Estudio de Riesgo Sismico en El Sector de Buenos Aires

ESTUDIO DE RIESGO SSMICO EN LA LOCALIDAD DE BUENOS AIRES, TRUJILLO

STUDY OF SEISMIC RISK IN THE FIELD OF BUENOS AIRES, TRUJILLO

Alumnos del Curso de Ingeniera Ssmica1

RESUMEN

Este documento modelo proporciona al autor las instrucciones necesarias para que prepare correctamente un artculo segn las exigencias de la revista Tecnologa y Desarrollo de la Facultad de Ingeniera de la Universidad Csar Vallejo de Trujillo. El artculo debe estar escrito ntegramente en espaol, ingls o portugus. Si el artculo est escrito en espaol o portugus, adems del resumen en dicho idioma debe incluir un resumen en ingls (Abstract). Este documento es importante porque ayuda a prevenir el que un artculo sea rechazado a causa de su formato. Palabras Clave: palabra clave 1, palabra clave 2

ABSTRACT

This document provides to author the necessary instructions for preparing an article in accord with requirements of Tecnologa y Desarrollo journal of the faculty of Engineering of the Csar Vallejo University of Trujillo. The article must be written completely in English, Spanish o Portuguese. If article has been written in Spanish o Portuguese, in addition to the summary in that language, should include a summary in English (Abstract). This document is important because it helps to prevent that an article be rejected just because its format. Key Words: key word 1, key word 2, key word 3

FACULTAD DE INGENIERATecnologa & Desarrollo Vol. 13,N1,Enero-Diciembre 2015,Pg.001-005

Universidad Csar Vallejo. Escuela de Ingeniera Civil. E-mail: [email protected] 13(1), 2015

1. INTRODUCCIN

El Per esta propenso a sufrir sismos de gran magnitud, esto se debe a que nuestro pas se encuentra ubicado entre dos placas tectnicas: La placa de Nazca y la Sudamericana (pasando a ser partes del circulo de fuego del pacifico). Que ante la ocurrencia de un sismo, este trae graves consecuencias como son, las prdidas humanas y materiales. Debido a que las edificaciones no estn elaboradas con un adecuado proceso constructivo y tampoco cuentan con un estudio de riesgo ssmico, el cual es indispensable para la integridad de la estructura. Por ello hemos elaborado el presente artculo, bajo evaluaciones y estudios realizados en la zona de Buenos Aires, para obtener el RIESGO SSMICO EN EL SECTOR.

Para ello tomaremos en cuenta algunos sismos ocurridos que afectaron la zona de Buenos Aires siendo los ms importantes el sismo del 31 de mayo de 1970, Magnitud: 6.0 y el sismo del 21 de junio de 1937 con magnitud: 6.75.

Ante la magnitud de estos sismos, la localidad sufri daos, causando prdidas materiales e interrumpiendo la actividad econmica, comunicacin y servicios pblicos; dndose a notar la importancia del estudio de riesgo ssmico, ya que este depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos del lugar.En Buenos Aires, la gran concentracin de edificaciones con mayor susceptibilidad de dao ante la ocurrencia de un evento ssmico se encuentra repartida en toda el rea de estudio, puesto que presenta viviendas construidas durante la poca colonial e inicios de la republicana utilizando material de adobe y quincha que en la actualidad se encuentran en mal estado de conservacin y alto nivel de precariedad y con una sobrepoblacin.

Por lo tanto, el objetivo de la presente investigacin es determinar el nivel de riesgo ssmico en la localidad de Buenos Aires, donde se tomar en cuenta los siguientes temas: vulnerabilidad ssmica y peligrosidad ssmica.

2. MATERIALES Y MTODOS:

2.1. Marco tericoEn la presente investigacin se estudiar los siguientes temas:2.1.1. Riesgo ssmicoSon las consecuencias sociales y econmicas potenciales provocadas por un terremoto, como resultado de la falla de estructuras cuya capacidad resistente fue excedida por un terremoto.

2.1.2. Peligrosidad ssmicaEs la probabilidad de que ocurra un fenmeno fsico como consecuencia de un terremoto, provocando efectos adversos a la actividad humana. Estos fenmenos adems del movimiento de terreno pueden ser, la falla del terreno, la deformacin tectnica, la licuefaccin, inundaciones, tsunamis, etc. [1]

2.1.3. Vulnerabilidad ssmica Es un valor nico que permite clasificar a las estructuras de acuerdo a la calidad estructural intrnseca de las mismas, dentro de un rango de nada vulnerable a muy vulnerable ante la accin de un terreno. [1]

Por lo tanto, se puede observar que el Riesgo Ssmico depende directamente de la peligrosidad y de la vulnerabilidad, es decir, los elementos de una zona con cierta peligrosidad ssmica pueden verse afectado en menos o mayor medida dependiendo del grado de vulnerabilidad ssmica que tengan, ocasionando un cierto nivel de riesgo ssmico del lugar.

