METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA B– 4to SEMESTRE CÁTEDRA: MSc. Arq. Torres Obregon Diana Dalila - MSc. Arq. Vázquez Prada Gladys CICLO ACADÉMICO: 2020 - 2
VULNERABILIDAD SÍSMICA DE VIVIENDAS CONSTRUIDAS DE MANERA INFORMAL EN EL SECTOR III DEL DISTRITO DE VILLA EL SALVADOR 2020
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES INTEGRANTES Grupo 1 Cabrera Risco, Cesar Ernesto Huaranga Mato, Yordi Marquez Reymundo, John Melanio Rios Jorge, Yeicko Andre Suclupe Sandoval, Luis Alberto
ÍNDICE 1
CONTEXTO
4
MARCO HISTÓRICO
2
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
5
MARCO TEÓRICO
3
JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
6
MARCO METODOLÓGICO
REFERENTES
CONTEXTO
VILLA EL SALVADOR Sismo ocurrido en Arequipa el 23 de junio del 2001
Figura 2 Hace 19 años, un terremoto de 8.4 grados remeció Arequipa y desató un tsunami Fuente. La República.(2020).
Sismo ocurrido en Pisco el 15 de agosto del 2007
Figura 3 Terremoto de Pisco: Hace 13 años se produjo uno de los sismos más devastadores del Perú Fuentes. Exitosa .(2015)
Figura 1 ¡Se acerca un terremoto de 8 grados! Fuente. Kevinbho .(2015).
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuál es el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador, en el 2020?
JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS
Bernal, Tavera, y Antayhua (2002)
CISMID (2011)
Sismos afectan al litoral peruano
Fenómenos geográficos (sismos) constantes
Expone las viviendas de Villa El Salvador Subducción de las placas Nazca y Sudamericana
Segunda actividad sísmica (Cordilleras de los Andes)
Instituto Nacional de Defensa Civil Uribe, Audin, Perfettini y Tavera (2002)
(CISMID, 2012)
Tavera y Buforn (1998)
CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS Kuroiwa (2016)
Cenepred (2013)
escasez del terreno arenas eólicas
Construcción de viviendas
rellenos de desmonte
depósitos marinos
Inestabilidad y debilidad del suelo arenoso
suelos pantanosos
MÉTODOS DE CONSTRUCCIÓN Flores (2002)
Swisscontact (2016)
Municipalidad Distrital de Villa El Salvador (2011)
Sistema constructivo informal
Uso inapropiado del ladrillo tubular
Patrón repetido en el distrito
Construccion de pisos con materiales apilados
Vulnerable al volteo
Predominio de la mampostería en las viviendas confinada
Reparación de las construcciones costaría 85% más que el costo original
ESTADO DE LAS VIVIENDAS
Rojas (2019)
Fisuras y otras deficiencias estructurales
Kuroiwa (2016)
Cimientos de cemento ciclópeo con fisuras y rajaduras
Baja densidad de muros
INDECI (2017)
vulnerabilidad es muy alta
CISMID (2011)
Estado precario de materiales por humedad
MARCO HISTÓRICO
LÍNEA DEL TIEMPO 1586
1716
1664
El 9 de julio de 1586, sismo con epicentro en Ica que afectó Lima, Callao .
El terremoto de 1655 ocurrido en Lima y Callao
1687 20 de Octubre de 1687, se produjo un sismo con epicentro en Arequipa,
INICIO AUTOCONSTRUCTIVO
Figura 4 Iglesia en Lima, sismo (1900) Fuente. Hernando Tavera (2014)
1940
El sismo del 30 de Marzo de 1828, con epicentro en Lima
La ciudad de Camaná fue el epicentro del sismo del 10 de Febrero de 1716.
El 12 de Mayo de 1664 sucedió un sismo con epicentro en Pisco,
1655
1828
1974
El sismo del 24 de Mayo de 1940 en Lima..
1746
1904
mayor terremoto en Lima fue el ocurrido el 28 de Octubre de 1746
El sismo del 04 de Marzo de 1904, en Lima.
Figura 5 Plaza de Armas de Arequipa, sismo (1868) Fuente. Hernando Tavera (2014)
El sismo del 03 de Octubre de 1974 en Cañete.
El sismo del 17 de Octubre de 1966. en Trujillo.
Figura 6 Calle en Camaná- Arequipa, sismo (2001) Fuente. Hernando Tavera (2014)
El 15 de Agosto del 2007 ocurrió un sismo con origen en la zona de convergencia de las placas,
1993
1966
SILENCIO y COLAPSO SÍSMICO
2007
El sismo del 18 de Abril de 1993, en Cañete y Chimbote.
