trabajo de investigacion- perfil civil

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNO

FACULTAD INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL TITULO

PROFESIONAL DE INGENIERIO CIVIL

“Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas

autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de

mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca, Puno - Perú”

PRESENTADO POR:

MADARIAGA ARIAS, Javier Rolando.

VILCA ENRIQUEZ, Elwer

CIUDAD UNIVERSITARIA

PUNO – PERU

2015

PROYECTO DE TESIS

1. TÍTULO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

“Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas con

albañilería confinada en las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca,

Puno - Perú”

2. INVESTIGADORES:

Madariaga Arias, Javier Rolando.

Vilca Enríquez, Elwer

3. ASESOR Y DIRECTOR:

3.1 Director: Ing. Vitulas Quille Yasmani Teófilo.

3.2 Asesor: Ing. Quisocala Choque Mario Víctor

4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

4.1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION

Los movimientos sísmicos registrados a lo largo de la historia, han evidenciado que

uno de los factores que genera más pérdida de vidas humanas, es debido al colapso de

estructuras, un claro ejemplo es el terremoto de Pisco, que fue registrado el 15 de

agosto de 2007 , el cual produjo grandes pérdidas humanas y económicas. El colapso se

da a consecuencia del uso de materiales de baja calidad, mano de obra no calificada, es

decir sin una adecuada dirección técnica, y el no cumplimiento de las normas del

Reglamento Nacional de Edificaciones, específicamente de las normas E-030 Y E-070.

Todos estos factores influyen a que el comportamiento estructural sea inadecuado.

Siendo el Perú un país en vía de desarrollo, se evidencia que la mayoría de sus

ciudades las viviendas son autoconstruidas, las cuales no tienden a cumplir los

requisitos mínimos de seguridad, constituyéndose un peligro para la sociedad ante un

evento sísmico. Entre los factores que influyen en la construcción de viviendas sin una

dirección técnica adecuada es el acelerado crecimiento de la población y los bajos

ingresos que perciben los ciudadanos. Juliaca es una de las ciudades que presenta los

mismos problemas, lo que hace predecir, que ante una eventualidad sísmica, la

vulnerabilidad de estas viviendas vendría a ser alta y como consecuencia se generaría

pérdida de vidas humanas y económicas.

Por lo tanto el presente proyecto de investigación, pretende inmiscuirse en el estudio de

vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en la

Proyecto de Investigación 2

http://es.wikipedia.org/wiki/2007

http://es.wikipedia.org/wiki/15_de_agosto

http://es.wikipedia.org/wiki/15_de_agosto

http://es.wikipedia.org/wiki/Pisco

las zonas de mayor peligro sísmico de la ciudad de Juliaca frente a los fenómenos

sísmicos.

4.2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Ante lo expuesto anteriormente en la descripción del problema nacen las siguientes

interrogantes:

4.2.1. DEFINICIÓN GENERAL

¿Cuál es el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas

con albañilería confinada en las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de

Juliaca, Puno – Perú?

4.2.2. DEFINICIONES ESPECÍFICAS

¿Estarán adecuadamente distribuidas la densidad de muros en las viviendas

autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de mayor peligro

sísmico en la ciudad de Juliaca, de acuerdo al Reglamento Nacional de

Edificaciones, Normas E-030 y E-070?

¿Las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de

mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca, cumplirán con las exigencias

básicas en mano de obra y materiales de acuerdo al Reglamento Nacional de

Edificaciones, Normas E-070?

¿Cómo será la estabilidad de los muros en las viviendas autoconstruidas con

albañilería confinada en las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de

Juliaca, según el Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma E. 030 y

Norma E.070?

¿Es posible el diseño de una vivienda ideal de albañilería confinada en la

ciudad de Juliaca con un comportamiento adecuado frente al sismo?

4.3 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION

La ciudad de Juliaca está en un constante crecimiento económico, convirtiéndose en

una de las ciudades más importantes del sur del país, después de Arequipa, Cusco y

Tacna. Este crecimiento económico genera también un crecimiento demográfico; y

según el censo del 2007, la población de la ciudad de Juliaca era de 225 146

habitantes, y siendo en el 2011 de 254 947 habitantes mostrando una tasa de

crecimiento poblacional anual de 2.85%. Estos factores influyen a que en esta ciudad

exista en los últimos años, un aumento en las construcciones de viviendas.


Según (Bazan J, Noriega C y Miyashiro J., 2005, p.1) “(…) el material predominante

en la vivienda peruana ha evolucionado de ser "Adobe o Tapial" en 1993 a "Ladrillo o

bloques de cemento" hacia al año 2000(…)”. Y es así que en la ciudad de Juliaca, se

puede evidenciar que la mayoría de construcciones son generalmente de albañilería

confinada, puesto que los materiales para su construcción, tienden a estar al alcance de

la población y ser más económicos.

Figura 1.0: Comparación de crecimiento de tipo de vivienda en el Perú.

Por otro lado señala Bartolomé, Qium y Silva (2011), la ocurrencia de los terremotos en

nuestro país han generado daños importantes en algunas edificaciones de albañilería,

especialmente en aquellas construidas sin asistencia técnica, cuando el suelo es de baja

calidad, los daños han sido mayores.

El comportamiento estructural observado en sismos pasados ha servido para calibrar la

norma de diseño E.030 y la de albañilería E.070. Sin embargo, la adecuación de las

construcciones a las exigencias de las normas vigentes es aún incipiente, lo que da lugar a

edificaciones que presentan un inadecuado comportamiento sísmico.

Según el Reglamento Nacional de Edificaciones en la Norma E-030 (Diseño-Sismo

resistente) en cuanto a la zonificación, el territorio peruano está dividido en tres zonas.

Siendo la ubicación de la ciudad de Juliaca en la zona de sismicidad 2, por lo que no se

puede descartar un evento sísmico en el futuro.


Figura 2.0: Zonas sísmicas del Perú. Recuperado de: http://sial.segat.gob.pe/index.php?

accion=verElemento&idElementoInformacion=51&verPor=&idTipoElemento=&idTipoFu

ente=

Por otro lado, la ciudad de Juliaca según su Plan Director 2004-2015 también se encuentra

zonificada de acuerdo al peligro frente a los fenómenos naturales que se pudieran

presentarse siendo así:

a. Peligro Muy Alto: Se definen zonas de peligro muy alto aquellas donde podrían

concurrir todos o casi todos los fenómenos geodinámicos interno y externos identificados

en la ciudad, con graves consecuencias durante los eventos de gran magnitud; es decir,

aquellas donde la configuración física y las condiciones ambientales no son las más

adecuadas para el desarrollo de actividades urbanas. Ramírez E. (2004, p.66).

b. Peligro Alto: Referido a aquellas zonas donde pueden darse dos o tres fenómenos

naturales simultáneamente, específicamente inundaciones por desborde de ríos y lluvias e

inestabilidad de suelos. Ramírez E. (2004, p.66).

c. Peligro Moderado: Son aquellas zonas donde ocurren uno o dos fenómenos naturales

de peligrosidad moderada o baja (inundaciones por desborde de ríos, por lluvias o


http://sial.segat.gob.pe/index.php?accion=verElemento&idElementoInformacion=51&verPor=&idTipoElemento=&idTipoFuente



deslizamientos de cerros) que pueden ser agravadas por la inestabilidad de suelos, pero

sin causar daños irreversibles. Ramírez E. (2004, p.66).

d. Peligro Bajo: Es aquella que está aunque sujeta a los fenómenos naturales frecuentes en

la ciudad, sus características físicas no activan los otros tipos de fenómenos. Ramírez E.

(2004, p.66).

Figura 3.0: Mapa de peligros de la ciudad de Juliaca

Fuente: Plan Director 2004-2015 Municipalidad de San Román

Por consiguiente es muy importante evaluar el grado de vulnerabilidad que tienen dichas

edificaciones de albañilería confinada de acuerdo a las características constructivas que

presentan y demás factores que intervienen en la vulnerabilidad sísmica.


4.4 LIMITACIÓNES DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Para la formulación del presente proyecto de investigación, una de las limitaciones fue la

no existencia de fuentes bibliográficas referidas al tema.

