FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO:
INGENIERIA SISMICA
DOCENTE: Ing. RODRIGUEZ PLASENCIA, EDWIN R. INTEGRANTES:
FLORIAN MOSTACERO, DAVID LAIZA VASQUEZ, DARLIN PONTE VELASQUEZ, ROBERTH PLASENCIA CASTILLO, FRANCO TIRADO RAURAICO, CARLOS TORRES RODRIGUEZ, CLAUDIO VALVERDE PORTILLA, CARLOS VIGO PAJARES, JEYSON
CICLO: VII TRUJILLO-PERU 2014
ANÁLISIS DEL RIESGO SÍSMICO DEL CENTRO HISTÓRICO DE LA CIUDAD DE TRUJILLO
PRESENTACIÓN
Tenemos el agrado de presentar el informe de investigación titulado “ ANÁLISIS ANÁLISIS DEL RIESGO SÍSMICO DEL DISTRITO DE HUANCHACO, MANZANA 14 ENTRE LA CALLE TUPAC AMARU, C.A INDEPENDENCIA Y jirón FRANCISCO BOLOGNESI TRUJILLO – LA LIBERTAD” con el ánimo de contribuir en el conocimiento de esta problemática problemát ica que pone en serio riesgo a las familias de dicho balneario. Este informe de investigación tiene la finalidad de mostrar el riesgo que tienen las edificaciones edificac iones de las Manzanas en investigación investigac ión
del distrito de Huanchaco al
producirse un evento sísmico. Así mismo presentaremos algunas causas de las fallas estructurales producidas en las edificaciones de dicha zona, ocasionadas por los sismos ocurridos anteriormente a través de un panel fotográfico. Con la seguridad de que el informe cumpla con los requisitos planteados anteriormente, esperamos su satisfactoria revisión.
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ÍNDICE
Página INTRODUCCION
…………………………………………... 04
1. OBJETIVOS
………………………………………… ...05
2. MARCO TEÓRICO
…………………………………………... 06
3. RIESGO SÍSMICO EN EL CENTRO HISTÓRICO DE TRUJILLO…..……….....15 4. PRINCIPALES CAUSAS DE FALLAS SÍSMICAS EN LAS EDIFICACIONES EDIFICACIONE S DEL CENTRO HISTÓRICO DE TRUJILLO ….………...………………………...27 5. CONCLUSIONES
…………………………………………... 33
6. ANEXOS
…………………………………………... 34
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INTRODUCCION
El Perú está comprendido entre una de las regiones de más alta actividad sísmica que existe en la tierra, por lo tanto t anto está expuesto a este peligro, que trae consigo la pérdida de vidas humanas y pérdidas materiales. Los peligros naturales, tales como los Sismos son sin duda, los factores que mayor destrucción causan en las zonas pobladas, precisamente por falta de seguridad en sus edificaciones y por la mínima cultura de su prevención. Huanchaco y las zonas pobladas aledañas, no son ajenos a los peligros naturales y antrópicos. La manzana 14 en Análisis del balneario de Huanchaco se encuentra ubicada dentro del del
El Centro Centro Histórico Histórico también también denominado denominado Núcleo Principal. Principal.
Formada por la antigua ciudad de origen colonial; se encuentra encerrada por la calle Tupac Amaru, C.A Independencia y jirón Francisco Bolognesi, se puede observar edificaciones de trazo irregular, como resultado de la distribución indiscriminada de las propiedades inmuebles. inmuebles. En este sector se puede apreciar construcciones de diferentes materiales: las más antiguas de adobe y quincha, las más recientes de albañilería y concreto armado. En tal virtud, en un escenario de riesgo sísmico la gravedad de los daños se situará justamente en aquellos lugares donde la susceptibilidad susceptibilidad de pérdidas a nivel estructural, ambiental y social sea mayor. En el presente informe les mostraremos el peligro y vulnerabilidad que conllevan al riesgo sísmico en La manzana 14 en Análisis del balneario de Huanchaco que se encuentra encuentr a ubicada dentro del Centro Histórico de la Ciudad, sitiada por la Calle Tupac Amaru, C.A Independencia Independencia y jirón Francisco Bolognesi. Así como también las principales causas de fallas estructurales que puede sufrir una edificación frente a un sismo.
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JUSTIFICACIÓN
Muchas de las edificaciones en el distrito de Huanchaco en la manzana 14 en Análisis ubicada en la Calle Tupac Amaru, C.A Independencia Independencia y jirón Francisco Francisco Bolognesi, no poseen un diseño estructural óptimo debido a muchas razones como: economía, falta de cultura constructiva, etc. Estas edificaciones no cuentan con un Ingeniero y son diseñadas y construidas empíricamente por Constructores Constructores que no tienen conocimiento conocimiento necesario necesario para diseñar y construir una edificación edificación sismo resistente. El resultado de estas construcciones es que estén propensas a sufrir fallas estructurales muy comunes, y que su comportamiento comportamiento sísmico sea perjudicial perjudicial para sus habitantes, llegando en algunos casos al colapso. “Los sismos tienen un tiempo de recurrencia, vuelven a presentarse entre 80 y 100
años, no es una regla, pero casi siempre ocurre, y si es así y tomamos en cuenta el ultimo sismo de 1619 en la ciudad de Trujillo ya han pasado más de 400 años, ya hemos sobrepasado el límite y es probable que en cualquier momento se registre uno”
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1. OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL
Conocer el riesgo sísmico de la manzana 14 en Análisis del balneario de Huanchaco, ubicado entre la C.A Tupac Amaru, C.A Independencia y C.A Francisco Bolognesi, atreves de la identificación del peligro y el análisis de vulnerabilidad. vulnerabilidad.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar Identif icar los factores que producen el riesgo sísmico, como son el peligro y la vulnerabilidad del Centro Histórico de la Ciudad de Trujillo.
Conocer las principales causas de fallas estructurales en las edificaciones, edificaciones, ocasionadas ocasionadas por los sismos.
Recopilar fotos de las posibles fallas.
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2. EL ENFOQUE CONCEPTUAL Y METODOLOGICO El Riesgo se entiende como el resultado de la interacción del peligro sobre la vulnerabilidad. Éste se puede expresar tanto en forma cualitativa (grados o niveles la calificación), como también en forma cuantitativa, estimando los daños o pérdidas esperadas para un determinado evento específico o escenario de riesgo (por ejemplo: un terremoto de magnitud Richter grado 8 o superior, a una hora determinada). En el caso del presente estudio, el riesgo de desastre para los ámbitos vecinal a nivel de una manzana se ha establecido en 4 categorías o niveles, que son actualmente considerados como un estándar para los estudios de riesgo. Los efectos esperados en cada nivel de riesgo, se explican en el cuadro siguiente: Riesgo
Hay un riesgo muy elevado, los edificios colapsan; es decir se considera un
Muy
porcentaje de peligro de caída estructural que hace inhabitable el inmueble y
Alto
muerte superior al 75%.
Riesgo Alto
Riesgo Medio
Riesgo Bajo
Hay un riesgo elevado y hay edificios que, en un sismo, puedan tener daños graves que comprometan su estabilidad, con un porcentaje de riesgo de fallo estructural y muerte superior al 50%. Hay edificios en los cuales se pueden presentar daños graves, pero que no comprometen la estructura haciéndola caer, con un porcentaje de riesgo de fallo estructural y muerte superior al 25%. Luego de un sismo, los edificios presentan pocos daños a las estructuras y no se verifican en la edificación fallas o caídas, con una consideración del riesgo de fallo estructural y muerte superior al 5%.
Para la estimación del riesgo se ha seleccionado una manzana 14 de estudio, la unidad de referencia es el lote o predio. Ubicado entre las C.A Tupac Amaru, C.A Independencia y C.A Francisco Bolognesi.
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2.1.
