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• Carlos Huamaní

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GRUPO 2

VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO Lazo Arias, Nicolle León Tello, Teddy Soles Horna, Lucas Eduardo Huamani Flores,Carlos Hernandez Lozano, Myshell

ESTRUCTURAS II

01. 02.

Definición

Amenazas naturales, humanas, tecnológicas.

Amenaza, Vulnerabilidad y Riesgos Conceptos, definiciones, Riesgos.

03.

Riesgo sísmico en el Perú

04.

Diseño arquitectónico

Cinturon de fuego del pacifico

Antisismo

05. 06.

Tecnología de construcción y materiales Innovación.

CÓMO CONSTRUIR VIVIENDAS ANTISÍSMICAS EN PERÚ | NORMA DE CONSTRUCCIONES SISMORRESISTENTES video

10.

Recomendaciones para reducir la vulnerabilidad y el riesgo sísmico

07.

Conceptos, Riesgos.

Conceptos, Riesgos.

11. 12.

RNE Art.1 y 2

EJEMPLO DE SISMO RESISTENCIA SAP

13.

Conclusiones

Elementos estructurales que influyen en la vulnerabilidad

08.

Elementos no estructurales que influyen en la vulnerabilidad Conceptos, Riesgos.

09.

Tipos de pérdidas tras la vulnerabilidad y el riesgo sísmico

Conceptos, Riesgos.

DEFINICIÓN El nivel de vulnerabilidad de una edificación se define como el riesgo de recibir daños a causa de amenazas naturales, humanas o tecnológicas.

DEFINICIÓN

Amenazas naturales

Amenazas humanas

Precipitaciones, terremotos, inundaciones, incendios, etc.

Operación inadecuada, construcciones y excavaciones cercanas, accidentes con equipos pesados, etc.

Amenazas tecnológicas Fallos de sistemas y componentes constructivos dentro o cerca de la edificación a causa de envejecimiento, desgaste, falta de mantenimiento, proyectos y materiales

AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGOS Riesgo

Amenazas Potencial ocurrencia de un hecho que pueda manifestarse en un lugar específico, con una duración e intensidad determinada que puedan producir daños. (Fenómenos naturales)

Vulnerabilidad Se puede definir como la debilidad o grado de exposición de un objeto o sistema que se encuentra expuesto a las amenazas y los riesgos.

Es la probabilidad latente de que ocurra un hecho que produzca ciertos efectos, la combinación de la probabilidad de la ocurrencia de un evento y la magnitud del impacto que puede causar

AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGOS

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RIESGO SÍSMICO EN EL PERÚ

En esta zona las placas de la corteza terrestre se hunden a gran velocidad (varios centímetros por año) y a la vez acumulan enormes tensiones que deben liberarse. Cuando esta tensión se libera hace que la corteza ceda originando desplazamientos que pueden ocasionar sismos o “terremotos”. Hay relación con los volcanes porque en estos movimientos tectónicos se produce ascenso de lava ocasionando erupciones volcánicas.

RIESGO SÍSMICO EN EL PERÚ

En el año 2015 el Director del área de Sismología del Instituto Geofísico del Perú (IGP), Hernando Tavera, explicó a BBC MUNDO “En el Cinturón de Fuego del Pacífico tienen lugar el 90% de los terremotos del mundo y el 80% de los terremotos más grandes”

RIESGO SÍSMICO ANTECEDENTES

AMENAZA, VULNERABILIDAD Y RIESGOS El Perú forma parte de una de las regiones de más alta actividad sísmica que existe en la tierra, por lo tanto está expuesto a este peligro, que trae consigo la pérdida de vidas humanas y pérdidas materiales. Es necesario efectuar estudios que permitan conocer el comportamiento más probable de este fenómeno para poder planificar y mitigar los grandes efectos que trae consigo. En las normas de diseño se especifican las cargas sísmicas, por lo que no es necesario realizar investigaciones detalladas de la actividad sísmica del área donde se construirán estructuras comunes.

RIESGO SÍSMICO EN EL PERÚ ●

31 de mayo de 1970: A las 03:23 p.m., un terremoto de magnitud 7.8 y un gran aluvión se registró en el Callejón de Huaylas (Áncash). Este movimiento telúrico dejó como saldo 67 mil muertos y 150 mil heridos.

