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METODOLOGÍAS PARA LA EVALUACIÓN DE METODOLOGÍAS PARA LA EVALUACIÓN DE ESTRUCTURASESTRUCTURAS
VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICOVULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO
Dr. Ing. Jorge Olarte NDr. Ing. Jorge Olarte NavarroavarroProfesor FIC Profesor FIC –– UNIUNI
Investigador CISMIDInvestigador CISMID
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería CivilFacultad de Ingeniería Civil
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESCENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES -- CISMIDCISMID
1er. Curso ALEMANIA-MÉXICO-PERÚREFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Factores de Zona para el Territorio Nacional según Diseño Sísmico (RNC-2003)
I Curso Alemania-México-Perú "Reforzamiento de Construcciones Existentes"CISMID-FIC-UNI (c) 2007
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1. Metodología para la estimación de la Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico – Evaluación de Estructuras.
2. Estudios de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico Áreas Urbano Marginales y Edificaciones Aseguradas.
ESQUEMA DE LA EXPOSICION:ESQUEMA DE LA EXPOSICION:
1. Metodología para la estimación de la Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico -Evaluación de Estructuras
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Estimación del Riesgo SísmicoEstimación del Riesgo Sísmico
METODOLOGÍA PARA LA ESTIMACIÓN DE LAMETODOLOGÍA PARA LA ESTIMACIÓN DE LAVULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICOVULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO
)(4
)(2
24321 TSNh
Nai π
ηββββγρ
=
E γ( ) 1 eln 0.5( )
γ
γo⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
ε
⋅⎡⎢⎣
⎤⎥⎦−:= γo
BSH Log Pr 60%≥( )−
Ie= Eo.G.Sd.T
Ι v=Σ Κ j W j (Benedetti y Petrini)
(Hirosawa)
(ATC-FEMA)
(Miranda y Ordaz)
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• Relación de Peligro, Vulnerabilidad y Riesgo
RIESGO SISMICORIESGO SISMICORIESGO SISMICO
PELIGROSIDAD SÍSMICA¤
VULNERABILIDAD SÍSMICA = RIESGO SÍSMICO¤
VALOR ECONÓMICO
∑ ∫ >λ
−=μ j NNjMu
Mo
jN dM)MPPPr(
dM)M(d
)P(
Índices de Riesgo Sísmico para las áreas urbanasÍndices de Riesgo Sísmico para las áreas urbanas(Proyecto Indicadores de Riesgo BID(Proyecto Indicadores de Riesgo BID--IDEA, Universidad Nacional de Colombia)IDEA, Universidad Nacional de Colombia)
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2. Estudios de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico Áreas Urbano Marginales y Edificaciones Aseguradas
Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo SSíísmico en la ciudad de Ayacuchosmico en la ciudad de Ayacucho
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Perfil de suelo y relación espectral
ZONIFICACIZONIFICACIÓÓN POR AMPLIFICACIN POR AMPLIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICASMICA
= 3
ρ 32.4 gr/cm=
1.7 gr/cm=ρ 3
2.0 gr/cmρ
Relación Espectral - Linea 20
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2
Período
Am
plifi
caci
ón
0.1 g 0.2 g ENVOLVENTE
60 s40 s60 s
E - WE - WE - W
IGPIGPIGP
17 OCT 196631 MAY 19702 OCT 1974
DuraciónComponenteFuenteSismos
Sismos de entrada para el modelamiento unidimensional de la amplificación sísmica
ESTIMACIESTIMACIÓÓN DE LA VULNERABILIDAD SN DE LA VULNERABILIDAD SÍÍSMICASMICA
1.00452550Estado de Conservación11
0.25452500Elementos No Estructurales10
1.004525150Tipo de Cubierta9
0.25452550Separación Máxima entre Muros8
1.00452550Configuración en Elevación7
0.50452550Configuración en Planta6
1.00451550Diafragmas Horizontales5
0.75452550Posición del Edificio y Cimentación4
1.50452550Resistencia Convencional3
0.25452550Calidad del Sistema Resistente2
1.00452050Organización del Sistema Resistente1
WjKj DKj CKj BKj AParámetroi
Parámetros utilizados en la evaluación del índice de vulnerabilidad
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Albañilería sin ningún arriostramientoni confinamiento de muros
Albañilería con columnaspero sin vigas de confinamiento
PARAMETRO 1: Organización del Sistema ResistentePARAMETRO 1: Organización del Sistema Resistente
PARAMETRO 4: PARAMETRO 4: PosiciPosicióón del Edificio y Cimentacin del Edificio y Cimentacióónn
Vivienda emplazada sobregrandes pendientes
Distribución de clasesen la zona de estudio
411
52
832
15775
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
N°
LO
TES
1CLASESA B C D 0
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PARAMETRO 5: PARAMETRO 5: Diafragmas HorizontalesDiafragmas Horizontales
Vivienda de dos pisos sin diafragma rígido visible
Vivienda con diafragmarígido visible
PARAMETRO 7: PARAMETRO 7: ConfiguraciConfiguracióón en Elevacin en Elevacióónn
Discontinuidad de masas enlos entrepisos
Piso blando en el primer nivel
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PARAMETRO 9: PARAMETRO 9: Tipo de cubiertaTipo de cubierta
Cubierta de teja para unaconstrucción de albañilería Cubierta de calamina para una
construcción de adobe
PARAMETRO 11: PARAMETRO 11: Estado de ConservaciEstado de Conservacióónn
Adobe en mal estadode conservación
Albañilería en buenas condiciones
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ESTIMACIESTIMACIÓÓN DE LA VULNERABILIDAD SN DE LA VULNERABILIDAD SÍÍSMICASMICA
Resultados del índice de vulnerabilidad normalizado en la zona de estudio.