2.2. Poblacin de estudio:La poblacin est conformada por las viviendas de Buenos Aires. Se emple el muestreo de conglomerados, seleccionando aleatoriamente dos sectores de la localidad en estudio: Buenos Aires Sur y Buenos Aires Norte.

2.2.1. Criterios de inclusin: Se analizar aquellas viviendas que estn ubicadas en zonas de fcil acceso y que no representen peligro para los investigadores.

2.2.1. Criterios de exclusin: No se analizar aquellas viviendas que estn ubicadas en zonas de difcil acceso y que representan peligro para los investigadores.

2.3. Diseo de investigacinSegn el objetivo propuesto, se aplica el diseo No Experimental, Transversal, Descriptivo Simple.Esquema:MO

Dnde:M: Las viviendas de Buenos Aires Sur y Buenos Aires Norte.O: El riesgo ssmico de las viviendas de Buenos Aires Sur y Buenos Aires Norte.

2.4. Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos.2.4.1. Encuesta: (Elaborado por los alumnos de Ingeniera Ssmica con asesora del docente del curso). La encuesta desarrollada permitir evaluar la vulnerabilidad ssmica de las edificaciones, la cual consta de dos partes: la primera evala los aspectos generales como la antigedad de la edificacin, estado de conservacin, presencia de posibles factores externos, material predominante de construccin y ejecucin de la obra. Y en la segunda, establece las caractersticas estructurales como el sistema estructural, configuracin geomtrica en elevacin y en planta, y la presencia de posibles fallas estructurales.

Para evaluar la vulnerabilidad por vivienda segn la encuesta, se estableci los siguientes pesos relativos establecidos para cada tem:

Tabla 01.- Pesos relativosVULNERABILIDADPESO

Alta 3

Media2

Baja1

2.4.2. Estudios Realizados: (Estudios realizados en la zona de investigacin). Los estudios realizados en la localidad aportar en la determinacin del peligro ssmico, en donde se indag sobre sismicidad histrica de la zona [2], su cercana al mar [3], Estudio de Mecnica de Suelos [4], el nivel fretico [4], la topografa [2], la resistencia portante del suelo [4] y el factor zona [5]

2.5. Procedimiento

Inicialmente se elabor la encuesta que recolecta las caractersticas ms importantes de la edificacin que permite evaluar su vulnerabilidad.Luego se procedi a aplicar la encuesta en la zona de estudio, en la cual fueron partcipes los habitantes aportando los datos generales de la vivienda.Esto se llev a cabo en un solo da y tuvo una duracin de 4 horas.Terminado la recoleccin de datos y las observaciones de la edificacin, se continu con la elaboracin de una base de datos para procesar la informacin obtenida para luego contabilizar y calcular el nivel de vulnerabilidad de cada vivienda. Para ello se utiliz el mtodo de los pesos relativos, que consta en asignarle un valor (de l al 3) segn la respuesta escogida, luego sumamos los pesos por cada tem y obtenemos la vulnerabilidad por vivienda.Para la evaluacin del riesgo ssmico, se indag en la municipalidad distrital de Vctor Larco Herrera para contar informacin especfica de la sismicidad histrica, estudio de mecnica de suelos, nivel fretico, topografa y la resistencia portante del suelo, luego de obtener la informacin se evalu en base pesos establecidos para obtener finalmente el peligro ssmico de la localidad.

3. RESULTADOS

3.1. Vulnerabilidad ssmicaDe acuerdo con la encuesta realizada se obtuvo lo siguiente:I. Aspectos generales1.1. Antigedad de la edificacinTabla 02. Cantidad de viviendas por antigedad de la edificacin0 50 aos50 aos a msTotal

Cantidad de viviendas524129653

Figura 1. Porcentaje de viviendas por antigedad de la edificacinEl 80% de las viviendas de Buenos Aires presentan una antigedad menor a los 50 aos, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mnimo (1). Mientras que el 20% de las viviendas presentan una antigedad mayor a los 50 aos, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mayor (3).

1.2. Estado de conservacinTabla 03. Cantidad de viviendas por estado de conservacinBuenoRegularMaloTotal


Figura 2. Porcentaje de viviendas por estado de conservacinEl 17% de las viviendas de Buenos Aires presentan un estado de conservacin Malo, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mayor (3). En su mayora, especficamente el 58% de las viviendas presentan un estado de conservacin regular, por lo cual se le atribuye un grado de vulnerabilidad medio (2). Finalmente, slo un 25% de viviendas presentan un estado de conservacin Bueno, para las cuales el grado de vulnerabilidad es el mnimo (1).