Por otro lado el tamaño de la población de viviendas en la ciudad de Juliaca resulta ser

muy extensa, la cual escapa a las posibilidades de tiempo y economía del presente

proyecto. Por lo cual se optó la estratificación de zonas de mayor peligro ante los

fenómenos geodinámicos internos.

4.5 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

La investigación se realizará en viviendas autoconstruidas de 01 a 02 niveles en las zonas

de mayor peligro ante los fenómenos geodinámicos internos, de acuerdo a la zonificación

del Plan Director 2004-2015 de la Provincia de San Román (Figura N°03), los cuales están

ubicados en los sectores norte, este y oeste de la ciudad cercanas a las riberas del río

Torococha, donde se asientan parte de las urbanizaciones Las Gardenias, César Vallejo,

Los Ángeles, San Isidro, Nueva Esperanza y San Jacinto, como se detallan en la Figura N°

03.

4.6 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

4.6.1 OBJETIVO GENERAL

Evaluar el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas con


Juliaca, Puno- Perú”

4.6.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar la distribución de la densidad de muros en las viviendas

autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de mayor peligro sísmico

en la ciudad de Juliaca, de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones E-

030 y E-070.

Verificar la calidad de mano en las viviendas autoconstruidas con albañilería

confinada en las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca, de

acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones Norma E-070.

Verificar de la estabilidad de muros en las viviendas autoconstruidas con



Juliaca, de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma E. 030 y

Norma E.070.

Plantear un modelo de una vivienda ideal de albañilería confinada en base a los

resultados de la investigación siguiendo las exigencias del RNE para que tenga un

comportamiento adecuado frente al sismo.

5. MARCO TEÓRICO

5.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

Revisando trabajos de investigación que tienen relación con el estudio se mencionan:

Ahumada J. y Moreno N. (2011) en su investigación sobre “Estudio de la vulnerabilidad

sísmica usando el método del Índice de Vulnerabilidad en viviendas construidas en el

barrio La Paz. Barranquilla‐Colombia”, menciona que el estudio de vulnerabilidad sísmica

determina el nivel de seguridad de una zona o de una estructura ante los movimientos

sísmicos que pueden acontecer en el sitio. En él se hace un diagnóstico de niveles de

desempeño de una estructura y evalúa el posible comportamiento, llegando a las siguientes

conclusiones:

Los resultados obtenidos del análisis e interpretación de las 300 encuestas realizadas,

muestran que el 82% de las viviendas presentan índice de vulnerabilidad alto, el 18%

índice de vulnerabilidad medio y el 1% índice de vulnerabilidad bajo.

Por otro lado la Universidad Nacional de Ingeniería con el auspicio del Centro Peruano

Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres DPMD -CISMID - FIC –

UNI, realizaron trabajos sobre Estudio de la Vulnerabilidad Sísmica del Distrito del Rímac

en la Ciudad de Lima, Perú expuestos en el XV CONGRESO NACIONAL DE

INGENIERÍA CIVIL AYACUCHO - 2005 por Luis Samaniego Polanco y José Ríos

Vara, llegando a las conclusiones que a continuación se enumeran:

- El 47.3 % de las viviendas evaluadas, presenta más de 30 años de antigüedad,

estas edificaciones presentan un nivel de vulnerabilidad alto, pues fueron

construidas sin la contribución de ningún código de diseño sísmico, es decir

aquellas construidas antes del Código de Diseño de 1977.

- En el Sector Salud, el distrito presenta una alta vulnerabilidad sísmica,

encontrándose notoriamente vulnerabilidad estructural (Puesto de Salud los

Ángeles), vulnerabilidad no estructural (Centro de Salud Villacampa), y

vulnerabilidad funcional (Centro de Salud Ciudad y Campo), siendo el Ministerio


de Salud, el municipio y la comunidad responsables de tomar medidas preventivas

de manera inmediata.

Otro trabajo de interés relacionado con la investigación a nivel nacional es el realizado por

Ing. José Martín Velásquez Vargas, “Estimación de pérdidas por sismo en edificios

peruanos mediante Curvas de Fragilidad analíticas”, tesis para optar el grado académico de

magíster en ingeniería civil, Lima –Perú, 2006. Teniendo como objetivo principal de

contribuir a la reducción del riesgo sísmico de las edificaciones peruanas, mediante las

curvas de fragilidad analíticas, demostrándose que las curvas de fragilidad permiten

estimar razonablemente bien las pérdidas por sismo, ya que toman en cuenta las

incertidumbres tanto en la demanda sísmica como en la respuesta de la estructura. Debido

a que se trata de una herramienta probabilística, su aplicación resulta más efectiva cuando

se aplica masivamente a grupos de edificios de similares características estructurales.

Por otro lado en la tesis presentada por el Ing. Miguel Ángel Mosqueira Moreno y el Ing.

Sabino Nicola Tarque Ruíz intitulado: “Recomendaciones Técnicas para Mejorar la

Seguridad Sísmica de Viviendas de Albañilería Confinada de la Costa Peruana”, tesis para

optar el grado de Magister en ingeniería civil en la Pontificia Universidad Católica del

Perú, Lima 2005. Teniendo como objetivo principal: contribuir a la reducción del riesgo

sísmico de las viviendas de albañilería confinada construidas informalmente en la costa del

país. Siendo las conclusiones de esta investigación las siguientes:

La mayoría de las viviendas de albañilería de arcilla de la costa peruana son construidas

informalmente. Es decir, que son construidas por los mismos pobladores, albañiles o

maestros de obras.

La mala situación económica del país es una de las razones importantes para que las

personas de más bajos recursos económicos construyan sus viviendas de manera informal

y sin importarles los peligros naturales que pueden afectar sus viviendas.

La adecuada configuración estructural de las viviendas permite disminuir en gran medida

su vulnerabilidad sísmica. La mayoría de las viviendas informales de la costa son

vulnerables por tener deficiente configuración estructural.

La mayoría de viviendas informales se construyen por etapas y de acuerdo a las

necesidades de los pobladores. Por lo general, el proceso constructivo dura más de 10

años.


- Un factor determinante que afecta la vulnerabilidad sísmica de las viviendas es la

escasa densidad de muros. El 61% del total de viviendas analizadas no tiene

adecuada densidad de muros al menos en una de sus direcciones principales. Esto

implica que estas viviendas estarán más propensas a que sufran daños durante la

ocurrencia de sismos raros (0,4g).

- El 72% de las viviendas informales analizadas tiene vulnerabilidad símica alta, el

18% vulnerabilidad símica media y el 10% vulnerabilidad símica baja. Es decir

solo el 10% de las viviendas han sido construidas adecuadamente.

- El 40% de las viviendas autoconstruidas analizadas tiene peligro sísmico alto, el

60% peligro sísmico medio.

- El 84% de las viviendas informales analizadas de la costa peruana tiene riesgo

sísmico alto, el 16% riesgo sísmico medio. Esto implica que ante un evento sísmico

raro (0,4g) el 84% de éstas viviendas podrían colapsar.

Como se puede observar en las investigaciones realizadas por los diferentes autores, nos da

una clara idea de la existencia de vulnerabilidad de una vivienda frente a un fenómeno

sísmico, por lo que en la ciudad de Juliaca, al existir la construcción de viviendas sin una

dirección técnica podría darnos un vestigio de que éstas podrían fallar ante la ocurrencia de

un sismo.

5.2 MARCO NORMATIVO

La presente investigación toma en cuenta las consideraciones del Reglamento Nacional de

Edificaciones del Perú, siendo específicamente las siguientes normas:

5.2.1 NORMA E-030 (DISEÑO SISMORRESISTENTE)

a) Parámetros de sitio

Norma E-030, capítulo 2, artículo 5, en este punto del reglamento se realiza énfasis a

la zonificación del territorio nacional, siendo éste dividido en tres zonas: Zona 1,

Zona 2 y Zona 3, basado en la distribución espacial de la sismicidad observada, las

características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la

distancia epicentral, así como la información geotectónica.

b) Requisitos generales

Norma E-030, capítulo 3, en esta parte se expone sobre las condiciones generales que

toda edificación construida debería de cumplir para resistir las solicitaciones


sísmicas, que van desde los aspectos generales, configuración estructural, sistemas

estructurales, categoría, sistema estructural y regularidad de las edificaciones,

procedimientos de análisis y desplazamientos laterales.