●

9 de diciembre de 1970: A las 11:35 p.m., un terremoto de magnitud 7.2 ocurrió entre las regiones de Piura y Tumbe. El epicentro se ubicó al sur de Tumbes, y dejó como saldo 48 muertos. El sismo se sintió en Ecuador, donde hubo muertes y daños materiales

●

3 de octubre de 1974: Un terremoto de 8.0 grados se registró en Lima a las 9:21 a.m. y azotó la capital del Perú, así como gran parte de la costa peruana, hacia el sur.

RIESGO SÍSMICO EN EL PERÚ ●

El 12 de noviembre de 1996, a las 11:59 a.m. un violento terremoto de magnitud 6,4 sacudió las ciudades de Ica, Pisco, Nasca y Palpa, en la región de Ica; Caravelí y Caylloma, en Arequipa; Lucanas y Coracora, en Ayacucho; y Huaytará en Huancavelica, dejando como saldo 17 muertos, 1,591 heridos, 94,047 damnificados, 5,346 viviendas destruidas y 12,700 casas afectadas. Los mayores daños se registraron en la ciudad de Nasca, destruyendo el 90% de las viviendas. . ●

●

23 de Junio de 2001: A las 03:33 p.m., un terremoto de magnitud 6.9 afectó nuevamente el sur del Perú, las regiones de Moquegua, Tacna y Arequipa, dejando como saldo 74 muertos, 2689 heridos. más de 21 mil damnificados, 64 desaparecidos, 35601 viviendas afectadas y 17584 casas destruidas.

El 15 de agosto del 2007, a las 6:41 p.m., ocurrió uno de los terremotos más destructivos en la historia del Perú, según las cifras oficiales del Instituto Nacional de Defensa Civil, el terremoto de Pisco ocasionó daños en 5 regiones (Ica, Lima, Ayacucho, Huancavelica y Junín) y en la provincia constitucional del Callao, un terremoto de magnitud 8,0 que causó 595 muertos, 2291 heridos, 76000 viviendas destruidas e inhabitables

DISEÑO ARQUITECTÓNICO Irregularidades en Planta de la Edificación Vulnerabilidad Baja ● ● ●

Forma geométrica regular y aproximadamente simétrica. Largo menor que 3 veces el ancho. No tiene “entrantes y salientes notables” como las que se muestran en las otras dos figuras.

Vulnerabilidad Media ●

Presenta algunas irregularidades en planta y no es aproximadamente simétrica.

Vulnerabilidad Alta ● ●

Forma es marcadamente irregular, con “entradas y salientes muy notables” abruptas, además de ser notablemente asimétrica. El Largo es mayor que 3 veces el ancho.

DISEÑO ARQUITECTÓNICO Cantidad de Muros en las dos Direcciones Vulnerabilidad Baja ●

●

Existen muros de cargas (estructurales) en las dos direcciones principales de la vivienda. La longitud total de muros en las dos direcciones principales de la edificación (en este caso identificadas como x,y), representativa de la cantidad de muros de la edificación, es grande.

Vulnerabilidad Media ● ●

La mayoría de los muros se concentran en una sola dirección aunque existen unos o varios en la otra dirección. La longitud de muros en la dirección de menor cantidad de ellos es notablemente inferior a la de la otra dirección.

Vulnerabilidad Alta ●

● ●

Más del 70% de los muros están en una sola dirección. Hay muy pocos muros confinados o reforzados en la dirección débil. La longitud total de muros estructurales en cualquier dirección es muy pobre.

DISEÑO ARQUITECTÓNICO Irregularidad de altura Vulnerabilidad Baja ●

La mayoría de los muros estructurales son continuos desde la cimentación hasta la cubierta.

Vulnerabilidad Media ●

Menos de la mitad de los muros de carga y/o columnas de la vivienda presentan discontinuidades desde la cimentación hasta la cubierta o azotea.

Vulnerabilidad Alta ●

● ●

Más de la mitad de los muros de carga y/o columnas de la vivienda presentan discontinuidad desde la cimentación hasta la cubierta o azotea. Las discontinuidades pueden ser tanto eliminación de los elementos en los niveles inferiores, como variación de la alineación de los mismos en la altura. También se considera como discontinuidad el cambio de un sistema de muros en los niveles superiores a columnas en el primer nivel.

DISEÑO ARQUITECTÓNICO Tipos de elementos susceptibles a sufrir daño Cubiertas en techos

Losas de techo y piso

.

