Evaluacion de Daño

02/04/2014

1

LilianaCarreoCentroInternacionaldeMtodosNumricosenIngeniera

(CIMNE)UniversidadPolitcnicadeCatalua(UPC)

Evaluacinyreduccindelriesgossmico 1

Interrogantesdespusdeunsismo Cuntosedificiossevieronafectados? Cmoesladistribucingeogrficadelos

daos? Qugradodedaopresentaron?Se

puedenhabitarnuevamenteyconquniveldeseguridad?

Cualesdebenserevacuadostotalmente? Quotrotipodeaccionessedebentomar

inmediatamente?Haypersonasatrapadas?Culesrepresentanpeligroparalosvecinosopeatones?

Qutipodeedificiosfueronlosmsafectados?


02/04/2014

2

Caractersticasgeneralesdelasevaluacionesdedaos Serequiereungrannmerodeevaluacionessimultneas,realizadasconrapidez,paradarrespuestasenuntiempocorto

Parahacerlagildebeservisual,partiendodecriteriosdeexpertoysinllevaracaboclculosdetallados

Despusdelaocurrenciaderplicasimportantessedebenprogramarnuevasvisitas

Paraunagestineficienteserequiereuntrabajosistemtico


(1) Evaluaciones de daos(2) Edificios daados o colapsados(3) Se estima que el nmero de viviendas daadas o colapsadas fue de 480.000 (4) Daos graves o edificios colapsados

Ciudad (Pas) Ao Intensidad(MCS) InspeccionesEdificios

no habitablesFamilias

sin hogarFriuli (Italia) 1976 X 70.000 (1) 43.000 (2) 190.000Irpinia (Italia) 1980 X 160.000 (3) 300.000Marche (Italia) 1997 IX-X 100.000 27.000 (27%) 30.000Pollino (Italia) 1998 VI- VII 18.000 4.100 (22%)Kobe (Japn) 1995 XI 46.000 144.000 (4) 240.000

Kocaeli (Turqua) 1999 XI 120.000 (4) 600.000Atenas (Grecia) 1999 XI 65.000 32.000 (50%) 70.000

Dimensiones delproblema


02/04/2014

3

Agibilta edificios52686

53,7%

13,6%

24,2%2,8%

1,0%

4,7%

5Evaluacinyreduccindelriesgossmico

LAquila

Resultadosdelasevaluacioneshastael21deMayode2011

89%verde(habitable) 6%amarillo(465) (daonoestructural,habitabledespuesdereparaciones)

4%rojo(309)(daoestructural,nohabitable)

1%ruina(67)(antesdelsismo)

7750 edificios


Lorca

02/04/2014

4

El objetivo principal esidentificar que edificios son ono seguros para volverse aocupar y por lo tanto lograrque el mayor nmero depersonas pueda regresar a suscasas rpidamente.

Para qu un proceso de evaluacin de daos?


Reducirlaincidenciadelesionesymuertes,porlaposiblecadaovolcamientodeobjetosoporlaocurrenciadeposiblesrplicasdespusdeleventoprincipal.

Obtenerinformacinsobrelamagnituddeldesastreentrminosdelnmerodeedificioshabitables,daadosoquellegaronalcolapso.

Identificacindelasnecesidadesdelacomunidadconrelacinalaseguridaddesusedificiosconelfinllevaracabolosprocedimientosdeemergencianecesariosparalaproteccindelasvidashumanasyelalojamientodelosafectados.

Objetivos acorto plazo


02/04/2014

5

Objetivos amediano plazo Estimardemanerapreliminarlasprdidaseconmicasprovocadasporeldesastre,demaneraquepermitalapreparacindeunplanapropiadoderehabilitacinyasistenciaenlareconstruccinydesarrollodelazonaafectada.

Registroyclasificacindelosdaosconpropsitosdeplaneacin,reconstruccinyreforzamientodelasconstruccionesquesufrierondaosconelsismo.


0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 5 10 15 20 25

LeveModeradoFuerteTotal

Objetivos alargoplazo Identificacindelosprincipales

elementosafectadosssmicamenteysuscausas,caracterizndolasconelfindeconstruirfuncionesdevulnerabilidad paralasdiferentescategorasdeedificios.

Construccindebasesparaeldesarrollodecriteriostcnicosparalaplanificacindelasaccionesdemitigacinalargoplazo.

Mejoramientodeespecificacionesenloscdigosdeconstruccinydeurbanismo.