Vista tridimensional en 3D del mapa de vulnerabilidad sísmica.
ESTIMACIESTIMACIÓÓN DEL RIESGO SN DEL RIESGO SÍÍSMICOSMICO
FUNCION DE VULNERABILIDAD-DAÑO-ACELERACION
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7Aceleración / g
Indice
de da
ño
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0
Funciones de Vulnerabilidad-Daño para Construcciones Informales en Albañilería.
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ESTIMACIESTIMACIÓÓN DEL RIESGO SN DEL RIESGO SÍÍSMICOSMICO
100.01527100.01527100.01527TOTAL
89.4136585.213018.613160.0-100.0
5.88810.015236.155130.0-60.0
0.000.0038.859215.0-30.0
0.000.0011.71797.5-15.0
0.000.000.002.5-7.5
4.8744.8744.8740.0-2.5
%N°lotes%N° lotes%N°
lotesRANGO DE DAÑO (%)
0.37 g0.32 g0.1 g
RESULTADOS OBTENIDOS POR ESCENARIO SÍSMICO
Índice de Daño considerandotres escenarios de sismo Mapa de escenarios de daño
para una aceleración de 0.1g
ESTIMACIESTIMACIÓÓN DEL RIESGO SN DEL RIESGO SÍÍSMICOSMICO
Curva de Pérdida Probable
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
0 200 400 600 800 1000
Periodo de Retorno
(%) D
año
Curva y valores de pérdida probable en función deperíodos de retorno de los sismos escenarios.
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Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico en 42 distritos de
la Gran Lima y Callao (8,000 edificaciones asegurados)
ESTIMACION DEL RIESGO SÍSMICO (PML) EN EDIFICACIONES ESTIMACION DEL RIESGO SÍSMICO (PML) EN EDIFICACIONES ASEGURADAS DE LIMA Y CALLAOASEGURADAS DE LIMA Y CALLAO
Proyecto conformado por 80 personasentre investigadores, profesionales,bachilleres, técnicos y administrativos.
Cinco Grupos de Trabajo:- Peligro Sísmico-Geotecnia.-Trabajo de Campo-Vulnerabilidad.- Modelos Estructurales.- Informática-GIS.- Riesgo Sísmico.
Se contó con 2 expertos internacionales- Dr. Mario Ordaz-UNAM (México)- Dr. Miguel Herraiz-U. Complutense (España)
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Diagrama de flujo para la estimación del Riesgo Sísmico
Niveles de Información para laNiveles de Información para laEstimación del Riesgo SísmicoEstimación del Riesgo SísmicoFuente: Antonio Fuente: Antonio ZeballosZeballos--ERNERN
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La pérdida neta se calcula aplicando, rigurosamente, el efecto de deducible, coaseguro y límite de responsabilidad asociados a cada uno de los Riegos.