Paneles y muros divisorios

Vigas y dinteles

Muros de carga

TECNOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN Y MATERIALES El tema de seguridad ante los sismos se ha vuelto más recurrente en los últimos años. En ciudades en la que conviven casas de dos pisos junto a edificios de más de 100 metros de altura, es fácil pensar que entre más alto se encuentre la persona, más peligro corre, y es incierto saber el estado de todos los edificios de una ciudad, y hoy en día existen modernos mecanismos y tecnología anti-sismos

Aislación de base FUNCION Esta tecnología hace a los edificios más flexibles y permite que se balanceen y desplacen. Funciona con la instalación de una base subterránea que absorbe el movimiento de la tierra.

Estructuras diagonales de soporte FUNCION Estas placas son altamente estables y disipan la fuerza del sismo. Ayudan a las partes menos flexibles de la edificación a estar protegidas e incluso si se dañan o se rompen estos muros de acero, pueden ser reemplazados sin comprometer la integridad del edificio.

Amortiguadores FUNCION

Esta tecnología consiste en absorber las vibraciones con un contrapeso colgante en los edificios ubicados en regiones donde hay mayor probabilidad de terremotos. Su diseño e implementación son variados, es usado en edificios de gran altura.

Uno de los ejemplos más icónicos es el de la torre Taipei 101 en Taiwán. Este edificio tiene un enorme péndulo casi en la cima, el cual equilibra el movimiento de la construcción en caso de sismo (o incluso de fuertes vientos que pudieran comprometer la estructura).

Torre Taipei Este edificio que domina el skyline de la capital de Taiwán está considerado el rascacielos ecológico más alto del mundo

Altura: 1,667 pies (508 metros) medidos desde el suelo hasta la punta de la aguja en la parte superior. Piso ocupado más alto: 1,437 pies (438 metros). Número de pisos: 101 (otros cinco pisos subterráneos son subterráneos). Plataforma de observación exterior: piso 91. Costo de construcción: US $ 1.8 mil millones.

CÓMO CONSTRUIR VIVIENDAS ANTISÍSMICAS EN PERÚ | NORMA DE CONSTRUCCIONES SISMORRESISTENTES

LINK https://www.youtube.com/w atch?v=s4-Xa_9xiyc&ab_ch annel=ContentLab-GrupoElC omercio

ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE INFLUYEN EN LA VULNERABILIDAD Los elementos estructurales son las partes de una construcción que sirven para darle resistencia y rigidez. Su función principal es soportar el peso de la construcción y otras fuerzas como sismos, vientos, etc.

COLUMNAS -

TIPOS SEGÚN SU MATERIAL-

FALLA EN LAS COLUMNAS

Las columnas son aquellos elementos verticales que soportan fuerzas de compresión y flexión, encargados de transmitir todas las cargas de la estructura a la cimentación; es decir, son uno de los elementos más importantes para el soporte de la estructura, por lo que su construcción requiere especial cuidado.

COMPONENTES DE LAS COLUMNAS:

TENSIÓN- COMPRESIÓN- TORSIÓN

FUERZAS EN LAS COLUMNAS ➢ Cargas verticales: Será mayor cuando columna

más flexible sea la

➢

Movimiento de flexión: Se produce debido al impulso que tiende a inclinar a este lateralmente

➢

Los momentos flectores: Son el factor más importante para definir el comportamiento de las columnas ante el pandeo

FUNCIÓN DE LOS COMPONENTES

➢ ➢ ➢

Resistir los esfuerzos Limitar la longitud de pandeo Confinar el concreto

VIGAS

Elemento estructural que trabaja principalmente a flexión y cuya longitud predomina sobre las otras dos dimensiones, suele ser horizontal. Flexión teórica de una viga apoyada-articulada sometida a una carga distribuida uniformemente.

TIPOS DE SEGÚN SU MATERIAL

LOSAS Son elementos estructurales de concreto armado o de materiales prefabricados, de sección transversal rectangular llena, o con huecos, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso. Sirven para conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las vigas o muros.

TIPOS DE LOSAS

CIMENTACIÓN

Conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyendolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales.

Tipos de cimentación: 1.

Directa:

❖

Zapatas aisladas

❖

Zapatas combinadas o corridas

❖

Losas de cimentación

se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo.

Propósitos: ●

Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante.

●

Soportar esfuerzos de flexión que produce el terreno,

para

lo

cual

se

dispondrán

armaduras en su cara inferior. ●

Acomodarse a posibles movimientos del terreno.