INFORMACIÓN DE BASE
a) El Estudio del Peligro Peligro sísmico sísmico (Microzonificación): (Microzonificación): Se basa en el análisis de la probabilidad de ocurrencia dentro de un período específico de tiempo y dentro de un área dada, un movimiento sísmico con una intensidad determinada. El estudio de peligro sísmico tiene como objetivo estimar el movimiento del terreno en el lugar determinado, o proporcionar una evaluación del tamaño del sismo en la zona en estudio. Para el caso del balneario de huanchaco manzana 14 de análisis ubicado entre las calles C.A Tupac Amaru, C.A Independencia y jirón Francisco Bolognesi. Se tiene un evento sísmico esperado de gran magnitud. Además de analizar y evaluar la magnitud, intensidad y recurrencia de eventos sísmicos, se apoyan en análisis referidos a los factores de la geología local de la zona de estudio, la calidad geotécnica de los suelos y algunos parámetros de prospección geofísica, para determinar los parámetros geotécnicos, geodinámicos, geodinámicos, de resistencia portante y de isoperiodos sísmicos, que son los que van a determinar los niveles de la susceptibilidad del terreno y finalmente son consolidados en un mapa de microzonificación del peligro sísmico, para la manzana en estudio.
b) El Estudio Estudio de la Vulnerabilidad: En el que se evalúa un conjunto de indicadores físico espaciales de las edificaciones en el distrito (localización, estructura, diseño, calidad de materiales, proceso constructivo, etc.) y parámetros socio demográficos que explicarían un escenario de desastre, ante un gran sismo. Luego del procesamiento de la información documental y de campo, se han elaborado esquemas donde se detallan, el grado de exposición o fragilidad de las edificaciones y población ante un evento sísmico de gran intensidad. A nivel vecinal, este estudio concluye con mapas de zonificación de la vulnerabilidad por la manzana de estudio, según las características observadas in situ.
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2.2. EL ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD: La vulnerabilidad es un factor gravitante en el estudio de riesgo. Conocer sus características e indicadores ayuda a comprender los escenarios de riesgo de origen natural que muchas veces puede presentar amenazas de baja intensidad o de distintas características. Por tal motivo, comprender los factores de vulnerabilidad que inciden en la debilidad o susceptibilidad de la manzana en estudio y las estructuras, es una acción prioritaria a establecerse dentro de las medidas de gestión de riesgo. La vulnerabilidad abordada en el presente estudio parte del criterio de analizar un sector del territorio t erritorio elegido. elegido. Siendo así
Una escala de ámbito ámbito vecinal vecinal al interior interior del del ámbito ámbito Distrital Distrital que que comprenden comprenden una manzana en análisis. La unidad de estudio establecida es a nivel de lote.
A nivel Vecinal (manzana 14)
El enfoque vecinal se ha establecido a nivel de lote y comprende los siguientes criterios metodológicos. metodológicos.
Una perspectiva de las capacidades establecidas (niveles de resiliencia). Este análisis se refiere a una óptica positiva de observar la vulnerabilidad a través de las potencialidades y capacidades que los espacios presentan para hacer frente a un eventual desastre. Este enfoque ha sido introducido al ámbito de la gestión de riesgo desde la perspectiva de la vulnerabilidad social donde las formas de observar la capacidad se focalizaban a través de la autodeterminación y voluntad de sobrevivir. Bajo esta perspectiva el presente estudio ha previsto entender las capacidades bajo los siguientes enfoques:
Análisis de los niveles cognitivos y de percepción del riesgo por parte de la población. Muchas veces está relacionada a temas culturales, educacionales educacionales o sociales.
Análisis desde la preparación de la emergencia: niveles de preparación que la población tiene para actuar adecuadamente en caso de una emergencia.
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Una perspectiva de la vulnerabilidad físico-estructural de los elementos urbanos Este análisis es el más
importante important e para establecer los niveles de
susceptibilidad estructural de las edificaciones ante sismos potenciales. Se ha considerado:
Análisis de de los sistemas estructurales de las edificaciones: edificaciones: materiales, materiales, disposición arquitectónica. arquitectónica.
Análisis de factores agravantes agravantes que afectan a las estructuras: estructuras: altura, antigüedad, mantenimientos, estado físico, disposición espacial, usos, entre otros aspectos que se evalúan en el conjunto de la vulnerabilidad física.
Análisis de indicadores de vulnerabilidad: factores factor es de simulación de sismo.
2.3.
LA
ESTIMACIÓN
DEL
ESCENARIO
DE
RIESGO
Y
DAÑOS DAÑOS
ESPERADOS: El escenario de riesgo es la representación de los resultados de la interacción de los diferentes factores de riesgo (amenaza y vulnerabilidad) en un territorio y en un momento dado. Debe representar y permitir identificar el tipo de daño y pérdidas que puedan producirse en caso de presentarse un evento sísmico en unas condiciones dadas de vulnerabilidad. Considerando que el impacto de un sismo depende de diferentes aspectos, tanto del evento, (tales como la magnitud, intensidad, profundidad del foco, directividad, efectos de ampliación de las ondas sísmicas y duración), como de las condicionantes como hora de ocurrencia, densidad poblacional, capacidad de respuesta de la comunidad frente a un evento sísmico, etc.; el estudio no se propone el cálculo de una cifra de víctimas considerando el alto grado de incertidumbre de su resultado. Para la cuantificación de los diferentes rangos de riesgo y establecer una estimación general sobre el tipo de daño, pérdida y afectación esperada se utilizará el criterio descriptivo para la determinación del riesgo, así como los valores porcentuales, sugeridos por INDECI para la Estimación del Riesgo; haciendo la salvedad que por las características benignas de los suelos de INGENIERÍA SÍSMICA
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acuerdo con el mapa de peligro y el nivel de deterioro de la infraestructura física, la vulnerabilidad vulnerabilidad recibirá un mayor peso gravitante.
3. ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO. Referente al peligro de sismos la manzana 14 del distrito de Huanchaco, se encuentra en un nivel de Peligro Alto
3.1. DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO FÍSICO GEOGRÁFICO DE LA ZONA DE ESTUDIO
UBICACIÓN POLÍTICA Provincia: Trujillo Departamento: Departamento: La Libertad Región: La Libertad El Distrito de Huanchaco limita: Por el Norte: con la provincia de Ascope, y el distrito de Chicama. Por el Este: con los distritos de La Esperanza de la provincia provincia de Trujillo. Por el Sur: con los distritos, Trujillo y Víctor Larco. Por el Oeste: con el Océano Pacífico.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA El Distrito de Huanchaco, se encuentra ubicado a 18 Km. al Nor Oeste de la provincia de Trujillo, Dpto. de La Libertad, en las coordenadas geográficas: 08°04’34" latitud sur y a 79°06’57" longitud Oeste, teniendo
como vía de acceso la carretera a Huanchaco unos 20 minutos de la ciudad de Trujillo.
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ALTITUD Su altura oscila entre los 4 m.s.n.m. hasta los 22.73 m.s.n.m. perteneciendo en ese sentido a la región natural chala o costa.
EXTENSIÓN El distrito de Huanchaco, cuenta con una extensión de 333 9 km²
POBLACIÓN
CLIMA La ciudad de Trujillo se caracteriza por su clima árido y semi cálido, con una temperatura media máxima de 30°C, y una mínima de 14°C con presencia de lluvias. No obstante, cuando se presenta el fenómeno de El Niño,
el
clima
varía,
aumentando
peligrosamente
el
nivel
de
precipitaciones precipitaciones y la temperatura se eleva sobrepasando sobrepasando en algunos casos la media máxima. El clima del Distrito de Huanchaco, durante el invierno, que se presenta en los meses de mayo a setiembre, alcanza una temperatura promedio mínima de 17°C y en el verano, en los meses de diciembre a marzo la temperatura máxima puede alcanzar los 32°C, con un clima seco,
RELIEVE Y PENDIENTES El distrito de huanchaco tiene un relieve plano
HIDROGRAFÍA Micro cuenca Quebradas Rió Seco - León - Encantada y la Cumbre: Ubicada al norte del sector El Milagro, está delimitada hacia el norte y el oeste por los cerros Cabezón. La Cumbre, Encantada, Calera y Cabra Alzada, al sur por los Cerros El Alto, San ldelfonso y Cabras y hacia el oeste por el Cerro Campana. Está comprendida por un conjunto de quebradas pequeñas bien definidas en sus partes altas y medias, pero que en su cono de deyección aluvial se confunden ocupando una gran extensión. El subconjunto Norte (La Cumbre. Encantada Norte) discurre por la parte norte de El Milagro y el subconjunto Sur (Encantada - León - Rió Seco) por la parte sur, hasta confluenciar en un solo curso, a 3 Km. de su desembocadura al mar. Su
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área total de cuenca es de 298.3 Km.2, estimándose una descarga máxima instantánea: 300 m3/seg.