Estimación de pérdida netaEstimación de pérdida netaEstimación de pérdida neta
LifLif D
Dif
DLDN
><<
<
⎪⎩
⎪⎨
⎧
−−=
ββ
βββ
0
Deducible
Límite
Valor expuesto
β
β N
Pérdida bruta
Pérdida netaFuente: Mario Ordaz, UNAM
Mapa de Zonificación Geotécnica-Sísmica de la Ciudad
de Lima (CISMID, 2004)
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Distrito de Ate-Vitarte y Tipo de Suelo
Distrito de Chorrillos y Tipo de Suelo
Zonas Críticas de Rellenos en Lima
Fuente: Ing. Alberto Martínez Vargas
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ESTUDIO DE VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO EN LIMA METROPOLITANAESTUDIO DE VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO EN LIMA METROPOLITANA Y EL CALLAOY EL CALLAO
Edificaciones Aseguradas del Distrito de San Isidro
ESTUDIO DE VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO EN LIMA METROPOLITANAESTUDIO DE VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO EN LIMA METROPOLITANA Y EL CALLAOY EL CALLAO
EDIFICACIONES POR TIPO DE ESTRUCTURA
0
200
400
600
800
1000
1200
TIPO DE ESTRUCTURA
NU
MER
O D
E ED
IFIC
AC
ION
ES
EDIFICACIONES POR NUMERO DE PISOS
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
NUMERO DE P IS OS
EDIFICACIONES POR CONSERVACION
0
500
1000
1500
2000
2500
B R M NE
ES TADO DE CONS ERVACION
EDIFICACIONES POR AÑO DE CONSTRUCCION
0
50
100
150
200
250
300
350
400
-25 26-30
31-35
36-40
41-45
46-50
51-55
56-60
61-65
66-70
71-75
76-80
81-85
86-90
91-95
96-00
01- NE
AÑO DE CONSTRUCCION
NU
MER
O D
E ED
IFIC
AC
ION
ES
0
200
400
600
800
1000
1200
NO
IDEN
TIFI
CA
DO
S
CURVA PML Lima-Perú (42 Distritos)
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1000 2000 3000 4000 5000
PERIODO DE RETORNO (Años)
PML
(%)
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ESTIMACIESTIMACIÓÓN DEL RIESGO SN DEL RIESGO SÍÍSMICOSMICO
Curva de Pérdida Probable
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
0 200 400 600 800 1000
Periodo de Retorno
(%)
Dañ
o
CURVA PML Lima-Perú (42 Distritos)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
PERIODO DE RETORNO (años)PM
L (%
)
PML – Ciudad de Ayacucho PML – Edificaciones Aseguradas en Lima - APESEG
Beneficios para las Municipalidades de Lima Y Callao:Beneficios para las Municipalidades Beneficios para las Municipalidades de Lima Y Callao:de Lima Y Callao:• Se contaría con una fuente de información confiable
para analizar y estimar las condiciones de Vulnerabilidad y Riesgo a nivel Metropolitano que permitan orientar el proceso de crecimiento y densificación de la ciudad sobre mejores condiciones de seguridad física.
• El presente estudio es una herramienta fundamental que hacer incorporada a los Planes de Ordenamiento Territorial a nivel provincial y Planes de Desarrollo Urbano.
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Beneficios para las Municipalidades de Lima Y Callao:Beneficios para las Municipalidades Beneficios para las Municipalidades de Lima Y Callao:de Lima Y Callao:
• Se tendría información para la incorporación del tema de prevención de desastres en los proyectos de inversión que tiene la MML (Ej: Tren Eléctrico, Redes Viales, etc.).
• Los Organismos Financieros Internacionales (BID) están exigiendo la componente de Prevención en proyectos considerando la estimación de Riesgos a Desastres.
• Se podría iniciar Políticas que contemplen la “Transferencia del Riesgo” (Seguros) en beneficio de la población.
Centro HistCentro Históórico de Limarico de Lima
Asignatura Pendiente ?Asignatura Pendiente ?
Cuanto hemos avanzado ?Cuanto hemos avanzado ?
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Centro HistCentro Históórico de Limarico de Lima
Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo SEstudio de Vulnerabilidad y Riesgo Síísmicosmico1. Peligro S1. Peligro Síísmicosmico2. 2. MicrozonificaciMicrozonificacióónn SSíísmicasmica3. Inventario Estructural de las Edificaciones3. Inventario Estructural de las Edificaciones4. Vulnerabilidad Estructural4. Vulnerabilidad Estructural5. Riesgo S5. Riesgo Síísmicosmico6. P6. Péérdidas Asociadas a Eventos Srdidas Asociadas a Eventos Síísmicossmicos-- PPéérdidas de Vidardidas de Vida-- PPéérdidas Econrdidas Econóómicamica-- PPéérdidas de Contenidosrdidas de Contenidos-- PPéérdidas Consecuencialesrdidas Consecuenciales
ConclusionesConclusiones
1. Es de necesidad prioritaria realizar un estudio integral de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de las Edificaciones Esenciales de Lima y el interior del país.
2. Estos esfuerzos deberán ser consensuados entre los gobiernos regionales, locales y entidades científicas involucradas en la prevención y mitigación de Desastres.
3. Los avances de los resultados obtenidos en Lima, concluyen en la necesidad de la reducción de la Vulnerabilidad Sísmica en Edificaciones Esenciales.
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MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS
CISMID:CISMID:
www.cismidwww.cismid--uni.orguni.org
[email protected]@uni.edu.pe
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