1.3. Presencia de salitre, humedad y xidoTabla 04. Cantidad de viviendas por presencia de salitre, humedad y xidoPresencia de 1Presencia de 2Presencia de 3Total


Figura 3. Porcentaje de viviendas por presencia de salitre, humedad y xidoEl salitre, la humedad y el xido son factores que debilitan la estructura de las viviendas. El 100% de las viviendas de Buenos Aires presentan al menos uno de estos factores. El 28% de las viviendas presentan los 3 factores, correspondindole as el grado de vulnerabilidad ms elevado (3). El 46% de las viviendas presentan 2 de estos factores, por lo cual se le atribuye un grado de vulnerabilidad medio (2). Finalmente, el 25% de viviendas presentan solamente 1 de estos factores, para las cuales el grado de vulnerabilidad es el mnimo (1).

1.4. Material predominanteTabla 05. Cantidad de viviendas por material predominanteConcretoLadrilloAdobeTotal


Figura 4. Porcentaje de viviendas por material predominanteLas viviendas de Buenos Aires fueron construidas, en general, por uno de estos tres materiales: Concreto, Ladrillo o Adobe. El 21% de las viviendas presentan como material predominante el Adobe, correspondindole as el grado de vulnerabilidad ms elevado (3). En su mayora, especficamente el 74% de las viviendas presentan como material predominante el Ladrillo, por lo cual se le atribuye un grado de vulnerabilidad medio (2). Finalmente, slo el 5% de viviendas presentan como material predominante al Concreto, para las cuales el grado de vulnerabilidad asignado es el mnimo (1).

1.5. Ejecucin de la obraTabla 06. Cantidad de viviendas segn ejecucin de la obraCompletoIncompletoTotal


Figura 5. Porcentaje de viviendas segn ejecucin de la obraEn la encuesta realizada en Buenos aires tambin se verific el nivel de ejecucin de obra de las viviendas, obtenindose que el 36% de las viviendas de Buenos Aires se encuentran Incompletas en su ejecucin, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mximo (3). Mientras que el 64% de las viviendas tienen Completo su proceso de ejecucin, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es mnimo (1).II. Caractersticas estructurales2. 2.1. Sistema estructuralTabla 07. Cantidad de viviendas por sistema estructuralConcreto ArmadoAlbailera ConfinadaTotal


Figura 6. Porcentaje de viviendas por sistema estructuralEs importante conocer el tipo de sistema estructural de las viviendas de Buenos Aires ya que esto tiene una estrecha relacin con el comportamiento inmediato ante un evento ssmico. Por ello se determin que, el 94% de las viviendas cuentan con Albailera confinada como sistema estructural, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mximo (3). Mientras que slo el 6% de las viviendas cuentan con Concreto Armado como sistema estructural, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es mnimo (1).2.2. Configuracin geomtrica en elevacinTabla 08. Cantidad de viviendas segn configuracin geomtrica en elevacinRegularIrregularTotal


Figura 7. Porcentaje de viviendas segn configuracin geomtrica en elevacinLa configuracin geomtrica en elevacin se vincula directamente con el grado de vulnerabilidad de la edificacin, pues esta caracterstica influir en el comportamiento de la estructura frente a un evento ssmico. Por ello se determin que, el 28% de las viviendas tienen una configuracin geomtrica irregular, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mximo (3). Mientras que en su mayora, especficamente el 72% de las viviendas tienen una configuracin geomtrica regular, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es mnimo (1).2.3. Configuracin geomtrica en plantaTabla 09. Cantidad de viviendas segn configuracin geomtrica en plantaRegularIrregularTotal


Figura 8. Porcentaje de viviendas segn configuracin geomtrica en plantaAl igual que la configuracin geomtrica en elevacin, la configuracin geomtrica en planta tambin se vincula directamente con el grado de vulnerabilidad de la edificacin, pues esta caracterstica influir en el comportamiento de la estructura frente a un evento ssmico. Por ello se determin que, el 24% de las viviendas tienen una configuracin geomtrica irregular en planta, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es el mximo (3). Mientras que en su mayora, especficamente el 76% de las viviendas tienen una configuracin geomtrica regular en planta, lo cual significa que su grado de vulnerabilidad es mnimo (1).

2.4. Presencia de posibles fallas estructuralesTabla 10. Cantidad de viviendas por presencia de posibles fallas estructuralesValores Peso 1Valores Peso 2Valores Peso 3Total


Figura 9. Porcentaje de viviendas por presencia de posibles fallas estructuralesLa presencia de posibles fallas estructurales en una edificacin es un aspecto importante en el comportamiento y respuesta estructural de sta frente a un evento telrico. Por ello se determin que el 37% de las viviendas presentan fallas tales como piso blando, excentricidad e impacto, correspondindole as el grado de vulnerabilidad ms elevado (3). Por otro lado, el 10% de las viviendas presentan fallas tales como columna corta y reduccin brusca en planta, por lo cual se les atribuye un grado de vulnerabilidad medio (2). Finalmente, el 53% de viviendas presentan fallas por daos no estructurales, para las cuales el grado de vulnerabilidad asignado es el mnimo (1).