02/04/2014

6

Apoyoalacomunidadparaprocesosdesolicituddecrditos,subsidiosodecertificadosparalascompaasdeseguros

Otras aplicaciones


Niveles EvaluacinrpidaEvaluacindetalladaEvaluacindeingeniera

ObjetivosDecidirsobreelusoalargoplazodelosedificios(Japn)

sugerenciasalpropietario(reparacin,refuerzo,demolicin)Evaluacindeprdidaseconmicasdirectas(Italia)

decisinalargoplazo:evaluacindeingeniera(tambinUSAyMxico)

Metodologasdeevaluacinreconocidasanivelmundial


02/04/2014

7

MarcarEXAMINADA

Segura,peropuedenecesitarserreparada

MarcarINSEGURA

Insegura,debeserreparadaodemolida

EvaluacindeIngeniera

MarcarEXAMINADA

Segura,peropuedenecesitarserreparada

MarcarENTRADARESTRINGIDA

Dudosa

MarcarINSEGURA

Insegura,debeserreparadaodemolida

EVALUACINDETALLADA

MarcarEXAMINADA

MarcarENTRADARESTRINGIDA

MarcarINSEGURA

APARENTEMENTEOK DUDOSA OBVIAMENTEINSEGURA

EVALUACINRPIDA

IDENTIFICARESTRUCTURAAEVALUAR

13

MetodologasdeevaluacindedaosPas Ao

Yugoeslavia 1984

California(EEUU) ATC20 1989,1995,2005Mxico 1995,1998Japn 1996

Italia

Colombia 1993,1999,2003


02/04/2014

8

Identificacindelaedificacin Tipodeestructura,usodelaedificacinyparmetrosdecalidad

Clasificacindeldao Medidasdeemergenciayregistrodeprdidashumanas

Fotografasoesquemas

Contenidobsicodelosformularios


Gua Tcnica para Inspeccin de Gua Tcnica para Inspeccin de Edificaciones Despus de un SismoEdificaciones Despus de un Sismo

Manual de CampoManual de Campo

Preparado porPreparado porAsociaciAsociacin Colombiana de n Colombiana de IngenierIngeniera Sa Ssmica smica AISAIS

FONDO DE PREVENCIFONDO DE PREVENCIN Y ATENCIN Y ATENCIN DE N DE EMERGENCIASEMERGENCIAS FOPAEFOPAE

Mayo de 2002Mayo de 2002

Fondo de Prevencin yATENCION DE EMERGENCIAS

ALCALDIA MAYOR DE BOGOTA D.C

Formulario,guatcnicadeinspeccindeedificacionesyformatosdehabitabilidad Evaluacinyreduccindelriesgossmico 16

02/04/2014

9

Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas Falta de entrenamiento y cualificacin de losevaluadores

Subjetividad en las evaluaciones Problemas en la ubicacin de los edificios Falta de organizacin y sistematizacin de losregistros

Falta de un plan de contingencia asociado


Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas Faltadecapacitacin Faltadeunmanual Planeacindelasvisitasporllamadasynoprogramacindebarridos

Demoraenelproceso Faltadesistemasdecontrolyverificacin Problemasdelogsticaydecoordinacin


02/04/2014

10

FORMATOSDEHABITABILIDAD


Personalrequeridoparalainspeccin Profesionalesrelacionadosconelsectordela

construccindeedificios,comoingenierosciviles,arquitectosotcnicosenobrasciviles.

Preferiblementeprofesionalesconexperienciaendiseoestructuraloenconstruccin.

Sepodrninvolucrarestudiantesdeltimossemestresdeingenieraoarquitecturaparalainspeccindeedificiosenzonasdemenorafectacinocomoauxiliares.

Enzonasconproblemasdesuelossedebeincluirenelequipouningenierogeotecnista


02/04/2014

11

Evaluadores:Responsablesdelainspeccindelosedificiosysealizacindelosedificiosdeacuerdoalahabitabilidad.

Supervisores:Eselresponsabledelalabordelacomisionesdesuzona:asignamaterial,verificayasesoraelcorrectodiligenciamientodelosformularios,prepararutasdetrabajoyreportesdiariosysemanales.

Coordinadores:Realizainformesintegradosdelalocalidad,programainspeccionesespecilizadas,obtienematerialdeapoyo,equipo,transporteyalimentacindelascomisiones.Reportaalasautoridadespertinentesyrespondealosciudadanossobrelosrequerimientosdeinspeccin.