RESILIENCIA SÍSMICA
Figura 7 Calle en Ica, sismo (2007) Fuente. Hernando Tavera (2014)
MARCO TEÓRICO
VULNERABILIDAD SÍSMICA Definición OPS/OMS (1993) se denomina vulnerabilidad al grado de daño que sufre una estructura debido a un evento sísmico de determinadas características.
Yepes (1996) menciona que la vulnerabilidad sísmica tiene relación con dos términos que tienen diferente significado los cuales son la afectación y el daño, el primero tiene relación directa con el aspecto funcional y el segundo tiene relación con los elementos de una edificación.
La definición de Díaz (2015) agrega a la vulnerabilidad sísmica las características que tiene una edificación como sistema estructural, materiales, años de construcción, etc.
Se define a la vulnerabilidad sísmica como una propiedad intrínseca de la estructura, una característica de su propio comportamiento ante la acción de un sismo descrito a través de una ley causa-efecto, donde la causa es el sismo y el efecto es el daño.
VULNERABILIDAD SÍSMICA Factores de la vulnerabilidad Safina (2002)
Laucata (2013)
CENEPRED (2017)
Vulnerabilidad funcional
Ubicación de las viviendas
Tipo de vivienda
Localización de la vivienda
Vulnerabilidad no estructural
Tipología y topografía del suelo
Material predominante
Antigüedad de la vivienda
Vulnerabilidad estructural
Problemas constructivos
Abastecimiento de agua
Estado de conservación
Acceso a los servicios higiénicos
Topografía del terreno
Tipo de alumbrado
Configuración de elevación
VULNERABILIDAD SÍSMICA Vulnerabilidad estructural Carrillo (2007)
Medir el desempeño de la estructura
(mediante Cálculos matemáticos)
compara
Esfuerzo que carga la estructura Elasticidad de la estructura
Esfuerzo y elasticidad demandada para soportar la estructura
VULNERABILIDAD SÍSMICA Vulnerabilidad estructural Gulfo (2015)
Evaluación de vulnerabilidad sísmica según NSR-10.
Obtención de índices de sobreesfuerzo y flexibilidad
Metodología usada en los análisis cuantitativos.
Análisis detallados las integran varias estructuras
Evaluación cualitativa de las
Modelación
diferentes
estructura
componen
estructuras la
que
instalación
numérica con
un
de
la
Determinación
de
índices
nivel
de
sobreesfuerzos y flexibilidad.
de
vulnerabilidad preliminar alto o con Calificación de la vulnerabilidad de la
completa.
gran margen de incertidumbre. estructura.
VULNERABILIDAD SÍSMICA Vulnerabilidad estructural Red Acelerográfica (2019)
Estructuras que se deforman en lo mínimo.
Estructuras sobrepasan el punto de fluencia.
Fuente: Metodología para el análisis de vulnerabilidad sísmica. Red Acelerográfica (2019)
Las estructuras que tienden a desmoronarse o romperse al momento que ocurre el sismo
VULNERABILIDAD SÍSMICA Vulnerabilidad no estructural
Safina (2002)
Es importante la preservación de componentes No estructurales por su utilización.
Barbat (2004)
Factor de riesgo interno de elementos no estructurales
Tabiquerías de diferentes materiales Son los elementos más frágiles como también menos costosos en readaptación.
Elementos transitivos Techos como cubierta
VULNERABILIDAD SÍSMICA Vulnerabilidad sísmica en topografía Vulnerabilidad sísmica del Suelo.
Sector III - Villa El Salvador Zona IV
Perfil longitudinal de Villa El Salvador. Fuente: Adaptado de DESCO (2007)
CENAPRED
Suelo blando
Suelo intermedio
Suelo duro
Vulnerabilidad alta
Vulnerabilidad media
Vulnerabilidad baja
VIVIENDA AUTOCONSTRUIDA Vivienda autoconstruida Roig(2018)
Gandolfo (2018)
Biderman, Smolka y Sant’Anna (2019)
Figura 8 Criterios para contar con una vivienda formal Fuente. García Bedoya (2018)
Montes (2019)
Verona (2020)
MARCO METODOLÓGICO
PREGUNTAS
OBJETIVOS
HIPÓTESIS
CATEGORÍAS
¿Cuál es el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador, en el 2020?
Determinar el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador, en el 2020.
La vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador, en el 2020 es una de las más altas en Lima, por lo blando e inclinado del suelo y las condiciones estructurales, tales como el cálculo de la cantidad de materiales o la implementación de zapatas.
Vulnerabilidad sísmica en viviendas
¿Cuál es el grado de vulnerabilidad respecto a las estructuras que cargan las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador en el 2020?