3.2. ANTECEDENTES El relato histórico de los sismos que han ocurrido en el área data desde la época colonial, con el sismo de 1619. El registro de los sismos que de alguna manera tienen influencia en nuestra zona de estudio, como se verá más adelante en la evaluación del Peligro Sísmico. A continuación se describen los más destructivos. destructivos.
SISMO DEL 19 DE FEBRERO DE 1619 Hora:
11:30 horas
Magnitud: 7,0
Intensidad: IX en el epicentro cerca de Trujillo Trujillo
Fue sentido en Zaña, Chiclayo, Chimbote y Santa con una intensidad de VIII. Tuvo un radio de percepción de 400 km a partir del epicentro ver la reconstrucción de las isosistas en la Figura 3.30. Sus réplicas se sintieron por un lapso de 15 días. Causo la destrucción total de la ciudad de Trujillo, las villas de Zaña y Santa fueron fuertemente afectadas, hubo un total de 350 muertos. Se produjo un denso agrietamiento en la zona epicentral, parece que la licuación de suelos saturados fue un fenómeno común, este fenómeno fue acompañado por expulsiones de agua gredosa, viscosa y pestilente.
SISMO DEL 06 DE ENERO DE 1725 Hora:
23:25 horas
Magnitud: 6,5
Intensidad: Intensid ad: VII en el epicentro Callejón de Huaylas VII en la Zona de Trujillo
Diversos daños en la ciudad de Trujillo. Causo deslizamientos de la Cordillera Blanca, arrasó en pueblo cerca de Yungay. Murieron cerca de 1500 personas.
SISMO DEL 02 DE SETIEMBRE DE 1759 Hora:
23:15 horas
Magnitud: 6,5
Intensidad: VII entre Trujillo y Huamachuco.
Tuvo un radio de percepción de 250 km, fue sentido hasta Lambayeque por el Norte y Santa por el Sur. Causo 5 víctimas en Trujillo donde muchas construcciones construcciones fueron dañadas.
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SISMO DEL 28 DE SETIEMBRE DE 1906 Hora:
12:25 horas
Magnitud: 7,0
Intensidad: Estimado entre entre VIII y IX epicentro epicentro entre Trujillo y Cajamarca Cajamarca
Fue percibido en Chachapoyas, Huancabamba, Ayabaca, Sullana, Piura, Morropón, Tumbes, y Santa. Tuvo un radio de percepción de 600 km causó mucha destrucción en muchas ciudades. Según comentario de muchos investigadores parece que este sismo ha sido el mayor ocurrido en el área de Zaña.
SISMO DEL 20 DE JUNIO DE 1907 Hora:
06:23 horas
Magnitud: 6,75
Intensidad: Estimado entre entre VIII en el epicentro ubicado ubicado en las coordenadas coordenadas 7°S y 81°W
Se sintió en Trujillo con una intensidad de IV. Su radio de percepción fue de 600km.
SISMO DEL 20 DE MAYO DE 1917 Hora:
23:45 horas
Magnitud: 7,0
Intensidad: VIII-VI en el epicentro, zona de Trujillo. Trujillo.
Se sintió en Zaña, Chiclayo, Chimbote, y Casma. Causo danos en la ciudad, hubo agrietamientos de algunas casas y muchos edificios públicos como la Prefectura, Hospital, Beneficiencia, Iglesias, Monasterios, y en muchas viviendas, viviendas, etc.
SISMO DEL 21 DE JUNIO DE 1937 Hora:
10:45 horas
Epicentro:
8,5°S y 80°W
Magnitud: 6,75
Profundidad Focal: 60 km Intensidad: VIII-VI en el epicentro, VII-VI zona zona de Trujillo, Trujillo,
Se sintió en Lambayeque, Puerto Salaverry, Chimbote, Casma, Cajamarca, Cutervo, en el Callejón de Huaylas, etc. Su radio de percepción de estima en 600 km en el diámetro de la elipse paralela a la costa y de 180 km en el semi diámetro perpendicular. Hubo fuertes daños en Trujillo, ocasiono caída de cornizas y rajadura de paredes, derrumbamiento parcial de las torres de los templos en Salaverry y Lambayeque, y ligeros daños en Cajamarca.
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SISMO DEL 23 DE JUNIO DE 1951 Hora:
20:44:26 horas
Epicentro:
8,30°S y 79,80°W
Magnitud: 5,5
Intensidad: V, epicentro epicentro entre Trujillo y Pacasmayo. Pacasmayo. Sismo originado en el océano, se sintió en Cajamarca y Callejón de Huaylas.
SISMO DEL 19 DE AGOSTO DE 1955 Hora: 19:51 horas Intensidad: VII sentido en Piura, Lima Efectos: Ligera destrucción en la Hacienda Cartavio (Trujillo) y en Chimbote.
SISMO DEL 03 DE FEBRERO DE 1969 Hora:
23:10:13 horas
Epicentro:
8°S y 80,13°W.
Magnitud: 6,0
Profundidad Focal: 43 km Intensidad: VII Causó gran alarma en Trujillo y Chiclayo
SISMO DEL 31 DE MAYO DE 1970 Hora:
15:23:27.3 horas
Epicentro:
10,21°S y 78,5°W
Magnitud: 6,0
Profundidad Focal: 54 km Intensidad: Se sintió con una intensidad intensidad VII en la zona del epicentro y con con VII en Trujillo. Tr ujillo.
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Fig.
01
Sismicidad
histórica presente en el Perú desde 1500 a 1959, todos
(MM).
con
El
Imax≥
VIII
asterisco
(*)
indica que el sismo fue acompañado de tsunami
Trujillo sufrió pocos daños, sin embargo cabe mencionar, que las estructuras que mayor sufrieron fueron las construcciones edificadas con el tradicional adobe, y tal parece que la principal falla fue el desplome de los muros por la facilidad de éstos para vibrar en sus planos perpendicular a su eje, por la sencilla razón que no estuvieron suficientemente confinadas por una viga collarín, que por cierto no se acostumbra usar en la zona. De techo solamente se usaba una torta de barro, con apoyos simples sobre los muros. Cabe mencionar que la cúpula de la vieja Catedral, construida hace aproximadamente 350 años, se derrumbó perforando el altar y el piso bajo el mismo. Respecto a las construcciones de albañilería y concreto armado, los daños fueron menores, ocurrió daños estructurales, pero fueron puntuales de cuidado, y las fallas comunes fueron columnas chatas, falta de arriostramiento o por f alla debida a asentamientos diferenciales de la cimentación.
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ANTECEDENTES DE TSUNAMIS. El último evento de tsunami fue registrado el 23 de Junio del 2001, en Camaná, originado por un sismo con epicentro en el mar al NW de Ocoña, 6.9 escala de Richter. Se generaron tres grandes olas, la mayor alcanzo una altura de 8.14 m., causando 23 muertos, 63 desaparecidos y dejando cuantiosos daños materiales. La ciudad de Trujillo fue alertada para 5 eventos de Tsunamis en los dos últimos siglos, de las cuales se tienen solo registrado tres. Actualmente en la ciudad de Trujillo y aledaños las edificaciones ribereñas han crecido bastante, tal como el balneario de Buenos aires en el distrito de Víctor Larco, en la zona de las Delicias en el distrito de Moche, Salaverry y Huanchaco. Siendo estos centros poblados lugares de potencial peligro ante tsunamis
Fig.
02
terremoto sacudió
La
alerta
de Japón
8,9 se
de
tsunami
grados extendió
por
Richter también
el que a
países de Latinoamérica, entre ellos el Perú.