Comisiones deinspeccin


Examinarelexteriordelaedificacin,llenarelformularioconlaidentificacindelaedificacinytipodeestructura,evaluarlacalidaddelaconstruccin,irregularidadesyotrosaspectosgenerales

Antesdeentrarsedebeobservarelestadogeneraldeledificioylosdaosenfachadas,balcones,antepechos,yelestadodelosedificiosvecinos.

Observarelsueloalrededordeledificio Examinarelgradodedaodeloselementosnoestructurales

Evaluarelsistemaestructuraldesdeelinterior,gradodedaoyporcentajedeelementosafectados.

Procedimiento deinspeccin


02/04/2014

12

Procedimiento deinspeccin Clasificareledificiodeacuerdoconlosresultadosdelaevaluacin.Llenarlosavisosparaclasificacindelosedificioseindicarenellossilarevisinfueexterioreinteriorosiserealizaenelexteriornicamente.Colocarlosavisosdecalificacinencadaunadelasentradas.

Explicaralosocupantessobreelestadodeledificioyavisarcuandodebandesocuparinmediatamente.Restringirelaccesoalasreasdesignadascomoinseguras,colocandoalgntipodebarreras,porejemplolascintasquellevenlainscripcindePELIGRO.

Notificaralasautoridadesparalosprocedimientospertinentes.


Identificacindelaedificacin. Descripcindelaestructura. Evaluacindelestadodeledificiodivididaen:estadogeneralde

laedificacin,daosenelementosestructurales,daosenelementosarquitectnicos,problemasgeotcnicos,porcentajededaodelaedificioyclasificacinglobaldeldao.

Recomendacionesymedidasdeseguridad. Esquema. Condicionespreexistentes. Efectoenlosocupantes. Ocupacindelaedificacinypersonaparacontacto. Comentarios. Inspectoresyfechadeinspeccin.

Descripcindelformulariodeevaluacinnica


02/04/2014

13

Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus

deunsismo(pgina1)

25


deunsismo(pgina2)

26

02/04/2014

14


deunsismo(pgina3)

27

Instrucciones

28

02/04/2014

15

Tipodeinspeccinyclasificacindehabitabilidad


Descripcindelaestructura


02/04/2014

16

Estadodedaodeledificio Estabilidad global del edificio Problemas geotcnicos Daos en elementos estructurales Daos en elementos no estructurales


Estabilidadglobaldeledificio


02/04/2014

17

Problemasdelterreno


SistemaEstructural ElementosEstructurales

Prtico en hormign armado Vigas, Pilares, Nudos yEntrepisos

Prtico con muros estructuralesen Concreto Reforzado

Vigas, pilares, Nudos, Muros yEntrepisos.

Estructuras Metlicas Vigas, Pilares, Conexiones yEntrepisos.

Estructuras en Madera Vigas, Pilares, Conexiones yEntrepisos.

Mampostera Muros portantes (concolumnetas y vigas deconfinamiento en el caso serconfinada) y Entrepiso.

Tapia, adobe y bahareque Muros portantes y Entrepiso

Evaluacinyreduccindelriesgossmico

Daosenelementosestructurales

34

02/04/2014

18


Nivelesdedaoenelementosdehormignarmado(vigas,pilaresymuros)

Ninguno/muyleve:Algunasfisurasdeanchomenora0.2mm,casiimperceptiblessobrelasuperficiedelhormign.

Leve:Fisuracin perceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelhormign.

Moderado:Grietasconanchosentre1.0mmy2.0mmenlasuperficiedelhormign,prdidaincipientedelrecubrimiento.

Fuerte:Agrietamientonotabledelhormign,prdidadelrecubrimientoyexposicindelasbarrasderefuerzolongitudinal.

Severo:Degradacinyaplastamientodelhormign,agrietamientodelncleoypandeodelasbarrasderefuerzolongitudinal.Deformacioneseinclinacionesexcesivas.

35

Daosenpilaresdehormignarmado


Moderado Fuerte Severo

02/04/2014

19

Daosenmurosdemampostera


Moderado Fuerte Severo

Otros sistemas estructurales

38

02/04/2014

20

5.4Daosenelementosnoestructurales


Nivelesdedaoenmurosdefachadaoantepechos

Ninguno/muyleve:Grietaspequeasdifcilmentevisiblesconanchomenora0.2mmsobrelasuperficiedelmuro.

Leve:Agrietamientoperceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelmuro.

Moderado:Agrietamientodiagonalincipiente.Grietasconsiderablementegrandesconanchosentre1.0mmy3.0mmenlasuperficiedelmuro.