5.2.2 NORMA E-070 (ALBAÑILERIA CONFINADA)

a) Requisitos generales

Capítulo 1, artículo 2, en el cual se mencionan los criterios generales que deben de

cumplir las construcciones de albañilería confinada en concordancia con las normas

E-030 y la Norma E-060.

b) Componentes de la albañilería

Capítulo 3, artículo 5, se expone los puntos concernientes a la unidad de albañilería,

artículo 6 (mortero), artículo 8 (acero de refuerzo).

c) Procedimientos de construcción

Capítulo 4, dentro del cual se contempla las especificaciones generales (artículo 10)

y albañilería confinada (artículo 11).

d) Resistencia de prismas de albañilería

Capítulo 5, se expone las especificaciones generales para obtener las resistencias

características de la albañilería como son la resistencia a la compresión axial ( f’m) y

al corte (V’m) en pilas y muretes respectivamente.

e) Estructuración

Capítulo 6, comprende especificaciones sobre estructuración con diafragma rígido

(artículo 14), configuración del edificio (artículo 15), otras configuraciones (artículo

16), muros portantes (artículo 17) y arriostres (artículo 18).

f) Requisitos estructurales mínimos

Capítulo 7, comprende especificaciones o requisitos generales (artículo 19) para

edificios compuestos por muros de albañilería confinada, dentro del cual se da

énfasis a muros portantes (espesor efectivo <<t>>, esfuerzo axial máximo,

aplastamiento) y la estructuración en planta (muros a reforzar, densidad mínima de

muros reforzados), además en este mismo capítulo es que se explica en sí sobre la

Albañilería confinada (artículo 20).

g) Análisis y diseño estructural

Capítulo 8, parte desde las definiciones (artículo 22), consideraciones generales

(artículo 23), continuando con el análisis estructural (artículo 24), diseño de muros

de albañilería (artículo 26), albañilería confinada (artículo 27).


f) Diseño para cargas ortogonales al plano del muro

Capítulo 9, comprende la verificación de los muros portantes y los no portantes

frente a las acciones perpendiculares a su plano provenientes de los sismos, viento u

otras fuerzas de inercia de elementos puntuales.

5.3 BASES TEÓRICAS

5.3.1 EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA.

Para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica, es necesario realizar estudios que permitan

conocer la susceptibilidad de las construcciones a presentar cierto nivel de daño ante un

movimiento sísmico determinado. Estos estudios, generalmente se basan en la

comparación de la capacidad resistente de la estructura con la demanda sísmica. La

demanda es una representación de la acción sísmica, mientras que la capacidad es una

representación del comportamiento esperado en la estructura para resistir dicha demanda

(Safina, 2003). De esta manera, la capacidad se relaciona con el nivel de daño esperado y,

por lo tanto, la acción sísmica y el daño sísmico constituyen los elementos fundamentales

para la caracterización de la vulnerabilidad sísmica.

Existe una variedad de métodos y técnicas propuestas por diferentes autores para evaluar la

vulnerabilidad sísmica de diferentes tipos de estructuras (Caicedo et al., 1994). De acuerdo

con la información disponible para realizar el estudio de vulnerabilidad, las metodologías

se pueden clasificar de la siguiente manera (Dolce, 1994):

- Métodos empíricos. Se caracterizan por un alto grado de subjetividad. Están basados

en la experiencia sobre el comportamiento de ciertos tipos de edificaciones durante

sismos pasados. Se utilizan cuando se dispone de información limitada, cuando se

adopta un resultado menos ambicioso y para evaluaciones preliminares. Constituyen

enfoques menos exigentes y más económicos de implementar. Estos métodos

incluyen tanto los de categorización como los de inspección y puntaje.

- Métodos de categorización. Clasifican las edificaciones según su tipología en clases

de vulnerabilidad, retomando la experiencia observada sobre el desempeño sísmico


que construcciones similares han mostrado en grandes terremotos. El resultado es

bastante subjetivo, por lo que son utilizados para evaluaciones preliminares.

- Métodos de inspección y puntaje. Permiten identificar y caracterizar las

deficiencias estructurales de una edificación, asignando valores numéricos a manera

de puntos a cada elemento estructural. Estos valores, ponderados en función de la

importancia relativa del elemento respecto a la estructura, conducen a la

determinación de un índice de vulnerabilidad. Un ejemplo de esta metodología es la

propuesta del Grupo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT, 1990).

- Métodos analíticos o teóricos. Evalúan la respuesta de las estructuras utilizando

como base modelos analíticos que representan las propiedades geométricas y

mecánicas de las estructuras reales. Constituyen un enfoque muy completo, exigente

y costoso.

- Métodos experimentales. Recurren a ensayos dinámicos para determinar

propiedades de la estructura y/o sus elementos. Generalmente constituyen estudios

“in situ”, orientados a determinar parámetros dinámicos de la estructura.

La aplicación exhaustiva de todas estas metodologías a una misma edificación puede

originar discrepancias en los resultados, incluso conducir a conclusiones erradas. En este

sentido, se recomienda combinar los métodos analíticos y empíricos con algún método o

técnica experimental que permita incrementar la confiabilidad del estudio de

vulnerabilidad (Sandi, 1986; Caicedo et al., 1994).

5.3.2 VULNERABILIDAD SÍSMICA

El concepto de vulnerabilidad sísmica puede definirse como la predisposición de una

estructura de ser susceptible a sufrir cierto daño a consecuencia de un terremoto de cierta

intensidad. Podemos decir entonces que la vulnerabilidad sísmica es una característica

intrínseca de cada estructura, que depende del criterio que se empleó para su diseño pero

es independiente de la peligrosidad sísmica del sitio donde está ubicada la estructura. Cada

estructura o tipo de estructuras, tiene su propia función de vulnerabilidad y la

determinación de ésta es variada para comportamientos estructurales distintos (Caicedo et

al., 1994 citado por Sánchez M. 2013).


La vulnerabilidad está directamente relacionada con las características de diseño de la

estructura. La vulnerabilidad sísmica de una estructura, grupo de estructuras o de una zona

urbana completa, se define como su predisposición intrínseca a sufrir daño ante la

ocurrencia de un movimiento sísmico y está asociada directamente con sus características

físicas y estructurales de diseño (Barbat, 1998, citado por Sánchez M. 2013).

Por otro lado otros autores señalan que la vulnerabilidad sísmica es el nivel de daño que

pueden sufrir las edificaciones realizadas por el hombre duran te un sismo. La

vulnerabilidad refleja la falta de resistencia de una edificación frente a los sismos (Bommer

et al. 1998, citado por Velásquez J. 2006) y depende de las características del diseño de la

edificación, la calidad de materiales y la técnica de construcción (Kuroiwa 2002, citado por

Velásquez J. 2006)

5.3.2.1 FACTORES QUE AFECTAN LA VULNERABILIDAD SÍSMICA DE LAS

EDIFICACIONES DE VIVIENDA

Según la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS), (citado por Giraldo J. y

Mendez D. 2006), la vulnerabilidad sísmica es la susceptibilidad de la vivienda a sufrir

daños estructurales en caso de un evento sísmico determinado.

Esta vulnerabilidad depende de factores como la geometría de la edificación, factores

constructivos y factores estructurales.

Aspectos geométricos:

- Irregularidad en planta de la edificación

- Cantidad de muros en las dos direcciones

- Irregular en altura

Aspectos constructivos:

- Calidad de las juntas de pega en mortero.

- Tipo de disposición de ladrillos

- Calidad de los materiales

Aspectos estructurales:

- Muros confinados y reforzados

- Detalles de columnas y vigas de confinamiento


- Vigas de amarre o corona

- Características de las aberturas

- Tipo y disposición del entrepiso

- Amarre de cubiertas

- Cimentación, vigas de amarre en concreto reforzado

Entorno:

- Topografía

- Otros efectos.