3.3. GEODINÁMICA REGIONAL: La interacción de la placa de Nazca con la Sudamericana, es el principal proceso geodinámico que define la tectónica de Perú. Este proceso es conocido como subducción y permite el arrugamiento y levantamiento del margen continental durante un periodo orogénico muy complejo hasta formar una superficie topográfica muy accidentada que tuvo como resultado final la formación de una cadena montañosa que se extiende, de Norte a Sur, a lo largo de todo el borde Oeste de Sudamérica, desde Venezuela hasta la Tierra del Fuego en Chile, siendo conocida como “La Cordillera de los Andes”. Dentro de este contexto, existe la interacción de un gran número de elementos tectónicos que en conjunto propician la evolución del borde occidental de América del Sur. En el caso del Perú, estos elementos tectónicos son: la Dorsal de Nazca, la Fractura de Mendaña, la Fosa INGENIERÍA SÍSMICA
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Peruano-Chilena, la Cordillera Andina, la Cadena Volcánica y los diferentes Sistemas de Fallas distribuidas en el interior del continente. La Dorsal de Nazca, es una cordillera oceánica que se localiza en el extremo NO de la región Sur de Perú frente al departamento de Ica. Esta cordillera sigue una orientación NE-SO perpendicular a la línea de la fosa peruano – chilena (entre 15° y 24° Sur), de tal modo que su extremo NE se ubica frente al departamento de Ica en donde presenta un ancho de aproximadamente 220 km sobre la cota de 2000 metros. Sin embargo; su ancho y altitud disminuye gradualmente hacia su extremo SO. Según la Fig.03, la cota de 2000 metros de esta dorsal, se localiza a 50 km de distancia aproximadamente de la línea de fosa; mientras que, las cotas menores ya subdujieron bajo la placa continental. La Dorsal de Nazca presenta una forma asimétrica, siendo probablemente esta característica determinante para los diferentes procesos geodinámicas geodinámicas que se producen en esta región. Fig.03.Principales rasgos tectónicos superficiales presentes Perú borde de
y
en en
el
occidental Perú.
falla
el
AM,
Moyobamba;
CB,
falla Cordillera
Blanca; SA, falla Satipo; HU, falla Huaytapallana; AY,
falla
Ayacucho;
TM, falla
Tambomachay;
IP,
falla Incapuquio.
3.4.
MECANICA DE SUELOS
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SUELO El perfil estratigráfico presenta un estrato superficial de relleno 0.10 m. a 0.30 m. de espesor. Continúa arena pobremente graduada (SP) o arena pobremente graduada con limos (SP-SM) con cierta presencia de grava de ½” a ¾” cuya compacidad varía de suelta a media, de poca a regular
humedad. Se ha realizado 23 estudios de suelos en la ciudad de Trujillo, distribuidos en los diferentes sectores de la ciudad. Donde se puede observar el perfil de suelos, naturaleza del terreno, la clasificación correspondiente de los mismos de acuerdo al SUCS y la resistencia admisible a nivel de cimentación superficial.
Capacidad Admisible La resistencia portante del terreno en la zona de estudio de Huanchaco y las zonas aledañas tienen un estudio de 1 Kg/cm2 variando entre 0.5 Kg/cm2
Nivel freático El nivel freático no fue alcanzado hasta la profundidad estudiada mediante las calicatas ejecutadas ejecutadas..
Agresiones a la cimentación Se encuentra por debajo de los límites MÁXIMOS permisibles de agresividad agresividad al concreto, recomendándose utilizar utilizar cemento Portland Tipo I.
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3.5. ZONIFICACIÓN
SÍSMICA – MANZANA
14
DEL
DISTRITO
DE
HUANCHACO. ZONA DE ESTUDIO La zona de estudio está ubicado Manzana 14 Entre La Calle Tupac Amaru, C.A Independencia Independencia Y Jirón Francisco Bolognesi, en una una parte, del Distrito de Huanchaco, tiene una superficie de 5147.46 m2.
Fig.- ubicación y límites de la zona de estudio.
Según datos obtenidos en campo la manzana 14 tiene una población cercana a los 126 habitantes. Aquí se concentran viviendas de material noble y otras de adobe y quincha; en algunos casos muy deterioradas estas últimas. Estas viviendas se distribuyen espacialmente dando lugar a la existencia de calles angostas estando casi todas emplazadas sobre suelos arenosos de baja capacidad portante.
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Tipo
L a
1
s e
2
s
u
Edificación de adobe
Edificación de 3
adobe y quincha
c
Ejemplo
Casa de albañi lería de 1 a 2 pis os con sistema estructural de albañilería Edificación de confinada o no confinada con diafragma (techo) (techo) rígido. Construcci ón i nformal nformal . albañilería Ubicadas en zonas de uso residencial en el ámbito.
t r
Descripción
Casa de adobe. Generalmente vivienda antigua o monume monumento nto históric o con gran altura de entrepiso y techo de viguetas de madera. Ubicada en las zonas monumentales del ámbito. Casa de adobe adobe y quincha. quincha. Casa s destinadas destinadas principal ment mente e a us o residencia residencia l generalmente con gran deterioro y habitada por inquil inquil inos precarios. Se local iza en la zona monumental del ámbito.
t u r
Edificio de 4
concreto armado
a
5
Estructura Estructura de Madera
Edifici os de concreto concreto armado, de uso comerci comerci al , no resi dencia dencia l. Generalmen Generalmente te posee columnas columnas muros y vigas de concreto concreto armado. Ubicado en las zonas comerciales del ámbito Estructura Estructura de Madera de 1 pis os. Construcción antigua o monumento histórico. El estado de conservación es vari abl e. Se ubica ubica en la zona monument monumental al del ámbito
Sé que se encuentran en la Manzana 14 del distrito de Huanchaco. Que se muestra en el extremo superior, se observa edificaciones de concreto armado, en el medio edificaciones antiguas y, en el extremo inferior, viviendas de adobe y quincha muy deterioradas y otras de material noble construidas sin respetar las normas de construcción. El distrito de huanchaco no está ajeno a las amenazas y problemas ocasionados por los fenómenos naturales y desastres, que han venido afectando la ciudad y la metrópoli. Las principales amenazas están relacionadas a las lluvias excepcionales (fenómeno del Niño), inundaciones y sismos, los cuales históricamente han influido en el crecimiento y dinámica de la ciudad. Frente a esta situación, el nivel de riesgo sísmico del distrito de huanchaco es relativamente alto si consideramos el estado actual de las edificaciones, la presencia de
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tugurios y los bajos niveles de organización y percepción del riesgo de la población frente a dichos fenómenos. f enómenos.
ZONIFICACIÓN SÍSMICA El distrito de huanchaco, huanchaco, por su ubicación ubicación se encuentra encuentra cerca a la Placa Sudamericana, la cual se encuentra en convergencia con la Placa de Nazca, la misma que tiende a un desplazamiento por debajo de la Placa Sudamericana. El movimiento de las placas genera energía que se convierte en ondas que viajan y dan origen a sismos. Consecuencia Consecuencia de ello la manzana manzana 14 quien pertenece a dicho distrito distrito se encuentra muy vulnerable y propensa a sufrir un sismo, considerándose esta zona de estudio, de un un nivel de alto riesgo sísmico. sísmico. El color rojo del mapa muestra la zona de mayor peligro sísmico donde se encuentra nuestra área de trabajo.