Fuerte:Agrietamientodiagonalsevero,conanchosdegrietasmayoresa3.0mmydislocacindepiezasdemampostera.

Severo:Desprendimientodepartesdepiezas,aplastamientolocaldelamampostera.Desplomeoinclinacinapreciabledelmuro.

40

02/04/2014

21

Seccin7.Clasificacindehabitabilidad

Habitabilidad Descripcin nivel de riesgo

Peligro de colapso Si fueron asignadas una o ms calificaciones de RIESGO MUY ALTO o dos o ms de calificacin de RIESGO ALTO No habitable Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO ALTO

Uso restringido (parcialmente habitable)

Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO BAJO DESPUS DE MEDIDAS

Habitable Si las cuatro clasificaciones de riesgo fueron BAJAS

La clasificacin de habitabilidad despus de un sismo es una evaluacin rpiday limitada temporalmente, basada en el criterio experto, en una inspeccinvisual, en informacin fcil de recolectar, con la intencin de detectar, sidurante la crisis ssmica ocurrida, los edificios daados pueden ser usados,salvaguardando de manera razonable la vida humana.


Piso Debil

Entrantes

Muros de rigidez que no son continuos

Edificaciones en colinas

Condicionespreexistentes:Irregularidadesenaltura


02/04/2014

22

Condicionespreexistentes:Irregularidadesenplanta


Asimetria en Planta

Formas Complejas Formas Alargadas L/B>3.0

L

B

CondicionespreexistentesIrregularidadesenplanta


Aberturas importantes en el diafragma

Diafragma db il

Asimetra en la disposicin y rig idez de elementos estructurales

02/04/2014

23

Condicionespreexistentes:Configuracinestructural


CondicionespreexistentesConfiguracinestructural


02/04/2014

24

Condicionespreexistentes:Configuracinestructural


Condicionespreexistentes:Calidaddelaconstruccin


02/04/2014

25

Avisos dehabitabilidad


Procedimientospreviosyposterioresalainspeccindeedificacionesdespusdeunsismo


02/04/2014

26

Recomendaralgunosprocedimientosylaformadeorganizacinbsicaparalaevaluacindelniveldedaoydelaseguridaddeedificiosdespusdeunterremoto

Objetivo


Vuelosdereconocimiento Reconocimientoportierra Centroderecepcindellamadasdeemergencia Recopilacindeinformacindelosmediosdecomunicacin

Informacindesensoresremotos

Anlisisdelainformacinymedicindelimpactodelevento

Tcnicasderecopilacinpreliminardedaos


02/04/2014

27

Mapasconladefinicindecadasectordeinspeccin. Mapasparacadasectorapropiadamentecodificadosyconlosnombresdelascalles.

Anlisisdetalladoyorganizacindelplandeinspeccindefiniendoelnmerodecomisionesdeacuerdoconlaorganizacinestablecida.Cadacomisindebeidentificarseconlosnombresdelosespecialistaslocales.

Formulariosparalapresentacindelosresultadosdelaevaluacindelosdaosyavisosdehabitabilidadconcoloresparalaclasificacindelasedificaciones.

Capacitacinalosprofesionalesencargadosdelasevaluaciones.

Preparacin previa necesaria


Situacionesposterioresrelacionadasalosprocesosdeinspeccindedaos Manejodelosformulariosyorganizacindeunabasededatos Implementacindemedidasdeseguridad Cambiodelaclasificacinglobaldelaedificacin Accesoalasedificacionesafectadasyretirodebienes Manejodeedificiosconpeligrodecolapso Manejodeedificacioneshistricasodeclaradascomopatrimonio Consideracionessobrelosprocesosdedemolicin Consideracionessobreelsuministrodeinformacinalpblico Suministrodeinformacinaautoridadeslocalesynacionales Estimacindeprdidasdevidasyheridos Estimacindeprdidaseconmicas Manejodegastosreembolsables


02/04/2014

28

Sistemaexpertoparalaevaluacindehabitabilidadydaos


Las redes neuronales han sido utilizadas paraenfrentar problemas complejos simulando elfuncionamiento del sistema nervioso, intentandoimitar los mecanismos de aprendizaje, adaptacin yrazonamiento del ser humano.

Estas tcnicas han demostrando ser muy tiles paramltiples propsitos, tales como el reconocimientode patrones, imgenes, procesamiento de seales,optimizacin y control automtico.