Suelo:

- Blandos

- Intermedios

- Duros

5.3.3 LOS SISMOS

Los fenómenos sísmicos son una de las manifestaciones más impactantes de la fuerza de la

naturaleza. Las pérdidas de vidas humanas y la destrucción de la infraestructura creada por

el hombre, demuestran el potencial devastador que tiene este fenómeno.

Consecuentemente, la investigación del comportamiento de las estructuras durante la

acción sísmica se convierte en uno de los principales objetivos de estudio para la ingeniería

sísmica. (Barbat, 1998, citado por Sanchez M. 2013).

Según Velásquez (2006), los sismos son perturbaciones súbitas en el interior de la tierra

que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo. El origen de los sismos en nuestro

territorio se debe principalmente a la interacción de la placa Nazca (placa oceánica) con la

placa Sudamericana (placa continental) (Fig. 4.0). Frente a la costa del Perú se produce el

fenómeno de subducción en el que la placa Nazca se introduce debajo de la placa

Sudamericana. Cuando se presenta un movimiento relativo entre estas dos placas se

generan ondas sísmicas, que producen el movimiento del suelo.


Figura 4.0: Interacción de la placa de Nazca con la Sudamericana

Fuente: Vulnerabilidad sísmica de las viviendas de bloques de hormigón construidas en

el norte de Chile - Sergio Roma S. y Maximiliano Astroza I.

Para el estudio de los sismos es necesario conocer dos puntos imaginarios. Uno de ellos es

el foco o hipocentro, que es el centro de propagación de las ondas símicas. El foco se

idealiza como un punto en la superficie de falla donde se inicia la ruptura. El otro punto

importante es el epicentro, que es la proyección del foco sobre la superficie terrestre (Fig.

5.0).

Figura 5.0: Epicentro y foco

Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Epicentro


Los sismos pueden ser medidos en función de su magnitud y de su intensidad. La magnitud

está relacionada a la cantidad total de energía que se libera por medio de las ondas sísmicas

(Sarria, 1995, citado por Velásquez, 2006). La intensidad es la medida o estimación

empírica de la vibración o sacudimiento del suelo. La intensidad de un sismo se mide

teniendo en cuenta los daños causados en las edificaciones y en la naturaleza a través de

cómo el hombre percibe las vibraciones sísmicas (Kuroiwa, 2002, citado por Velásquez,

2006).

5.3.4 VIVIENDAS AUTOCONSTRUIDAS

Según Lozano (2011), “se entiende por autoconstrucción al medio por el cual las

familias de escasos recursos construyen y/o dirigen la ejecución de sus viviendas bajo

dirección propia”.

Argumenta además que la autoconstrucción es un sistema abierto, sea con componentes o

fabricados por ellos mismos, de tal manera que el usuario pueda comprar las piezas e ir

adaptando su vivienda con los ambientes que necesita,…cada usuario puede crear su

vivienda, imprimiendo en ellas su identidad y cultura.

Por otro lado se debe entender la construcción como un proceso dinámico y no como un

producto. Con la autoconstrucción, el usuario puede construir por etapas.

Un punto importante a tener en cuenta en la autoconstrucción es la red de información de

que se vale el auto constructor para construir mejor sus viviendas, esta red está formada

por otros autoconstructores. En algunos casos al no contar con cálculos ni planos

estructurales, colocan más material del necesario para asegurar la estabilidad de la

construcción (Lozano, 2011).

5.3.4.1 ETAPAS DE LA VIVIENDA AUTOCONSTRUIDA.

Se entiende por vivienda progresiva, “aquella que puede ser realizada en un proceso de

transformación cualitativa y cuantitava, a partir de un primer lugar habitable, en función de

la evolución de la composición y las condiciones socioeconómicas del grupo humano que

la habita”. Lorenzo (2005 citado en Lozano, 2011).

a.- Vivienda precaria.- viviendas levantadas en muy poco tiempo, hechas con

materiales sencillos.

b.- Fase de transformación.- en esta etapa comienzan con lo que sería el germen de

su vivienda dentro de un lote definido y delimitado, integrado a la trama urbana.


c. Fase de consolidación.- durante esta etapa, se continúa con la ampliación de la

fase de transformación, dejándose esperas en las columnas para la construcción

futura en el piso superior.

5.3.5 ALBAÑILERIA CONFINADA

Según (San Bartolomé, 2011), la albañilería confinada se define, como aquella que se

encuentra íntegramente bordeada por elementos de concreto armado con la finalidad de

hacerlo más resistente frente a los movimientos sísmicos. Los elementos de concreto

armado llamados confinamientos son de dos tipos: los verticales, conocidos como

“columnas de amarre” y los horizontales conocidos como “vigas de amarre”, vigas soleras

o vigas collar. En estas estructuras lo muros son portantes de cargas de gravedad

(verticales) y de cargas sísmicas (horizontales).

Por otro lado debe indicarse que en una estructura de albañilería confinada, los muros de

albañilería proveen la resistencia y rigidez lateral, mientras que los confinamientos

proporcionan la ductilidad.

En el Perú, la albañilería confinada es el sistema que más se emplea en la construcción de

viviendas y edificios multifamiliares hasta de cinco pisos. Son características esenciales de

este tipo de muro las siguiente 1) que el paño de albañilería se asiente, dejando, las más de

las veces, sus bordes verticales endentados antes de llenar el concreto de los

confinamientos; 2) que los paños de albañilería estén enmarcados en todo su perímetro; 3)

que los paños de albañilería tengan una forma cercana a la cuadrada, y 4) que la albañilería

no sea propensa a fallas frágiles en compresión. (Gallegos, 1991 p.384).

Figura 6.0: Albañilería confinada.

Fuente: Manual de construcción para maestros de obra – Corporación Aceros Arequipa

S.A.


Según la Asociación Internacional para la Ingeniería Sísmica (IAEE), la autoconstrucción

se puede definir como “aquellas edificaciones construidas en varios países, de manera

espontánea e informal, utilizando procedimientos tradicionales, con poca o nula

intervención en el diseño de arquitectos e ingenieros calificados”.

En el Perú, la utilización de ladrillos tubulares, como material componente de los muros

portantes, le da una característica especial a la autoconstrucción. Esto se debe a que la

estructura interna de estos ladrillos (orificios longitudinales paralelos a su cara de asiento)

es hueca y poco masiva, lo que los hace inadecuados para resistir grandes cargas sísmicas.

Finalmente, otro elemento problemático de la autoconstrucción es la existencia de un gran

número de viviendas esbeltas, las cuales se caracterizan porque, en planta, la longitud de

una de sus dimensiones (frente) es considerablemente menor que la longitud de la otra

dimensión (fondo). Los muros en la dirección frontal son muy cortos, poco resistentes, y

brindan una insuficiente rigidez estructural en dicha dirección. (Citado por IIFIC-UNI,

2009).

5.3.1 COMPONENTES DE LA ALBAÑILERÍA CONFINADA

San Bartolomé (2002), la albañilería confinada está compuesta de cuatro elementos que

son:

- La unidad de albañilería: es el componente básico para la construcción de

muros de albañilería, que pueden ser ladrillos o bloques.

- El mortero: es un adhesivo que se utiliza para pegar las unidades de albañilería

entre sí durante el asentado, siendo sus componentes: cemento Pórtland tipo IP,

cal hidratada, arena y agua.

- El acero: es un material que se utiliza en forma combinada con el concreto, para

la construcción de elementos estructurales tales como: vigas, columnas, zapatas,

losas, etc.; de tal manera que el acero resiste los esfuerzos de tracción y el

concreto los de compresión.

- El concreto: es una mezcla de cemento Pórtland, arena gruesa, piedra chancada y

agua en proporciones adecuadas de acuerdo a la resistencia que se quiere obtener.


5.4 MARCO CONCEPTUAL

1. Vulnerabilidad. - Poder ser herido o recibir lesión, física o moralmente

(Diccionario de la Real Academia Española, 2012).

Condición en la cual los asentamientos humanos o los edificios se encuentran en

peligro en virtud de su proximidad a una amenaza, la calidad de la construcción o

ambos factores. Recuperado de:

http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6219/04Capitulo2.PDF;jsessionid=05E

FD80CED4C41C51DF8B2D3CFA8F2DB.tdx1?sequence=4

2. Sismo. - Según Abanto F, (2005, p.86). El sismo en un fenómeno natural

impredecible que ocasiona, entre otros efectos, desplazamientos y aceleraciones en la

base de una edificación.

