque, 2006)

19

II. MATERIALES Y METODOS.

3.1 FORMULACIN DE LA HIPTESIS

Las viviendas construidas informalmente en el distrito de Chiclayo, sern ssmicamente vulnerables.

a. VARIABLES - OPERACIONALIZACIN

Determinar el rol que desempea la mano de obra especializada y el conocimiento tcnico necesario en la construccin de estructuras sismorresistentes

Variables Dimensiones Sub Dimensiones Indicadores

INTERVINIENTE

Ubicacin

Tipo de suelo

V

U

L

N

E

R

A

B

I

L

I

D

A

Estructuracin de

viviendas

La vivienda cuenta con

junta ssmica.

Dispone de una

adecuada densidad de

muros.

Los tabiques cuentan

con arriostre.

Malo

Regular

Bueno

Conocimiento

tcnico en los

procesos

constructivos

Calidad del concreto

(Presencia de

cangrejeras).

Utilizacin adecuada

del encofrado.

Adecuados

recubrimientos

(Refuerzos expuestos a

la intemperie).

Juntas fras de

construccin.

Malo

Regular

Bueno

20

D

S

S

M

I

C

A

Mano de Obra

Calificado visualmente de

forma cualitativa.

Condiciones de seguridad

del trabajador.

Herramientas que dispone

el trabajador.

Seleccin de mano de

obra en funcin del precio

Malo

Regular

Bueno

21

III. RESULTADOS Y DISCUSINES

Se realizaron distintos ensayos en muestras de suelos inalterados, para de

esta forma ir cumpliendo con los objetivos trazados, para definir el

indicador de tipo de suelo se realizaron pruebas de granulometra,

contenido de humedad, ndice lquido, etc.

De esta forma se logr clasificar al suelo como tipo: arena arcillosa.

Estos ensayos se realizaron con una muestra obtenida en la provincia de

Chiclayo(a espaldas de metro de Sta. Elena.)

22

IV. CONCLUSIONES

Se contribuy con un documento de apoyo para futuros planes de contingencia

frente a desastres naturales.

Se analiz y elabor una caracterizacin de las viviendas informales, con esto

se lleg a conocer su vulnerabilidad ssmica.

Mediante una evaluacin se realiz la identificacin de los sistemas

constructivos ms utilizados en viviendas con un alto ndice de vulnerabilidad

ssmica.

Los ensayos realizados al suelo en estudio determinaron su grado de

importancia en la construccin de viviendas.

Se determin los grados de importancia que tiene la mano de obra

especializada como tambin la mano de obra no especializada, con esto se

establecieron tems de trabajos donde se puedan desarrollar sin causar ningn

dao en la estructura.

23

V. RECOMENDACIONES

El estudio de campo para mayor eficacia deber contar con el mayor nmero

de referencias fotogrficas, con el fin de lograr una mejor caracterizacin y

clasificacin de los problemas que se originan a causa la vulnerabilidad

ssmica.

Es importante elaborar encuestas con preguntas certeras y concretas, par que

la informacin recabada sea lo ms cercana posible a la realidad.

La evaluacin de casos debe ser referenciada y ubicada estratgicamente con

el fin de tener una variedad de casos en zonas distintas de la zona en estudio,

con esto se logra un mejor conocimiento y aplicacin de propuestas con el fin

de que sean de utilidad para cualquier caso que se pueda encontrar en la zona

descrita.

Para los ensayos realizados es necesario contar un conocimiento bsico de

normas y procedimientos para la realizacin de los mismos, ya que de esa

manera el trabajo tendr una mejor eficacia al disear y construir una vivienda.

24

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

Aldama Ojeda, A., Gmez Sobern, C., & Guilln Lpez, B. (2008). Elaboracion

de una metodologa para la evaluacin de la vulnerabilidad ssmica.

Teora y aplicaciones, 41-48.

Andrs, P., & Rodrguez, R. (2008). Evaluacin y Prevencin de riesgos

eventuales en Centroamrica. En Volcanismo y Sismicidad (pgs. 46-

47). Girona: ISBN.

Benito, B., & Jimnez, E. (1999). Peligrosidad Ssmica. Fsica de la Tierra(11),

13-47.

Bozzo Rotondo, L., & Barbat Barbat, H. (2000). Diseo sismoresistente de

estructuras. Lima: Megabyte.

Carrillo , J. (2008). Evalucacin de la vulnerabilidad ssmica de estructuras

utilizando un diseo por desempeo. Dyna, 75(155), 91-102.

Cassano M., A. (2009). Analisis de estructuras bajo acciones sismicas. Paran:

Universidad tecnologica nacional de Argentina.

Chio Cho, G., Gomez Araujo, I., & Maldonado Rondn, E. (2007). Indice de

vulnerabilidad ssmica en edificaciones de mampostera basado en la

opinin de expertos. EIA, 149-168.

Escudero Puente, P. (2011). Maqueta para el analisis de edifcicaciones.

Barcelona: Facultad nautica.