Modelacindifusayneuronal


02/04/2014

29

Estructuradelaredneuronal

>

Elementosestructurales

Elementosnoestructurales

Condicionespreexistentes

Condicionesdelsuelo

Vigas

MurosdivisoriosFachadaInstalaciones

CalidadIrregularidades

ConfiguracinAgrietamientosyDeslizamientosLicuefaccinyasentamientos

ndiceestructural

ndicenoestructural

ndicedecondicionespreexistentes

ndicedesuelo

>

>

>

>

>

>

>>

Nudos >

Columnas

>Habitabilidad

yReparabilidad

Capadeentrada Capaintermedia Capadesalida


La lgica difusa constituye uno de losdesarrollos recientes de la matemtica quemayor impacto ha tenido en ciencias,ingeniera y aplicaciones tecnolgicas.

A travs de los conjuntos difusos, resultaposible representar contenidos cuantitativosde la informacin tpicamente subjetiva entrminos cualitativos, tales como alto,intenso, confiable, etc.

Modelacindifusayneuronal


02/04/2014

30

00.20.40.60.8

11.2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Indices de dao

Grad

o de

per

tene

ncia

( x)

Muy Leve Leve Moderado Severo Destruccin

Conjuntosdifusosutilizados

0.76>0.80Colapso

0.550.400.80Severo0.330.250.40Moderado0.170.100.25Leve0.07

02/04/2014

31

Descripcionesdelosnivelesdedao


Paraloselementosestructurales* Segn el sistema estructural:

PrticoenconcretoreforzadoMampostera confinadaMampostera reforzadaMampostera no reforzadaMuros de BaharequeMuros de TapialPrticosenCRconmurosdecortantePrticos en aceroPrticos en madera

Elem.Estruc.1*

Elem.Estruc.2*Elementos

Estructurales

IEE

CEE1,WEE1

CEE2,WEE2

CEEi,WEEi

WE1

WE2

WEi

IEE

preciso

DaoEstructural

difuso

Divisorios

Fachada

Escaleras

CNE1,WNE1

CNE2,WNE2

CNE3,WNE3

INEWNE1

WNE2

WNE3

ElementosNo

Estructurales

INE DaoNoEstructural

Configuracin

Irreg.Planta

CalidadCCP1,WCP1

CCP2,WCP2

CCP4,WCP4

ICPCondicionesPreexistentes

Irreg.AlturaCCP3,WCP3

WCP1

WCP2

WCP4

preciso

CondicionesPreexistentes

difuso

WCP3

ICP

CondicionesdelSuelo

Licuacin

DeslizamientoCS1,WS1

CS2,WS2

IS

IS

WS1

WS2

CondicionesdelSuelo

precisodifuso

HabitabilidadReparabilidad

preciso difuso

0.01

D1 NivelI

0.17

D2 NivelII

0.33

D3 NivelIII

0.55

D4NivelIV

0.76

D5NivelV

Elem.Estruc.i*

Basedereglasdifusas


02/04/2014

32

Reglasdifusasutilizadasy

SiDao no

estructuralCondiciones del

sueloCondiciones preexistentes

Dao estructural

Dao en el edificio

Dao en el edificio

Estado global de la edificacin

y

Habitabilidad

Estado global de la edificacin

Reparabilidad



02/04/2014

33


66

Genera Shakemaps yse publican en portal

de Internet

Archiva Evento

Sismo importante?

No

Si

Evento

Ssmico

Muy alto

Bajo

68

51

34

17

0

Unidadesgal

SISTEMA AUTOMATICO DE PUBLICACIN DE SHAKEMAPS


02/04/2014

34

67

Acelermetro 1

Acelermetro 2

PC 1

PC 2

Servidor Base de datos Portal

Distribucin

e-mail, biper, etc

Shakemapsenlneaparaevaluacindedaos

Shakemap

Estatin Sismica


68

SISTEMA DE INFORMACIN SSMICA DE MANIZALES LABORATORIO DE INSTRUMENTACIN SSMICA AUTOMTICA


02/04/2014

35

69 Evaluacinyreduccindelriesgossmico

Msinformacin CENAPRED CentroNacional dePrevencin deDesastres(Mexico)http://cenapred.gob.mx/es/RedNacionalEvaluadores/EvaluacionEdificios/

Alcalda deManizales UniversidadNacional deColombiahttp://www.manizales.unal.edu.co/gestion_riesgos/manual.php

DireccindePrevencinyAtencindeEmergenciasdeBogot Colombiahttp://www.sire.gov.co/portal/page/portal/sire/componentes/EvaluacionDanos


Evaluacion de Daño

Documents

Transcript of Evaluacion de Daño