Determinar el grado de vulnerabilidad respecto a las estructuras que cargan las viviendas construidas de manera informal, ubicadas en el Sector III del distrito de Villa el Salvador en el 2020?
El grado de vulnerabilidad de las estructuras que cargan a las viviendas informales ubicadas en el Sector III de Villa el Salvador en el 2020 es alta pues, las estructuras no están en el estado óptimo para resistir cargas actuantes que provocaría un sismo fuerte.
¿Cuáles son los factores de riesgo de los elementos no estructurales que influyen en la vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal ubicadas en el Sector III de Villa El Salvador en el 2020 frente a un colapso por sismo?
Determinar los factores de riesgo de colapso ante sismo, de elementos no estructurales que influyen en la vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal ubicadas en el Sector III de Villa el Salvador en el 2020
En el Sector III de Villa el Salvador en el 2020, los factores de riesgo para elementos no estructurales que influyen en la vulnerabilidad sísmica de las viviendas construidas de manera informal son la compactación, la fragilidad y la resistencia ante cargas vivas no estáticas
¿Cuáles son las condiciones geológicas y topográficas que influyen en la vulnerabilidad sísmica en el sector III del distrito de Villa El Salvador en el 2020?
Determinar las condiciones geológicas y topográficas que influyen en la vulnerabilidad sísmica a partir del tipo de suelo del sector III del distrito de Villa el Salvador en el 2020.
En el Sector III de Villa el Salvador en el 2020, las condiciones geológicas y topográficas que influyen en la vulnerabilidad sísmica son desfavorables según el tipo de suelo IV.
VARIABLES ● ● ● ●
Dureza del suelo Topografía del entorno Aspectos estructurales Aspectos no estructurales
Aspectos estructurales
● ●
Vulnerabilidad sísmica de viviendas
Aspectos estructurales
INDICADORES
no
●
● ●
Topografía del entorno
● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ● ●
Kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm²). Centímetros(cm). Kilonewton metro(KN - m) Kilopascal (KN/ m²) Pascal (N/m²) El ph de suelo seco y molido. Dureza de suelo. Licuefacción de suelo Capacidad portante de suelo
Fluencia o resistencia de los materiales Deformación de las estructuras
● ●
Kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm²). Centímetros (cm).
Momentos cortantes y esfuerzos en rampas y escaleras. Resistencia de materiales en muros. Pruebas de maleabilidad y momentos cortantes en techos no estructurales.
● ● ●
Kilonewton metro(KN - m) Kilopascal (KN/ m²) Pascal (N/m²)
Nivel de terreno topográfico. Mecánica de suelos. Profundidad de suelos.
● ● ● ●
El ph de suelo seco y molido. Dureza de suelo. Licuefacción de suelo Capacidad portante de suelo
REFERENTES
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguilar Z., Lazares F., Alarcon S., Quispe S., Uriarte R. y Calderon D. (2012). Actualización de la microzonificación sísmica de la ciudad de Lima. http://ares.tu.chiba-u.jp/peru/pdf/meeting/120817/TS6_1_Aguilar.pdfç
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Barbat, A. H., Lagomarsino S. and Pujades, L. G. (2006). Vulnerability assessment of dwelling buildingsǁ, in Assessing and managing earthquake risk, C. Sousa, X. Goula and A. Roca editors, 115-134, Springer.
Barbat, A.H,. y Pujades, L. (2004). Evaluación de la vulnerabilidad y del riesgo sísmico en zonas urbanas. Aplicación a Barcelonaǁ. 6º Congreso Nacional de Sismología e Ingeniería Sísmica. Guimarães, Portugal.
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Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sismicas y Mitigacion de Desastres (2011). Estudio de microzonificación sísmica y vulnerabilidad en la ciudad de Lima informe Nro. 5. http://sigrid.cenepred.gob.pe/docs/PARA%20PUBLICAR/CISMID/Villa%20El%20Salvador%20Evaluacion%20de%20la%20Vulnerabilidad%20M VCS-CISMID.pdf
Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sismicas y Mitigacion de Desastres (2011). Estudio de microzonificación sísmica y vulnerabilidad en la ciudad de Lima informe Nro 7. http://sigrid.cenepred.gob.pe/docs/PARA%20PUBLICAR/CISMID/Villa%20 El%20Salvador%20Evaluacion%20de%20la%20Vulnerabilidad%20MVCS-C ISMID.pdf
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Tavera H. (2001). Peligro sísmico en Lima y el país. Prevención: Revista del Centro de Estudios y Prevención de Desastres, 14. https://repositorio.igp.gob.pe/bitstream/handle/20.500.12816/832/S0029.pdf?sequence=1&isAllowed=y
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