Según Dávila (2011, p.7) “Los sismos se pueden caracterizar como un proceso de

ruptura y deformación elástica del material de la litósfera (...)”.

3. Sismo moderado. - según el RNE (2010), es aquel que proporciona fuerzas de

inercia equivalentes a la mitad de los valores producidos por el sismo severo.

El “sismo moderado” o de servicio, es aquél que no origina el agrietamiento diagonal

de los muros portantes hechos de albañilería. El hecho de suponer que este sismo

origina fuerzas de inercia iguales a la mitad del “sismo severo” (“V” en la Norma

E.030), equivale a emplear R = 6 en un análisis elástico cuando la estructura está

sometida al “sismo moderado”.

4.Sismo severo. - según el RNE (2010), es aquel proporcionado por la NTE E.030

Diseño Sismorresistente, empleando un coeficiente de reducción de la solicitación

sísmica R=3.

5.Vulnerabilidad sísmica. - es el nivel de daño que pueden sufrir las edificaciones

realizadas por el hombre durante un sismo. La vulnerabilidad refleja la falta de

resistencia de una edificación frente a los sismos (Bommer et al. 1998, citado por

Velásquez J. 2006) y depende de las características del diseño de la edificación, la

calidad de materiales y la técnica de construcción (Kuroiwa 2002, citado por

Velásquez J. 2006)

Para Barbat (1998), citado por Cuevas (2014, p.24). La vulnerabilidad sísmica de un

edificio, grupo de edificios o de una zona urbana completa se define como su


predisposición intrínseca a sufrir daño ante la ocurrencia de un movimiento sísmico

de una severidad determinada.

6.Vivienda. - explica Verwilghen es un concepto que abarca a la vez la acción de

habitar y la infraestructura que le sirve de apoyo. Es el lugar donde una persona vive,

reposa, se alimenta, goza de sus pasatiempos; es, sentimentalmente hablando “el

santuario de su vida privada” (Citado por Pérez A. 1980, p.516).

7.Vivienda autoconstruida. - aquellas edificaciones construidas en varios países, de

manera espontánea e informal, utilizando procedimientos tradicionales, con poca o

nula intervención en el diseño de arquitectos e ingenieros calificados. (Citado por

IIFIC-UNI ,2009).

8.Albañilería. - Según Abanto F, (2005, p.37). Material estructural conformado por

unidades de albañilería unidas por un adhesivo llamado mortero

Según San Bartolomé, et al. (2011, p.19). “(...) unidades de albañilería (bloque o

ladrillos) de arcilla, sílice-cal o de concreto, adheridas con mortero de cemento o

concreto fluido (grout)”.

9.Unidad de albañilería.

Según Abanto F, (2005, p.39). La unidad de albañilería es el componente básico para

la construcción de muros de albañilería.

Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Puede ser sólida,

hueca, alveolar o tubular. Norma E.070

Es la pieza básica la cual está conformada el muro de albañilería.

10. Confinamiento.- Según Abanto F, (2005, p.36). Conjunto de elementos de

refuerzo, horizontales y verticales, cuya función es la de proveer ductilidad a un

muro portante.

Conjunto de elementos de concreto armado, horizontales y verticales, cuya función

es la de proveer ductilidad a un muro portante. Norma E.070.

El confinamiento es el conjunto de refuerzos de concreto armado que dan ductilidad

a un muro de albañilería.

11. Albañilería confinada.- Albañilería reforzada con elementos de concreto armado

en todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería. La

cimentación del concreto se considerará como confinamiento horizontal para los

muros de primer nivel. Norma E.070.


Según San Bartolomé, et al. (2011, p.29). La albañilería confinada se define, como

aquella que se encuentra íntegramente bordeada por elementos de concreto armado

(exceptuando la cimentación que puede ser de concreto ciclópeo).

La albañilería confinada nace al reforzar la albañilería simple en todo su perímetro

con elementos de concreto armado llamados confinamientos; los cuales al construirse

llenando el con concreto con el paño ya asentado garantiza un comportamiento

monolítico de ambos materiales estructurales. Abanto T, (2005, pp.63-64)

12. Muro portante.- Según San Bartolomé, et al. (2011, p.22). Son los que se emplean

como elementos estructurales de un edificio. Estos muros están sujetos a todo tipo de

solicitaciones, tanto contenidas en su plano como perpendiculares al mismo, tanto

vertical como lateral, así como permanente o eventual.

Según Abanto (2005, p.37). Muro diseñado y construido en forma tal que pueda

transmitir cargas horizontales y/o verticales de un nivel al nivel inferior y/o a la

cimentación.

Es aquel muro el cual soporta y transmite cargas provenientes de la estructura, y por

lo cual está sujeto a diferentes tipos de solicitaciones.

13. Tabique.- Según San Bartolomé, et al. (2011, p.165). Elementos divisorios de

ambientes en los edificios aporticados. Esto se debe a las buenas propiedades

térmicas acústicas, resistentes e incombustibles que tiene la albañilería.

Muro no portante de carga vertical, utilizado para subdividir ambientes o como cierre

perimetral. Norma E.070

Según Abanto F, (2005, p.37). Muro no portante separador de ambientes.

14. Parámetro. - Es una cantidad numérica calculada sobre una población y resume los

valores que esta toma en algún atributo. Recuperado de

http://www.um.es/docencia/pguardio/documentos/Tec2.pdf

Es una constante que describe una característica de una población. Para poder

calcular el valor de un parámetro, se requiere conocer a ciencia cierta el estado de

naturaleza de la población o realizar un censo. Recuperado de:

http://tarwi.lamolina.edu.pe/~fmendiburu/index-filer/academic/Estadistica/parte1.pdf


15. Densidad de muros. - Para San Bartolomé (1998), citado por Mosqueira y Tarque

(2014, p.5). La densidad de muros en viviendas es la división del área de muros

requerida Am para el buen comportamiento sísmico entre el área de la planta Ap.

16. Mano de obra. – Es el esfuerzo humano requerido para realizar operaciones

específicas de la producción. Recuperado de:

http://www.uv.mx/personal/alsalas/files/2013/02/Presupuestos-de-mano-de-obra.pdf

Es un insumo que está referido al personal que interviene directamente en la

ejecución de la obra... (). Pantigoso, H. (2007, p.179)

17. Espesor efectivo. - Es igual al espesor del muro sin tarrajeo u otros

revestimientos descontando la profundidad de bruñas u otras indentaciones. Norma

E.070

Según Abanto F, (2005, p.36) Espesor real del muro, es decir, sin considerar la

mezcla de tarrajeo u otros acabados

18. Viga solera. - Viga de concreto armado vaciado sobre el muro de albañilería para

proveerle arriostre y confinamiento. Norma E.070

Según Abanto F, (2005, p.65). Las vigas soleras o collar es un elemento de concreto

armado que se coloca encima del muro confinado.

19. Junta

Espacio horizontal o vertical relleno de mortero, comprendido entre dos unidades

Abanto F, (2005, p.36).

Son fracturas planeadas en el concreto que permiten moverse y evitar el

agrietamiento al azar. Recuperado:

http://www.imcyc.com/cyt/abril05/CONCEPTOS.pdf

20. Junta sísmica. - Según el RNE E.030. Distancia mínima para evitar el contacto

durante un movimiento sísmico.

21. Confinamiento: Conjunto de elementos de concreto armado, horizontales y

verticales, cuya función es la de proveer ductilidad a un muro portante.

6. METODOLOGÍA:

Para la siguiente investigación se empleará un método que recoge las exigencias mínimas

para un buen comportamiento sísmico de las edificaciones de albañilería confinada de

acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones

.