Laucata Luna, J. E. (2013). Anlisis de la vulnerabilidad ssmica de las

viviendas informales en la ciudad de Trujillo. Lima: PUCP.

Maldonado Rondn, E., Chio Cho, G., & Gomez Araujo, I. (julio-diciembre de

2007). Indice de vulnerabilidad simsica basado en la opinion de

expertos. Ingenieria y Universidad Javeriana, 11(2), 149-168.

Nacin Per. (2013). Reglamento Nacional de edificaciones. Lima, Lima, Per:

Megabyte.

Oviedo, J., & Duque, M. (Diciembre de 2006). Sistema de control de respuestas

sismicas en edificaciones. EIA(6), 105-120.

Ramrez de Alba, H., Pichardo Leweinstein, B., & Arzate Cruz, S. (2007).

Estimacin de la vulnerabilidad ssmica de viviendas en zonas urbanas.

Ingeniera, 11(1), 13-23.

Reyes Basauri, K. (2003). Vulnerabilidad sismica de las edificaciones de la

ciudad de Pomalca. Tesis, Chiclayo.

25

Stauder , W. (1975). Machinisms And Distribution Of Chillian Earthquakes with

relation to subduction of the oceanic Plate. . L.A: J. Geohys.

Visconde Campos, A. (2004). Evaluacin de la Vulnerabilidad Ssmica de un

Edificio Existente: Clnica San Miguel de Piura. Tesis, Universidad de

Piura, Piura, Piura.

26

VII. ANEXOS:

ANEXO N 1

VULNERABILIDAD SSMICA DE LA VIVIENDA INFORMAL EN LA

PROVICIA DE CHICLAYO

FICHA DE ENCUESTA .

I. Informacin General

Nombre: _________________________________________

Lugar de procedencia: 1. Lambayeque ( ) 2.Piura ( ) 3.Cajamarca ( ) 4.Amazonas ( ) 5.Tumbes ( ) 6.San Martn ( ) 7.Otros ( ): _________

Nmero de miembros que residen en la vivienda: ________

Fecha de inicio y trmino de la construccin de su vivienda: _________/_________

Tiempo de residencia de la familia: __________

N pisos actual: __________ N pisos proyectados: _________

II. Datos Tcnicos

1. Su vivienda dispone de planos?: 1. Si ( ) 2.No ( )

2. Recibi asesora tcnica para la construccin de su vivienda?

1. Si ( ) 2. No ( ) Pase a la pregunta 4

3. Qu tipo de asesora tcnica recibi para la construccin de su vivienda?

1. Ingeniero ( ) 2. Maestro de obra ( )

4. Qu material cumple el papel fundamental en la construccin?:

1. Concreto ( ) 2. Acero ( ) 3. Ladrillo ( )

5. Se han realizado los ensayos respectivos en la obra?:

1. Si ( ) 2.No ( )

6. Se han realizado estudios tcnicos en la obra?:

1. Si ( ) 2.No ( )

ENSAYOS REALIZADOS EN LA VIVIENDA

1. Granulometra ( ) 2.Humedad ( ) 3.Peso Especfico ( ) 4.Gravedad Especfica ( ) 5.Corte Directo ( )

6.Consolidacion ( ) 7.Peso Volumtrico y compactado ( ):

27

DESCRIPCION DE LOS MTODO DE OBSERVACION

Muchas gracias Fecha: 10 / _____ / 2014

Mes da ao

Encuestador: ___

28

MTODO INSTRUMENTO ELEMENTOS DE LA POBLACIN

Observacin Ficha de observacin Viviendas unifamiliares.

Viviendas multifamiliares.

Entrevistas Gua de Entrevista

Maestros de obra.

Obreros.

Propietarios de las viviendas.

Encuestas Cuestionario con preguntas

Ingenieros supervisores.

Ingenieros residentes.

Ingenieros proyectistas.

Ingenieros inspectores.

TEM DESCRIPCIN UNIDAD CANTIDAD COSTO UNITARIO

TOTAL

MATERIALES DE ESCRITORIO

PAPEL BOND A4 PAQUETE 1 15 15

LAPIZ UNIDAD 5 1 5

LAPICERO UNIDAD 5 2 10

USB 8GB UNIDAD 1 25 25

TINTA LIQUIDA PARA IMPRESORA

UNIDAD 5 10 50

FOTOCOPIAS DE ARTICULOS Y OTROS

UNIDAD 300 0.05 15

MATERIALES BIBLIOGRAFICOS

DE CONSULTA LIBROS DIGITALES UNIDAD 0 0 0

SERVICIOS

MOVILIDAD PASAJES 1 50 50

CD'S UNIDAD 20 1.5 30

DVD'S UNIDAD 20 2.5 50

TOTAL S/. 250.00

29

Actividades

2014

Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Fase de planeamiento:

Revisin bibliogrfica. * * * Elaboracin del

Proyecto. * * *

Presentacin del

Proyecto. * * *

Fase de ejecucin:

Registro de Datos. * * * Recoleccin de Datos. * * * Procesamiento de

Informacin. * * *

Anlisis estadstico. * *