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4. ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD VULNERABILI DAD 4.1. LA PROBLEMÁTICA DE VULNERABILIDAD DE LA MANZANA 14 DEL DISTRITO DE HUANCHACO. La manzana 14 del distrito de huanchaco no está ajena a las amenazas y problemas ocasionados por los fenómenos naturales y desastres, que han venido afectando afecta ndo a
la ciudad con el paso del tiempo. Las principales
amenazas están relacionadas a las lluvias excepcionales (fenómeno del Niño), inundaciones y SISMOS, los cuales históricamente han influido en el crecimiento y dinámica de la ciudad. Frente a esta situación, el nivel de vulnerabilidad de la manzana 14 del distrito de huanchaco es relativamente alto si consideramos el estado actual de las edificaciones, los bajos niveles de organización y percepción del riesgo de la población frente a dichos fenómenos. La historia nos demuestra que Trujillo ha soportado, a lo largo de los años, movimientos telúricos de gran intensidad que han afectado directamente al distrito de huanchaco, teniendo consecuencias fatales, como aquel ocurrido en 1970, destruyendo gran parte de las estructuras de la época. Posterior a ello se reconstruye la ciudad con material de adobe y con el pasar de los años, familias adoptan nuevas técnicas de construcción como la albañearía, concreto
armado
pero
teniendo
consigo
deficientes
concepciones
estructurales, también se encontraron, viviendas de material rústico, inadecuadas técnicamente y sin nociones de seguridad. La vulnerabilidad encontrada para el estado físico de edificaciones en la manzana 14 del distrito de huanchaco es se obtiene de cruzar información resultante de Material predominante, Proceso constructivo y Daño Estructural.
ZONA DE ESTUDIO MANZANA 14 DEL DISTRITO DE HUANCHACO
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4.2. EL ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD DE LA
ZONA DE ESTUDIO
(MANZANA 14) ANTE SISMOS POTENCIALES. La distribución y densidad urbana del Centro Histórico
Distribución de población en la zona de estudio.
AMBITO
manzana 14 del distrito de Huanchaco Total hab.
POBLACION (Hab.)
%
femenino
70
56%
masculino
56
44%
126
100%
La vulnerabilidad social: la población más antigua y su instrucción Se trata de una variable que permite restituir la antigüedad de la manzana 14 del Distrito, considerando que una familia recién llegada al lugar indica una mayor vulnerabilidad que una familia asentada hace más tiempo debido a las condiciones de conocimiento del entorno, apropiación territorial y estabilidad social que una familia antigua, en la mayoría de los casos, presenta. La cartografía muestra que la población más antigua se encuentra asentada en espacios de las esquinas, el centro y sus zonas circundantes, se observa que en el centro de la
calle independencia existen construcciones de
albañilería albañilería nuevas relacionadas a familias arrendatarias o generacionalmente nuevas. Otro factor que se consideró como importante fue el nivel de educación, por tener un acceso y un entendimiento más difícil a las informaciones de prevención, y al modo de actuar al momento de ocurrir un desastre. Con estas dos variables (antigüedad y educación) se construyó el mapa de perfil social vulnerable.
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Factor
de
vulnerabilidad
social
por
la
antigüedad
de
a s e n t a m i e n t o .
Vulnerabilidad por nivel de instru cción.
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4.3. LA SUSCEPTIBILIDAD SUSCEPTIBILIDAD FÍSICA DE LOS ELEMENTOS ELEMENTOS TERRITORIALES. A. PLANTEAMIENTO PLANTEAMIENTO DE DE LA INVESTIGACIÓN. INVESTIGACIÓN. A continuación se detallan los principales principales factores poblacionales poblacionales de vulnerabilidad que en un escenario de sismo podrían agravar las condiciones de riesgo. Como se analizó en la metodología los principales factores poblacionales que se han analizado son: Los factores demográficos de vulnerabilidad, la antigüedad de ocupación de la población y el nivel de instrucción. Basándonos en en la toma de datos en campo campo se identifica en la manzana manzana 14 del distrito distrit o de Huanchaco
27 viviendas, ubicadas en la manzana 14 del
distrito de Huanchaco. El 100% correspondiente a la tipología de vivienda independiente, independiente, cerca del del 11.67% en edificaciones edificaciones de concreto concreto armado, armado, 10%, viviendas de adobe y quincha muy deterioradas, viviendas de Ladrillo 46.67% viviendas de adobe 26.67% y otros 5.00% construidas sin respetar las normas de construcción. La encuesta tuvo como objetivo suministrar datos estadísticos, que permitan conocer las características físico-estructurales de las viviendas. Para fines del estudio, se seleccionó una muestra representativa representativa del distrito de huanchaco del total de las Manzanas existentes.
Tipo de investigación. La investigación ha sido de derecho, es decir la población en estudio estuvo constituida por aquellos personas que habitan viviendas en peligro de colapso y/o mala concepción concepción estructural y tipo de material. material.
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Cobertura: Cobertura
Geográfica.-La manzana 14 del distrito de huanchaco, huanchaco,
específicamente en el rectángulo que encierran la C.A Tupac Amaru, C.A Independencia Independencia y C.A Francisco Bolognesi. Cobertura temática.- Características y servicios de las viviendas.
Método de Recolección El instrumento que se usó para la recolección de datos fue el cuestionario de encuesta.
Unidad Estadística de recolección.
Análisis de la disposición arquitectónica. arquitect ónica.
Vivienda en estado de colapso
Tipo de material de la vivienda
Sistema estructural
Análisis de los niveles cognitivos y de percepción del riesgo por parte de la población.
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B. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LAS EDIFICACIONES DE LA ZONA EN ESTUDIO DEL DISTRITO DE HUANCHACO. La zona de estudio es amplia e históricamente reporta distintas etapas de evolución en su habilitación urbana, por lo que es posible encontrar en el mismo ámbito construcciones muy antiguas (de la época colonial) y construcciones relativamente recientes. Esto mismo hace que se empleen muchos y distintos materiales en su construcción y que las características aparentes de ellas varíen mucho dando.
El caso de la manzana 14 distritos d istritos de Huanchaco.
El uso de la edificación predominante predomi nante tiene relación directa con la actividad diaria diaria de la persona persona y, por lo tanto, con la la vulnerabilidad. vulnerabilidad. Se puede apreciar que el uso predominante predominant e es Vivienda 8.50%, seguido el comercio comercio 11.67% y otros (8.33%).
USO DE LA EDIFICACION
fi
hi %
Vivienda
48
80.00%
Comercio
7
11.67%
5
Otros
60
TOTAL
8.33% 100.00%
uso de la edificacion 74.07% 80.00% 60.00%
Vivienda
40.00%
18.52%
20.00%
8.33%
0.00% Vivienda
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Comercio
Comercio Otros
Otros
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El material predominante predominante de de paredes tiene tiene relación directa directa con el tipo estructural y, por lo tanto, con la vulnerabilidad. Se puede apreciar que el material predominante en las construcciones es el ladrillo casi 50%, seguido del adobe o quincha (33%) y el concreto (17%). MATERIAL DE LA EDIFICACION
fi
hi %
Adobe o Quincha adobe Concreto ladrillo Madera
6 16 7 28 3
10.00% 26.67% 11.67% 46.67% 5.00% 100.00%
60
TOTAL
MATERIAL DE LA EDIFICACION
50.00%
46.67% 26.67%
40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
Adobe o Quincha
10.00% 11.67%
adobe 5.00%
Concreto ladrillo Madera
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El estado de conservación conservación tiene relación directa con el grado grado de vulnerabilidad, pues se considera como un indicador directo de la existencia de daños previos y mantenimiento dela construcción. Según los datos obtenidos,
un 12% de los lotes presentan un estado de
conservación malo (7 lotes), regular 63% y bueno/muy bueno.
CONSERVACION DE LAS EDIFICACIONES
fi
hi %
Malo/muy malo regular bueno/muy bueno
7 38 15
TOTAL
60
12% 63% 25% 100%
CONSERVACION DE LAS EDIFICACIONES
70.00%
63.33%
60.00% 50.00%
Malo/muy malo
40.00%
regular
30.00% 25.00%
20.00% 10.00%
bueno/muy bueno
11.67%
0.00% Malo/muy malo
regular
bueno/muy bueno
El proceso constructivo y/u y/u orientación orientación de un profesional tiene relación relación directa con el grado de vulnerabilidad, pues se considera como un indicador directo de la existencia de daños previos y mantenimiento de la construcción. construcción. Según los datos obtenidos,
un 18 consulto consulto a un
profesional, un 43 % consulto a un maestro de obra, un 38% solo construyo.