6.1 MÉTODO APLICATIVO EN FUNCIÓN AL REGLAMENTO NACIONAL DE

EDIFICACIONES

Esta metodología fue desarrollada inicialmente por la investigación del “Diagnóstico

preliminar de la vulnerabilidad sísmica de las autoconstrucciones en Lima” (Tesis de

pregrado), Flores R. (2002). Posteriormente se hizo ciertas mejoras en base a la primera

experiencia, por Mosqueira M, y Tarque S. (2005). En “Recomendaciones Técnicas para

Mejorar la Seguridad Sísmica de Viviendas de Albañilería Confinada de la Costa Peruana”

(Tesis maestría).

Según Mosqueira, M. (2005, p.5). En la evaluación de la vulnerabilidad sísmica (alta,

media o baja) se ha considerado el análisis de la densidad de muros, la calidad de mano de

obra y materiales, y la estabilidad de tabiques y parapetos. Mosqueira M, (2005, p.5).

Este método se basa en un análisis cualitativo y analítico, puesto que primeramente se hace

una comparación de la calidad constructiva de las viviendas de albañilería confinada con el

RNE E-070, y posteriormente se hace un análisis sísmico de estas viviendas en función a lo

que especifica el RNE E-030 y E-070.

El reporte consiste de una hoja de cálculo donde se realizan los análisis de las exigencias

del Reglamento Nacional de Edificaciones por cargas verticales de gravedad, fuerzas

horizontales generadas por un sismo y finalmente se estima los daños que podría ocurrir en

la vivienda después de un terremoto. Flores R. (2002, p. 12).

Está basado en dos fichas, una “ficha de encuesta” y una “ficha de reporte”. La ficha de

encuesta es netamente cualitativa, debido a que está ligado a la observación, donde se

anotan las características arquitectónicas, estructurales y constructivas de las viviendas. En

la segundo ficha se hace un análisis sísmico de las viviendas, donde se calcula la densidad

de muros, estabilidad al volteo de los muros y posteriormente con los datos obtenidos se

hace un diagnóstico de la vulnerabilidad sísmica.

6.2.1 ANÁLISIS SÍSMICO

La evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas de albañilería

confinada, estará dada en función a la densidad de muros. Para este fin se igualara la

verificación de la resistencia al corte global del muro de albañilería y el esfuerzo cortante


producido por un sismo raro (0.4g), obteniéndose una ecuación que nos permita evaluar la

densidad de muros.

A continuación, se detalla los pasos a seguir:

a) Resistencia al corte:

VR=0,5. v ' m . α . t .l+0.23 . Pg…...(6.1)

Dónde:

v’m = Resistencia a corte puro de la albañilería

Pg = Carga gravitacional de servicio, con sobrecarga reducida

t = Espesor efectivo del muro

l = Longitud del muro (Incluyendo a las columnas en caso de muros

confinados)

α = Factor de reducción por esbeltez

*Para la resistencia al corte de las unidades de albañilería artesanal e industrial, se adoptará

v’m=510 Kpa y v’m=810 Kpa, respectivamente (RNE E.070)

13

≤ e=V e . L

M e

≤1

Resistencia a corte global de la vivienda

VR=0,5. v ' m . α .∑ t . l+0.23 .Pg…...(6.2)

En la ecuación 6.2 se adoptara α=1 y Pg=0, la justificación de esta medida se hará más

adelante.

VR=0,5. v ' m .∑ t .l … ...(6.3)

b) Fuerza inercial actuante en la vivienda:

F i=Pi . hi

∑ (P¿¿ i .h i) xV …... (6.4)¿


La fuerza cortante basal V producida por los sismos se expresa como

V= ZUSCR

. P…...(6.5)

Dónde:

Z = Factor de zona

U = Factor de uso que para viviendas es 1

S = Factor de suelo

Suelo rígido = 1

Suelo intermedio = 1,2

Suelo flexible = 1,4

C = Factor de amplificación sísmica = 2,5

R = Factor de reducción por ductilidad = 3

P = Peso de la estructura (kN)

- Igualando (6.2) y (6.4), tenemos:

F i=∑VR

Pi . hi

∑ (P¿¿ i . hi) xV=0,5. v ' m .∑ t .l ¿

Pi . hi

∑ (P¿¿ i . hi) xZUSC

R. P=0,5. v ' m.∑ t . l¿

…...(6.6)

En la ecuación 6.5, a la fuerza inercial se le dividirá Am y a la resistencia al corte global de

la albañilería se le dividirá Ae, teniendo en cuenta que para un buen comportamiento la

resistencia a corte entre Ae, debe de ser mayor a la fuerza inercial entre Am.

Pi . hi

∑ (P¿¿ i . hi)xZUSC

R. P

Am≤

0,5. v ' m.∑ t . lAe

¿…...(6.7)


Pi . hi

∑ (P¿¿ i . hi)xZUSC

R. P

Am=0,5. v ' m ¿

…...(6.8)

Para hallar el peso de la vivienda se hará una simplificación, adoptándose 8 kN/m2 para

viviendas de albañilería confinada (Arango 2002.citado por Mosqueira, 2005).

P=A tt . γ…...(6.9)

Dónde:

Att = Suma de las áreas techada (m2) de todos los pisos de la vivienda.

γ = 8 kN/m2

Reemplazando 6.8 en 6.9 tenemos:

Am=Pi . hi

∑ (P¿¿ i . hi).Z . S .8 . A tt

0.6 xv ' m…...(6.10)¿

- Si Ae / Am ≤ 0,80 se concluye que la vivienda no tiene adecuada densidad de muros.

- Si Ae / Am ≥1,1 se concluye que la vivienda tiene adecuada densidad de muros.

- Si 0,8 ˂ Ae / Am ˂1,1 se necesita calcular con mayor detalle la suma de fuerzas

cortantes resistente de los muros de la vivienda (ΣVR) y el cortante actuante (V).

Para el calcular detalladamente la ΣVR y al V se elaborará una hoja de cálculo mediante la

cual se obtendrá el valor de la fuerza resistente a corte de cada muro y el porcentaje de

fuerza cortante, donde el valor de α , se halla teniendo la referencia de la tesis de Flores R.

(2002)

-Para viviendas de un piso

α ≈V . LM e

=F1 . L

F1 . h= L

h… ...(6.11)

Donde: Me = Momento (kN-m) producido en la base del muro F


Figura 7.0: Fuerzas cortantes y momento en muro de vivienda de

1 piso

1= Fuerza (kN) de inercia h = Altura (m) de entrepiso L = Longitud (m) del muro

-Para viviendas de dos pisosDonde:

Me = Momento (kN-m) producido en la base del muro Fi = Fuerza (kN) de inercia en el nivel i h = Altura (m) de entrepiso L = Longitud (m) del muro

α=V . LM e

=(F1+F1)L

F1 . h+F1(2 h)=3. L

5. h… ...(6.12)

La justificación fue tomada de las Tesis “Recomendaciones Técnicas para Mejorar la

Seguridad Sísmica de Viviendas de Albañilería Confinada de la Costa Peruana” Mosqueira

M. (2005)

- Justificación de la reducción de la ecuación 6.2: VR Para analizar la diferencia de valores entre la ecuación 6.2 y 6.3 se analizará muros de

0.15m de espesor y de diferentes longitudes. Estos muros serán no portantes. Se

considerará una longitud mínima (4 veces el espesor de la losa) de influencia.