●

Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si las hay.

2. Profunda:

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno.

ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES QUE INFLUYEN EN LA VULNERABILIDAD ❏

En el diseño de toda estructura sometida a movimientos sísmicos debe considerarse que los elementos no estructurales de la construcción:

➔ ➔ ➔ ➔ ➔

➔

Dichos puntos deben soportar los movimientos de la estructura.

cielos paneles ventanas puertas instalaciones mecánicas sanitarias

PERDIDAS TRAS LA VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO DAÑO ESTRUCTURALES

VÍCTIMAS HUMANAS

P É R D I D A S D I R E C T A S

P É R D I D A S DAÑO NO ESTRUCTURALES

MUEBLES Y/O ARTEFACTOS

I N D I R E C T A S

RECOMENDACIONES PARA REDUCIR LA VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO

❏

Se

recomienda

darle

un

refuerzo a aquellas vigas para aumentar

su

capacidad

de

flexión. ❏

Se recomienda darle refuerzos con mallas de acero a los muros de albañilería para darle mayor ductilidad y resistencia.

RECOMENDACIONES PARA REDUCIR LA VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO ❏

Promover

el

desarrollo

de

estudios a nivel detallado de la vulnerabilidad

y

el

riesgo

sísmico en las edificaciones en zonas de riesgos.

❏

En el diseño arquitectónico de una edificación se deben de tener

en

cuenta

configuración estructural cuenta construcción.

geométrica

para

tener

durante

la y en su

RNE-E.030: DISEÑO SISMORRESISTENTE CAP. 1 : GENERALIDADES 1.2. ALCANCES ●

Esta norma establece las condiciones mínimas diseñadas

para

que

según

las

sus

edificaciones requerimientos

tengan un comportamiento sísmico. ●

Se aplica al diseño para todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación a las que resulten dañadas por la acción de sismos.

RNE-E.030: DISEÑO SISMORRESISTENTE CAP. 1 : GENERALIDADES 1.3. FILOSOFÍA Y PRINCIPIOS FILOSOFÍA: ●

Evitar pérdidas de vidas.

●

Asegurar la continuidad de los servicios básicos.

●

Minimizar los daños a la propiedad.

PRINCIPIOS: ●

La estructura no debería de colapsar, ni causar graves daños a las personas debido a movimientos sísmicos severos que pueda ocurrir.

●

La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio.

RNE-E.030: DISEÑO SISMORRESISTENTE CAP. 1 : GENERALIDADES 1.6. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO ❏

Los planos, la memoria descriptiva y las especificaciones técnicas del proyecto estructural son firmados por el ingeniero civil colegiado responsable del diseño, quien es el único autorizado para aprobar cualquier modificación a los mismos. Los planos del proyecto estructural incluye la siguiente información:

.

1.

Sistema estructural sismorresistente.

2.

Período fundamental de vibración en ambas direcciones principales.

3.

Parámetros para definir la fuerza sísmica o el espectro de diseño.

4.

Fuerza cortante en la base empleada para el diseño, en ambas direcciones.

5.

Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo desplazamiento relativo de entrepiso. .

RNE-E.030: DISEÑO SISMORRESISTENTE CAP. 2 : PELIGRO SÍSMICO 2.1. ZONIFICACIÓN El territorio nacional se considera dividido en cuatro zonas, como se muestra

en

la

Figura

La

zonificación propuesta se basa en la

distribución

sismicidad

espacial

de

observada,

la las

características generales de los movimientos atenuación

sísmicos de

éstos

y

la

con

la

distancia epicentral, así como en la información neotectónica.

EJEMPLO DE SISMO RESISTENCIA

CONCLUSIONES ●

En conclusión, la vulnerabilidad en nuestro país se tiene un alto

índice,

por

la

cual

el

ministerio

de

vivienda,

construcción y saneamiento ha venido trabajando en los últimos años en los avances de viviendas que sean sismorresistente y de igual manera que el índice de vulnerabilidad en desastres de viviendas tras sismo baje en los últimos años. ●

Tras el último sismo que tuvo nuestro país siendo el epicentro la ciudad de Pisco, la cual se hizo una ciudad vulnerable, se ha hecho muchos avances tecnológicos tanto en el concreto y el tipo de sistema constructivo que se emplea en las vivienda, ya que la mayoria de viviendas son vulnerables ante sismos y/o fenomeno natural.