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PROCESO CONSTRUCTIVO
fi
hi %
Orientación Profesional (Ingeniero Civil)
11
18%
Orientación Técnica (Maestro de obra)
26
43%
Autoconstruida y/u otros
23
38% 100%
60
TOTAL
PROCESO CONSTRUCTIVO 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
43.33% 38.33% 18.33%
Orientación Profesional (Ingeniero Civil) Orientación Técnica (Maestro de obra) Autoconstruida y/o otros
Los agentes agentes provocadores provocadores de fallas
están relacionados relacionados con las
características físicas y morfológicas del lugar de origen donde se realizó la construcción y/u otros agentes, agentes, vinculándose vinculándose directamente directamente con el grado de vulnerabilidad, pues se considera como un indicador directo de la existencia de daños previos y mantenimiento de la construcción. Según Según los datos obtenidos, obtenidos, el 18% es producto producto de los materiales, un 22% producto de la humedad, un 15% diseño, y/u otros 18%.
agente provocador de fallas
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fi
hi %
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materiales humendad diseño salitre otros
11 13 9 7 11
TOTAL
51
18% 22% 15% 12% 18% 85%
agente provocador de fallas
25.00% 20.00% 15.00% 10.00%
21.67% 18.33% 18.33%
15.00% 11.67%
MATERIALES HUMEDAD
5.00%
DISEÑO
0.00%
SALITRE OTROS
Las fallas afectan la seguridad de la población están estrechamente, vinculados directamente con el grado de vulnerabilidad, pues se considera como un indicador directo de la existencia de daños previos y mantenimiento de la construcción. Según los datos obtenidos, el 87% de fallas afecta a los pobladores y el 13% no.
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fallas afectan la seguridad de la población
fi
si no
52 8
TOTAL
60
hi %
87% 13% 100%
Fallas afectan afectan la seguridad de la población
100.00%
86.67%
50.00%
SI
13.33%
NO
0.00% SI NO
Las consecuencias consecuencias de las fallas pueden ser devastadoras para la población ocasionando tanto pérdidas humanas como materiales, tiene relación directa directa con la actividad actividad diaria de la persona y, por lo tanto, con la vulnerabilidad, pues se considera como un indicador directo de la existencia de daños previos y mantenimiento de la construcción. Según los datos obtenidos, los derrumbes ocurridos son del 35%, las averías en tuberías 22% los accidentes 15%, caos vehicular 17%, y otros 2%
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consecuencias de las fallas
fi
derrumbes averías en tuberías accidentes caos vehicular otros
21 13 15 10 1
TOTAL
60
hi %
35% 22% 25% 17% 2% 100%
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consecuencias de las fallas 35.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00%
21.67%
25.00% 16.67%
DERRUMBES AVERIAS EN TUBERIAS
1.67%
ACCIDENTES CAOS VEHI. OTROS
Los índices de fallas describen describen el grado de vulnerabilidad vulnerabilidad,, indicando en qué estado de alerta se encuentra la población
Según los datos
obtenidos, los índices son los que se describen el cuadro adjunto.
indice de fallas
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fi
hi %
bajo
31
52%
medio
13
22%
cantrolable
8
13%
riesgo
8
TOTAL
60
13% 100%
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indice de fallas
60.00%
51.67%
40.00% BAJO 21.67%
20.00%
13.33%
MEDIO
13.33%
CONTROL OBLE
0.00%
RIESGO
BAJO
MEDIO
CONTROL OBLE
RIESGO
La población considera que las autoridades autoridade s no tienen preocupación por la infraestructura de su localidad y, aumentando el riesgo y la vulnerabilidad vulnerabilidad en los pobladores ante un evento sísmico o cualquier otro desastre. Según los datos datos obtenidos la estadística estadística de preocupación preocupación va como se presenta en el cuadro. preocupación preocupación de autoridades
fi
hi %
SI NO
18 41
TOTAL
59
30% 68% 98%
preocupacion de autoridades
100.00%
68.33% 30.00%
50.00%
SI NO
0.00% SI
INGENIERÍA SÍSMICA
NO
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La población población considera que con cuentas con un plan de prevención ni mucho menos técnicas las autoridades no tienen preocupación alguna por su localidad, dejando vulnerables y sin orientación a los moradores aumentando el riesgo y la vulnerabilidad en los pobladores ante un evento sísmico o cualquier cualquier otro desastre. Según los datos obtenidos obtenidos la estadística de preocupación va como se presenta en el cuadro
tecnica de prevencion
fi
hi %
SI NO
9 51
TOTAL
60
15% 85% 100%
tecnica de prevencion
85.00%
100.00% 50.00%
15.00%
SI NO
0.00% SI
NO
el tiempo de permanencia de las fallas está relacionada a la antigüedad de la edificación, edificación, tiene relación relación directa con el tipo estructural estructural y, por lo tanto, con la vulnerabilidad. vulnerabilidad . Según los datos obtenidos la estadística estadístic a tiempo de permanencia de las fallas se presenta en el cuadro adjunto.
tiempo de permanencia de las fallas
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fi
hi %
antiguas
28
47%
recientes
32
TOTAL
60
53% 100%
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tiempo de permanencia de las fallas
55.00%
53.33% 46.67%
50.00%
ANTIGUAS
45.00%
RECIENTES
40.00% ANTIGUAS
RECIENTES
La población considera que las autoridades autoridade s no tienen preocupación por realizar campañas de seguridad seguridad para evitar los los desastres y evitar tanto pérdidas materiales y humanas, consecuencia de aumentando el riesgo y la vulnerabilidad en los pobladores ante un evento sísmico o cualquier otro desastre. Según los datos obtenidos mostrados en el cuadro.
campañas de seguridad
fi
hi %
SI NO
18 42
TOTAL
60
30% 70% 100%
campañas de seguridad
80.00% 60.00%
70.00% 30.00%
40.00%
SI
20.00%
NO
0.00% SI
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NO
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ESTIMACIÓN DE VULNERABILIDAD DE LAS EDIFICACIONES
Daño (*) 0% - 4.9%
Descripción(*)
Nivel de vulnerabilidad
Sin daño
Bajo
Daño no estructural pequeño. Pequeñas grietas en muro s de albañilería, desprendimiento de grandes trozos de estucos en zonas extendidas. Daños en 5% - 11.9% elementos no estructurales como chimeneas, cornisas, etc. La capacidad resistente de la estructura no está reducida apreciablemente. Fallas generalizadas en los elementos no estructurales. Pequeñas grietas en muros de albañil ería, desprendimiento de grandes trozos de estucos en zonas extendidas. Daños en elementos no estructurales como 12% chimeneas, cornisas, etc. La capacidad resistente de la estructura no está 19.9% reducida apreciablemente. Fallas generalizadas en los elementos no estructurales.
20% 29.9%
Daño estructural moderado. Grietas grandes y profundas en muros de albañilería, extenso agrietamiento en muros columnas de concreto armado. Inclinación o caídas de chimeneas, estanques y plataformas de escalas. La capacidad resistente de la estructura está parcialmente reducida.
30% 69.9%
Daño estructural severo. Se caen trozos de muros, se parten los muros interiores y exteriores y se s e producen desplome entre sus trozos. Corte en elementos que unen partes de edificios. Aproximadamente falta un 40% de los elementos estructurales principales. El edificio toma una condición peligrosa.
70% 100%
Colapso de una gran parte o total del edificio
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Bajo
Bajo
Medio
Alto
Muy alto
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5. ANÁLISIS DEL RIESGO SÍSMICO La Zona de estudio del distrito de huanchaco se ubica en un área de alto riesgo sísmico. Su desarrollo, no planificado que ha producido su actual conformación estructural y física, hace que sea una ciudad muy vulnerable al peligro sísmico. Además hay que evaluar la presencia de fenómenos que se desarrollan desarrollan en su interior y que están relacionados a factores de pobreza, la precariedad estructural de
las
edificaciones,
elementos
que
aumentan
considerablemente
su
vulnerabilidad. Como parte de un proceso de representación del riesgo que ha sido desarrollado a lo largo de todo el proyecto, se propone como herramienta y producto final un escenario de riesgo sísmico que representa un paso importante para medidas preventivas y la reducción del riesgo; este estudio, de hecho, trata de describir el evento desastroso que un hipotético terremoto de gran magnitud (grado 8.0 – 9.0 en la escala de Richter) podría causar, siendo la representación de un fenómeno que puede afectar a cierta parte de un territorio, Incluyendo a personas y bienes. Componentes esenciales de este proceso serán entonces tanto los peligros como la vulnerabilidad, tanto desde el aspecto estructural como desde el aspecto social. Como todo escenario que toma en cuenta las dinámicas sociales, este también es referencial y sobre todo temporal, pues está sujeto a la dinámica social del momento en que se formula. El solo hecho de que contribuya a la reducción y mitigación del riesgo hace que las condiciones físicas, ambientales así como sociales cambien desfasando gradualmente el Escenario. Por ello deberá actualizarse constantemente.