Figura 8.0: Fuerzas cortantes y momento en muro de vivienda de

2 pisos

Generalmente las alturas de entrepisos en viviendas de albañilería son iguales y también F2 = 2F1, por lo tanto la ecuación (4.9) se reduce a la siguiente expresión:

Tabla 1.0: valores de α para muros de viviendas de 1 y 2 pisos

Viviendas de un nivel Viviendas de dos niveles

L α L α 3 1,0 3 0,7

3.5 1,0 3.5 0,83.8 1,0 3.8 0,94 1,0 4 1,0

4.5 1,0 4.5 1,0

De acuerdo a la tabla 1.0 se observa que para viviendas de un piso el valor de α es 1. Para

el caso de viviendas de 2 pisos se observa que el valor de α es 1.Para el caso de viviendas

de 2 pisos se observa que el valor de α es menor a 1 para longitudes menores a 4m. La

diferencia numérica en utilizar la ecuación 6.2 y 6.3 se muestra en la tabla 2.0

Tabla 2.0: Cálculo de la diferencia de valores entre las ecuaciones 6.2 y 6.3

L

m

Peso muro

kN

Peso viga

kN

Peso Losa +

acabados

kN

Carga muerta

(PD)

kN

CargaViva(PL)

kN

Pg=PD+0.5PL

kN

VR

kN

VRApro

x.

kN

kN

Dif

eren

cia

% D

ifer

enci

a

3 40,5 5,4 3,8 49,7 1,9 50,7 94,3 114,8 -20,5 -17,8%

3,5 47,3 6,3 4,5 58,0 2,2 59,2 126,1 133,9 -7.8 -5.8%

3,8 51,3 6,8 4,9 63,0 2,4 64,2 147,3 145,4 2,0 1,4%

4 54,0 7,2 5,1 66,3 2,6 67,6 162,4 153.0 9,4 6,2%

4,5 60,8 8,1 5,8 74,6 2,9 76,1 189,6 172,1 17,5 10,2%

De la tabla 2.0 se observa que para muros con longitudes mayores a 3.8 m el valor de VR

aproximado es menor que el valor verdadero. El único problema critico se presenta para

muros de 3 m de longitud, pero se supone que no todos los muros de una vivienda son de

3m de longitud, no todos son de 0.15 m de espesor y no todos son no portantes. Por lo

tanto, la ecuación 4.7, que utiliza la ecuación 4.6 del cálculo de VR aproximado, es una

buena aproximación a la cantidad mínima de muros requeridas para viviendas

sismorresistentres.

a. Estabilidad de muros al volteo

Los muros no portantes son aquellos diseñados y construidos para soportar cargas

provenientes de su propio peso. Los muros no portantes son los tabiques, cercos y

parapetos de las viviendas.

Para analizar la estabilidad al volteo de un determinado tabique se compara el momento

actuante debido a sismo (Ma) y el momento resistente (Mr) que actúa en el tabique. Ambos

momentos son calculados en la base de los muros y son momentos paralelos a los planos

de los muros.

Para el cálculo de Ma se establece primero la carga sísmica V que actúa durante un sismo

perpendicular al plano del muro (MTC 2003, citado por Mosqueira M, 2005).


V=Z .U .C1 . P …... (6.13 ) , expresadoen KN /m 2

Dónde:

Z = Factor de zona

U = Factor de uso (vivienda = 1)

C1 = Coeficiente sísmico

P = Peso del muro por unidad de área del plano del muro (KN/m2)

El peso P está dado por la siguiente expresión:

P=γ . t … ... (6.14 ) , expresadoen KN /m 2

Dónde:

γm = Peso específico del muro

Para muro de ladrillo macizo γm = 18 kN/m3

Para muro de ladrillo pandereta γm = 14 kN/m3

t = Espesor del muro (m)

Los valores de C1 están dados por la actual norma de diseño sismorresistente E.030. C1 es

1,3 para parapetos; 0,9 para tabiques y 0,6 para cercos.

El momento actuante perpendicular al plano del muro (San Bartolomé 1998, citado por

Mosqueira, 2005) está dado por la siguiente expresión:

M a=m. V .a2… ... (6.15 ) ,M aexpresado en KN−m /ml

Dónde:

m = Coeficiente de momentos

a = Dimensión crítica (m)

V = carga sísmica perpendicular

Los valores de los coeficientes de momentos m para cada valor de b/a son (Norma E 070

de albañilería):

Muro con cuatro bordes arriostrados (Figura. 9.0)

a= Menor dimensión

b/a 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 3.0 α

m 0.0479 0.0627 0.0755 0.0862 0.0948 0.10170.118

00.125


Figura 9.0: Muro con cuatro bordes arriostrados

Muro con tres bordes arriostrados (Figura 10.0)

a = Longitud del borde libre

b/a 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.5 2.0 α

m0.06 0.074 0.087 0.097 0.106 0.112 0.128 0.132 0.133

Figura 10.0: Muro con tres bordes arriostrados

Muro arriostrado en sus bordes horizontales

a = Altura del muro

m = 0,125

Muro en voladizo

a = Altura del muro

m = 0,5

Al reemplazar la ecuación (6.13) en la ecuación (6.15) se tiene:

M a=Z .U .C1 .P . m . a2… ... (6.16 ) , Maexpresado enKN −m /m

Para determinar el momento resistente a tracción por flexión (Mr) del muro se sabe por

resistencia de materiales que el esfuerzo de un elemento sometido a flexión es:


σ max=Mr∗c

I… ... (6.17 )

Dónde:

σ max = Esfuerzo por flexión (kN/m2)

Mr = Momento resistente a tracción por flexión (kN‐m)

c = Distancia del eje neutro a la fibra extrema (m)

I = Momento de inercia de superficie (m4) de la sección, paralela al eje del

momento

El momento resistente a tracción por flexión (Figura 11.0) es expresado como:

M r=f r∗c

I… ... (6.18 )

Dónde:

fr = Esfuerzo de tracción por flexión de

la albañilería (100 kN/m2) (Arango

2002, citado por Mosqueira, 2005)

I = Momento de inercia (m4) de la

sección del muro

c = Distancia (m) del eje neutro a la fibra

extrema de la sección.

Figura 11.0. Momento resistente Mr en

un muro de albañilería

Al remplazar el valor de ft y desarrollar el momento de inercia de superficie para una

longitud de un metro de muro, se tiene la expresión del momento resistente por metro de

longitud de muro.

M r=100( t 3

12 )( 1t2 ), expresado en m

M r=100 t 2

6

M r=16,7 t2 … ... (6.19 ) . Mr expresado enkN−m /m


Finalmente se compara el valor de las ecuaciones 6.16 y 6.19, y se concluye en las

siguientes relaciones:

Si Ma ≤ Mr el muro es estable pues el momento actuante es menor que el momento

resistente.

Si Ma > Mr el muro es inestable pues el momento actuante es mayor que el momento

resistente y fallara por volteo ante un sismo raro de 0.4 g.

b. Mano de obra y materiales:

El empleo de la calidad de la mano de obra y de los materiales, influyen directamente en

el buen comportamiento de las estructuras frente a las solicitaciones que esté sometida,

por lo que se ha optado la verificación de los parámetros básicos que exige el Reglamento

Nacional de Edificaciones, Norma E. 070 (Albañilería), las cuales se detallan a

continuación:

1. Calidad de suelo para la cimentación:

a.- suelo firme (rígidos)

b.- suelo de baja calidad (intermedios)

c.- suelos de pésima calidad (flexibles)

2. El sobrecimiento abarca una altura por encima del nivel natural del terreno de unos

20 a 30 cm.

3. Empleo de unidades de albañilería (arcilla) con presenten de grietas, eflorescencia

o estén mal cocidos.

4. El espesor de las juntas de mortero será como mínimo 10 mm y el espesor máximo

será 15 mm.

5. Los muros se construirán a plomo y en línea, siendo el máximo desaplomo

permitido es 1/500.

6. La conexión columna-albañilería es:

a. En el caso de emplearse una conexión dentada, la longitud de la unidad

saliente no excederá de 5 cm.

b. En el caso de emplearse una conexión a ras, deberá adicionarse «chicotes» o

«mechas» de anclaje.


7. El concreto de las columnas de confinamiento fue vaciado posteriormente a la

construcción del muro de albañilería; este concreto empieza desde el borde superior

del cimiento, no del sobrecimiento.

8. Empleo de juntas de separación sísmica entre viviendas vecinas con un espesor

mínimo de 3.0cm.

9. Presencia de cangrejeras en los elementos estructurales.

10. La esbeltez del muro (relación altura- espesor) es a un máximo de 20.

11. Presencia de tuberías con diámetro mayor a 55mm, en muros portantes y/o

columnas.

12. Presencia de tuberías secas con diámetro máx.=55.0mm, a lo largo del muro en

sentido horizontal.

13. El concreto de la viga y losa fue vaciado simultáneamente.

14. El concreto deberá tener una resistencia a compresión f’c mayor o igual a

17,15MPa (175kg / cm2).

15. El recubrimiento mínimo de la armadura (medido al estribo) es de 2.0 cm para

muros tarrajeados y 3 cm cuando son caravista.