3.2. Peligro SsmicoDe acuerdo con la RNE, la localidad de Buenos Aires se encuentra en la zona de sismicidad 3 con un Z de 0.4 m/s2 (valor de aceleracin mxima del terreno).

Segn la informacin indagada se determin:

Tabla 11- Identificacin del Peligro SsmicoDESCRIPCINPESO

CERCANA AL MAR 100 m - 250 m3

MECNICA DE SUELOSGrava y arena limo o arcilla3

NIVEL FRETICO1 m - 2 m3

RESISTENCIA PORTANTE0.5kg/cm2 - 2kg/cm23

SISMICIDAD HISTRICA6.0 - 9.02

PELIGRO SSMICO14

El peso total representa el peligro ssmico de la zona de estudio, donde se convierte en un dato constante para la evaluacin final.

3.3. Riesgo SsmicoEn efecto, el riesgo ssmico depende del grado de vulnerabilidad y peligrosidad ssmica, por ende se sum ambas variables de estudio para obtener el nivel de riesgo ssmico de la localidad:

Tabla 12- Nivel de Riesgo Ssmico en la localidad de Buenos Aires.NIVEL DE RIESGO SSMICON DE EDIFICACIN

Nivel Alto195Edificaciones

Nivel Medio458Edificaciones

Nivel Bajo0Edificaciones

TOTAL653Edificaciones

Petrunio Mecanics, Andalecio Cuntico.

2

Figura 10. Porcentaje de riesgo ssmico en base al nivel identificado.

Gracias al anlisis realizado de vulnerabilidad y peligro ssmico se pudo determinar el riesgo ssmico de las viviendas de Buenos Aires. Por ello se lleg a la conclusin de que el 30% de viviendas tienen un Riesgo Ssmico Alto, el 70% de viviendas un Riesgo Ssmico Medio y ninguna vivienda est considerada dentro de un Riesgo Ssmico bajo.

4. 5. DISCUSIN

6. CONCLUSIONES

La peligrosidad ssmica de la localidad de Buenos Aires est condicionada por el factor zonificacin 3 que es una zona de alta sismicidad.

Los resultados obtenidos acreditan que las caractersticas inestables de los suelos, hacen que los mismos tengan influencia, considerando que incrementan la vulnerabilidad de las estructuras frente a un sismo de grandes magnitudes, como lo hace el nivel de vulnerabilidad estructural que influye directamente en las posibilidades de colapso de las mismas frente al sacudimiento del suelo producido por un sismo.

La zona de estudio presenta viviendas construidas durante la poca colonial, que en la actualidad se encuentran en mal estado de conservacin y con alto nivel de precariedad y con una sobrepoblacin. En estas condiciones, todas estas viviendas son altamente vulnerables a desastres ssmicos.

La gran concentracin de edificaciones con mayor susceptibilidad de dao ante la ocurrencia de un evento ssmico se encuentra repartida en toda el rea de estudio. En general, el 30% de las construcciones en la zona de estudio del balneario de Buenos Aires presenta un riesgo ssmico Alto, y un 70% de las construcciones presenta un riesgo Medio.

AGRADECIMIENTOS

A dios, por brindarnos la oportunidad de vivir, y a nuestro docente del curso el Ing. Edwin Rodrguez Plasencia, por haber compartido sus conocimientos para la realizacin de este proyecto de Investigacin.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

[1] Ulises Mena Hernndez. EVALUACIN DEL RIESGO SSMICO EN ZONAS URBANAS. Barcelona, Julio de 2002. [Online]. Disponible en:http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6222/01INDICE.pdf?sequence=1

[2] MAPA DE PELIGROS DE LA CIUDAD DE TRUJILLO Y ZONAS ALEDAAS, Primera etapa del programa de ciudades sostenibles, trujillo julio 2002

[3] Diario el comercio. No se podr construir a menos de 450 metros de la orilla [Online]. Disponible en: http://elcomercio.pe/lima/sucesos/no-se-podra-construir-menos-450-metros-orilla_1-noticia-446014

[4] INGEOTEC E.I.R.L. Mejoramiento del Muro de Contencin en la Rivera Costera, Distrito de Vctor Larco Herrera Provincia de Trujillo La Libertad. Per: Trujillo. Diciembre 2009.

[5] -Ing. Oscar Vsquez Bustamente. REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES. Tercera Edicin. Junio - 2013 Lima - Per.

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