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A. ANÁLISIS DE RIESGO. Dadas las características bastante estables de los suelos, estos tienen mucha influencia, considerando que incrementan y no disminuyen la vulnerabilidad de las estructuras frente a un sismo de grandes magnitudes, así como lo hace el nivel de vulnerabilidad estructural que influye directamente en las posibilidades de colapso de las mismas frente al sacudimiento producido por un sismo. De los resultados obtenidos, se observa que la zona señalada como de vulnerabilidad muy alta estructuralmente se correlaciona con Riesgo Alto considerando el tipo de suelo; sin embargo, si se considera las características del sismo hipotético a presentarse en Huanchaco, este generaría aceleraciones, aceleracione s, lo suficientemente suficiente mente devastadoras para que el sacudimiento sacudimient o del suelo cause efecto directo sobre las estructuras antiguas y/o mal diseñada estructuralmente, mayor es la probabilidad si este sacudimiento es continuo por más de 60 segundos. Los moradores de la zona, actores responsables recomiendan de manera inmediata se apliquen acciones de estabilización a las estructura a través de “apuntalamientos”, para reducir el riesgo de colapso, así como la eliminación
de la humedad por filtración de redes en obsolescencia y para las que aún tienen muros de adobe en plomo, sin deviaciones, se realice su reforzamiento como medida preventiva con tecnologías como la aplicación de “geomallas”,
para reducir su vulnerabilidad.
Riesgo Muy Alto Riesgo Alto Riesgo Medio Riesgo Bajo
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Hay un riesgo muy elevado, los edificios colapsan; es decir se considera un porcentaje de peligro de caída estructural que hace inhabitable el inmueble y muerte superior al 75%. Hay un riesgo elevado y hay edificios que, en un sismo, puedan tener daños graves que comprometan su estabilidad, con un porcentaje de riesgo de fallo estructural y muerte m uerte superior al 50%. Hay edificios en los cuales se pueden presentar daños graves, pero que no comprometen la estructura haciéndola caer, con un porcentaje de riesgo de fallo estructural y muerte m uerte superior al 25%. Luego de un sismo, los edificios presentan pocos daños a las estructuras y no se verifican en la edificación fallas o caídas, con una consideración del riesgo de fallo estructural y muerte superior al 5%.
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B. ESCENARIO ESCENARIO DE RIESGO SÍSMICO
Características Características del Escenario
La realización del escenario de riesgo se basa en la posibilidad que un sismo de intensidad VIII de la escala Mercalli Modificada con epicentro en el mar pueda causar daños considerables, no sólo por la intensidad del sismo, sino también por la precariedad de las construcciones existentes y las bajas capacidades desarrolladas en los habitantes de la zona de análisis del distrito de huanchaco. La articulación de los diferentes niveles de información tiene como objetivo escenificar una imagen post-evento de desastre lo más ajustada posible a la realidad. En el caso del ámbito de estudio de Huanchaco el escenario para los moradores será la manzana 14. En este escenario diurno, el factor que determine el número de víctimas será la aglomeración de las personas tratando de salir de las viviendas asociado al el colapso de las estructuras, por lo que existe la probabilidad de que el pánico y la desesperación provoquen muertes por asfixia y/o aplastamiento. aplastamiento. El escenario nocturno considera la concentración poblacional residente del lugar que pernocta en sus casas, concurren como elementos condicionantes para agravar la situación de desastre el sueño de las personas ya que disminuye su capacidad de respuesta, la falta de luz en las edificaciones, las puertas aseguradas que impedirán o retrasarán la evacuación rápida. Sin embargo, la resistencia de la vivienda al colapso es la condición decisiva para la afectación de las personas, en este caso el número de víctimas está directamente relacionado relacionado con la caída ca ída de los muros, techos pesados, cornisas, pircas sobre las orillas de los techos, etc. que pueden atrapar a las personas, por ello la necesidad en este estudio de darle mayor peso a la vulnerabilidad estructural al momento de realizar el cruce con el resto de peligros. El escenario que se toma en consideración tendrá las siguientes características: 1 Sismo con epicentro en el mar de gran magnitud. 2 Intensidades máximas: escala Mercalli Modificada
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3 Aceleraciones máximas 4 Epicentro en el mar, frente a Huanchaco 5 Hipocentro: profundidad 30 Km. 6 Hora: diurna: 12:0 m. 7 Hora: Nocturna 03:00 a. m. Mapa de Escenario de Riesgo de la Zona de estudio del distrito de Huanchaco Manaza 14
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La Zona de estudio del distrito de Huanchaco Manaza 14 frente a un evento de esta magnitud quedaría afectado por:
Pérdidas de vida humana y aumento de discapacidades.
Pérdidas y daños económicos.
Colapso de viviendas.
Colapso de estructuras de interés.
Colapso de infraestructura básica.
Impacto esperado en la zona de estudio, afectación estructural Afectación Estructural En la zona de estudio del distrito de huanchaco manzana 14, existen 27 unidades estructurales, el 40.74% se estima que el 37.04% colapsaría totalmente, no sólo por la intensidad del sismo, sino por la gran precariedad de las construcciones existentes; las unidades estructurales restantes en el nivel de riesgo Muy Alto, sufrirían severos daños a la estructuras que las harían inhabitables.
NIVELES DE RIESGO
lotes Aproximados expuestos
%
unidades afectables estimadas
%
Riesgo Muy Alto
11
40.74%
10
37.04%
Riesgo Alto
4
14.81%
2
7.41%
Riesgo Medio
6
22.22%
3
11.11%
Riesgo Bajo
6
22.22%
1
3.70%
27
100.00%
16
59.26%
total
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Siguiendo el mismo criterio se tiene que el 14.81% de las unidades estructurales existentes tienen un nivel de riesgo Alto, de este porcentaje, el 7.41% sufrirán colapso de sus estructuras; las unidades estructurales restantes en este nivel de riesgo sufrirían graves daños, provocando que la capacidad resistente de la estructura quede parcialmente reducida. El 22.22% de las unidades estructurales se encuentra dentro del nivel de riesgo Medio y sigue el mismo patrón de distribución intercalándose con los lotes de riesgo Alto, de este porcentaje el 11.11%, de acuerdo a la caracterización de la estratificación del riesgo, podrían presentar fallo estructural; las unidades estructurales restantes en este nivel podrían sufrir daños graves pero que no comprometen la estructura. El 22.22% de unidades estructurales se encuentran en el nivel de riesgo Bajo, el 1.6 %, siempre de acuerdo a la caracterización de la estratificación del riesgo, sufrirían fallo estructural leve, es decir presentarían pocos daños a las estructuras y en las edificaciones restantes presentarían daños menores o no se verifican fallas o caídas.
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6. CONCLUSIONES
El riesgo sísmico de la zona de estudio del distrito de huanchaco manzana 14 está condicionado por la ubicación de la Ciudad de huanchaco una región de alta sismicidad.
Las características bastante inestables de los suelos, hacen que los mismos tengan bastante influencia, considerando que incrementan y no disminuyen 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 posibilidades de colapso de las mismas frente al sacudimiento del suelo producido por un sismo.
la zona de estudio del distrito de huanchaco manzana 14 presenta viviendas construías durante la época colonial e inicios de la republicana utilizando material de adobe y quincha que en la actualidad se encuentran en mal estado de conservación y alto nivel de precariedad y con una sobrepoblación. En estas condiciones todas estas viviendas son altamente vulnerables a desastres sísmicos. Por lo tanto, será esta vulnerabilidad la causa de los altos niveles de afectación Física y Social.
La gran concentración concentración de edificaciones edificaciones con mayor susceptibilidad susceptibilidad de daño daño ante la ocurrencia de un evento sísmico se encuentra repartida en toda el área de estudio. En general, cerca del 40.74% de las construcciones en la zona de estudio del distrito de huanchaco manzana manzana 14 se encuentran en un nivel de riesgo Alto a Muy Alto.
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7. PRINCIPALES CAUSAS DE FALLAS SÍSMICAS EN ESTRUCTURAS DE HUANCHACO
COLUMNA CORTA – CC La falla denominada columna corta se presenta en escuelas o colegios en los cuales se tienen grandes paredes y una pequeña ventana en la parte superior. Es una falla frágil de cortante en columnas acortadas por el efecto
restrictivo
al
desplazamiento
causado
por
elementos
no
estructurales.
Consecuencias ante un Sismo Un principio básico en ingeniería estructural es diseñar para que ante un evento sísmico las vigas se comporten plásticamente antes que las columnas, ya que cuando una viga empieza a fallar pasando de un estado elástico a inelástico absorbe parte de la energía del sismo; en cambio, si una columna falla primero y empieza a pandearse y deformarse, las cargas verticales de compresión pueden provocar un rápido colapso estructural. Esto último hace más extraño aún que este tipo de falla de concepto sea tan generalizado. generalizado.
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Alternativa de Solución. Aislar el Alfeizar de la estructura principal con junta mayor o igual a los 5 cm.Limitar los desplazamientos laterales peraltando las columnas (prácticamente pequeñas placas).Emplear planchas de fibra - block en vez de alfeizar de albañilería.
Solución correcta
PISO BLANDO – PB Se denomina piso blando a aquellos edificios cuya planta baja es estacionamiento de tal forma que solo existen los elementos verticales y en los pisos superiores es vivienda con concretoarmado o no, pero lo cierto es que la planta baja tiene menor rigidez que las plantas superiores cuando debe ser lo contrario, las plantas inferiores deben ser más fuertes que las plantas superiores. El problema de “Piso Blando” surge en aquellos edificios aporticados
(compuestos predominantemente en su estructura por vigas y columnas), donde el piso en mención mención presenta alta flexibilidad flexibilidad por la escasa escasa densidad de muros que impide controlar los desplazamientos desplazamient os laterales impuestos por los terremotos, terremotos, en tanto que los los pisos adyacentes adyacentes son relativamente relativamente más rígidos por contener una mayor cantidad de muros.
P i s o b l a n d o -h -h u a n c h a c o
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Alternativa de Solución La mejor solución al problema es evitándolo desde la concepción arquitectónica del edificio, haciendo que los muros presenten continuidad a lo largo de su altura, por ejemplo, tratando que las cocheras estén en la parte externa del edificio. Para el caso de edificios existentes con “Piso Blando”, habría que resolver
el problema mediante la rigidización de este piso, con la adición de muros de concreto armado, sin importar que se pierdan algunos espacios, en vista que es peor perder al edificio completo incluyendo los vehículos, y, a veces, hasta las vidas humanas.
EXCENTRICIDAD – TORSIÓN – ET Este tipo de falla ocurre cuando el centro de masa y el centro de rigidez no coinciden en la estructura, debido a la mala colocación de los elementos estructurales.
Excentricidad-Huanchaco
Consecuencias La estructura sufre daños en el punto donde se concentran los esfuerzos, así esta esta puede colapsar o
causar graves daños debido debido al efecto efecto
torsionante que se origina por las fuerzas sísmicas, tal y como se observa en la figura.
Alternativas de Solución
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La distribución de las masas debe ser lo más uniforme posible, en cada planta como en altura. Es conveniente que la variación de las masas piso a piso acompañe a la variación de la rigidez. Si la relación masarigidez varia bruscamente de un piso a otro se producen concentraciones de esfuerzos. Es conveniente solucionar la provisión de agua con sistemas que eviten la construcción de una reserva de agua voluminosa en el nivel más alto del edificio.
IMPACTO – IM Cuando existen edificios muy cercanos entre ellos, hay que considerar la posibilidad de que ocurran daños debidos a golpes entre ellos. El golpeteo ocurre cuando las distintas estructuras se golpean al vibrar fuera de fase durante un evento sísmico. Todas las estructuras deben tener un espacio suficiente con respecto a las edificaciones adyacentes, ya que en el momento de un sismo, cada una vibrará de manera distinta. La falla por impacto es capaz de producir daños severos.
Impacto-Huanchaco
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REDUCCIÓN BRUSCA EN PLANTA – RB Las reducciones bruscas de un nivel a otro, tiende a amplificar la vibración en la parte superior y son particularmente críticas. El comportamiento de un edificio ante un sismo es similar a una viga en volado, donde el aumento de la altura implica un cambio en el período de la estructura que incide en el nivel de la respuesta y magnitud de las fuerzas.
Consecuencias ante un Sismo
Los Cambios bruscos en la distribución vertical de masas, resistencia o rigidez conducen a situaciones altamente vulnerables a sismos. Produce daños graves a la estructura de la edificación.
Alternativas de Solución
Los cambios bruscos de sección en los miembros son un tipo de problema de variación de rigidez que se debe evitar.
Para evitar los problemas de proporción se sugiere que se procure limitar la relación altura/anchura 3 a 4.
La sencillez, regularidad y simetría que se busca en planta también es importante en la elevación del edificio, para evitar que se produzcan concentraciones de esfuerzos en ciertos pisos o amplificaciones de la vibración en las partes superiores del edificio.
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DAÑOS NO ESTRUCTURALES-NE Los elementos no estructurales de la construcción, tales como cielos, paneles, ventanas, puertas, etc., así como equipos, instalaciones mecánicas y sanitarias, etc., deben soportar los movimientos de la estructura. Por otra parte, debe tenerse presente que la excitación de los elementos no estructurales, dada por dichos movimientos de la estructura, es en general mayor que la excitación en la base, por lo cual puede decirse que la seguridad de los elementos no estructurales se encuentra más comprometida en muchos casos que la de la estructura misma.
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8. ANEXOS MAPAS:
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ENCUESTA DIRIGIDA A LOS POBLADORES DE LA ZONA DE ESTUDIO DEL DISTRITO DE HUANCHACO SOBRE LA VULNERABILIDAD DE LAS EDIFICACIONES
1. ¿Qué uso tiene la edificación? A)……………………. B)………………… C)……………………..
2. ¿De qué material están hechas las edificaciones? A)……………………. D)………………
B)…………………
C)……………………. D)…………………….
E)…………………….
3. ¿Cuál es el estado de conservación de las edificaciones? A)…………………….
B)………………… C)……………………. D)…………………….
4. ¿Considera que el ambiente que lo rodea tiene fallas estructurales en edificaciones y pavimentos? A)…………………….
B)………………… C)…………………….
5. 5. ¿Por quién fue construida la edificación?
A)……………………. D)………………
B)………………… E)…………………….
C)……………………. D)…………………….
F)…………………….
6. ¿Considera que las Fallas afectan la seguridad de la población?
SI)
NO
7. ¿Cuáles son las consecuencias más comunes debido a las fallas estructurales? A)……………………. D)………………
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B)…………………
C)……………………. D)…………………….
E)…………………….
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8. ¿Cómo considera el índice de fallas estructurales en edificaciones y pavimentos en su distrito? A)…………………….
B)…………………
C)……………………. D)…………………….
D)………………
9. ¿Considera que las autoridades de su distrito se preocupan por la infraestructura de su localidad? SI)
NO)
10. ¿La población tiene alguna técnica de prevención? SI)
NO)
11. Las fallas de las construcciones en su de su distrito son: A)……………………. B)…………………
12. En su distrito, ¿hay campañas de seguridad para evitar las fallas estructurales en edificaciones y pavimentos? SI)
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NO)
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Cuadros de Respuestas: Respuestas:
Nª
PREGUNTAS 1
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