16. Presencia del descanso de la escalera apoyado en los muros de ladrillo.

17. Presencia de columnas cortas.

18. Los alfeizares están debidamente separadamente de los muros.

19. La longitud horizontal de los muros es menor o igual a 2 veces la altura libre del

muro.

20. Mechas de acero a la intemperie.

21. Presencia de muros portantes con unidades tubulares.

22. Configuración en elevación

23. Configuración en planta

6.2.2 VULNERABILIDAD SÍSMICA

Para determinar la vulnerabilidad sísmica de las viviendas se analiza la vulnerabilidad

estructural y la vulnerabilidad no estructural (Kuroiwa 2002, citado por Mosqueira, 2005).

La vulnerabilidad estructural se estima en función de los siguientes parámetros: la densidad

de muros, la calidad de mano de obra y la calidad de materiales. La vulnerabilidad no

estructural está en función de un solo parámetro: la estabilidad de muros al volteo. A cada

uno de los parámetros se les asigna un valor numérico (…). Por ejemplo si la vivienda


tiene densidad de muros adecuada, entonces se le asigna el valor de 1.

Tabla N° 3.0: Parámetros para evaluar la vulnerabilidad sísmica

Vulnerabilidad

Estructural No estructural

Densidad (60%) Mano de obra y materiales (30%) Tabiquería y parapetos

(10%)Adecuada 1 Buena calidad 1 Todos estables 1

Aceptable 2 Regular calidad 2 Algunos estables 2

Inadecuada 3 Mala calidad 3 Todos inestables 3

Los valores asignados a cada parámetro se reemplazan en la ecuación 22.0 para calificar

numéricamente la vulnerabilidad sísmica de las viviendas. Se ha considerado un 60% de

participación de la densidad de muros porque la densidad es calculada en las fichas de

reporte para cada vivienda. En cambio, un 30% de participación a la calidad de la mano de

obra y materiales porque su evaluación es visual y depende mucho del criterio del

encuestador. Además, sólo se ha considerado un 10% de participación de la vulnerabilidad

no estructural dentro de la evaluación de la vulnerabilidad.

Vulnerabilida

d sísmica

=0.6*Densidad

de muros+

0.3*Mano

de obra+

0.1 Estabilidad de

muros (tabiques)

En la tabla N° 6.0 se pueden ver los rangos numéricos para vulnerabilidad sísmica baja,

media y alta.

Tabla N° 4.0: Rango numérico para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica.

Vulnerabilidad

sísmica

Rango

Baja 1 a 1,4Media 1,5 a 2,1Alta 2,2 a 3

7. HIPOTESIS Y VARIABLES DE LA INVESTIGACION

7.1 HIPÓTESIS GENERAL

- Las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de mayor

peligro sísmico de la ciudad de Juliaca, Puno - Perú; son altamente vulnerables en

un 70%(1) frente al sismo.


....22.0

7.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

La distribución de la densidad de muros en las viviendas autoconstruidas con


Juliaca, es inadecuada de acuerdo a las exigencias del Reglamento Nacional de

Edificaciones E-030 y E-070.

La calidad de mano en las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en

las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca, es de regular calidad

de acuerdo a la Norma E.070 del Reglamento Nacional de Edificaciones.

La estabilidad de muros en las viviendas autoconstruidas con albañilería

confinada en las zonas de mayor peligro sísmico en la ciudad de Juliaca, resultan

ser algunos estables en función al Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma

E. 030 y Norma E.070.

1 Valor obtenido de la investigación: “Recomendaciones Técnicas para Mejorar la Seguridad Sísmica de Viviendas de Albañilería Confinada de la Costa Peruana” Mosqueira, M., Tarque, S. (2005).


7.3 OPERACIONALIZACION DE VARIABLES

VARIABLES DEFINICION

CONCEPTUAL

DEFINICION

OPERACIONAL

DIMENSIONES INDICADORES

UNIDAD

DE

MEDIDA

ESCALA VALOR

FINAL

VARIABLE

INDEPENDIE

NTE:

Viviendas

autoconstruida

s con

albañilería

confinada

La autoconstrucción se

puede definir como

“aquellas edificaciones

construidas en varios

países, de manera

espontánea e informal,

utilizando

procedimientos

tradicionales, con poca o

nula intervención en el

diseño de arquitectos e

ingenieros calificados”.

(Citado por IIFIC-

UNI ,2009).

Según Batolomé, Quiun y

Silva (2011), la posibilidad

de ocurrencia de fallas en

este tipo de edificaciones

también está presente,

cuando los elementos de

confinamiento son

insuficientes, están mal

diseñados o mal detallados y

mal construidos.

Densidad de

muros

La densidad de

muros es adecuada

La densidad de

muros es aceptable

La densidad de

muros es inadecuada

Puntaje Nominal

(1)Adecuada

(2)Aceptable

(3)Inadecuada

Mano de obra

La mano de obra es

de buena calidad

La mano de obra es

de regular calidad

La mano de obra es

de mala calidad

Puntaje Nominal (1)Buena

calidad

(2)Regular

calidad

(3)Mala

calidad

Estabilidad

de muros

Lo muros analizados

son todos estables

Lo muros analizados

son algunos estables

Lo muros analizados

son todos inestables

Puntaje Nominal

(1)Todos

estables

(2)Algunos

estables

(3)Todos

inestables


VARIABLE

DEPENDIEN

TE

Vulnerabilidad

sísmica

La vulnerabilidad

sísmica es el nivel de

daño que pueden sufrir

las edificaciones

realizadas por el hombre

duran te un sismo. La

vulnerabilidad refleja la

falta de resistencia de

una edificación frente a

los sismos (Bommer et

al. 1998, citado por

Velásquez J. 2006) y

depende de las

características del diseño

de la edificación, la

calidad de materiales y

la técnica de

construcción (Kuroiwa

2002, citado por

Velásquez J. 2006).

La vulnerabilidad está

directamente relacionada con

las características de diseño

de la estructura. (Barbat,

1998, citado por Sánchez M.

2013).

De acuerdo con la

información disponible para

el estudio de la

vulnerabilidad sísmica, se

empleará un método que está

en función al Reglamento

Nacional de Edificaciones

teniendo en cuenta los

siguientes parámetros:

-Densidad de muros

-Mano de obra

-Estabilidad de muros

(tabiques) al volteo

Grado de

Vulnerabilidad

0.6*Densidad de muros +

0.3*Mano de obra+ 0.1

Estabilidad de murosPuntaje

De

intervalo

(1 a 1,4)

Baja

(1,5 a 2,1)

Media

(2,2 a 3)

Alta


39

8. UTILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN:

En la presente investigación, se pretende evaluar el grado de vulnerabilidad sísmica

de las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de mayor

peligro sísmico de la ciudad de Juliaca, mediante la recopilación de información

in-situ de las características de las viviendas construidas que deberían de cumplir

las exigencias mínimas según el Reglamento Nacional de Edificaciones. Cabe

resaltar que en los últimos años la ciudad de Juliaca ha sufrido un notable

incremento poblacional debido a las migraciones desde la zonas rurales, por lo que

se puede observar el aumento en las construcciones de viviendas informales en las

zonas circundantes, es decir las construcciones se llevan a cabo por los albañiles

comúnmente llamados maestros de obra, sin el acampamiento ni asesoría de un

profesional como es el caso de un ingeniero y/o arquitecto, de esta manera los

albañiles en coordinación con los propietarios realizan la ejecución solo con

conocimientos empíricos, por lo no se puede descartar el sobredimensionamiento o

en caso contrario deficiencias en la construcción y como consecuencias de estos se

generan mayores costos económicos en el momento de la ejecución como también

en el tiempo trayendo intrínsecamente riesgo debido a que la vivienda pueda ser

una amenaza para cuando se suscite un evento sísmico.

Por lo que la presente investigación en base a los resultados busca concientizar a la

población en general tanto a los habitantes como a los constructores en cuanto a la

cultura de una construcción segura, para que tengan una información adecuada,

sobre las normas que recomienda el Reglamento Nacional de Edificaciones (Norma

E.030 y la Norma E 0.70) en la construcción adecuada de las viviendas con

albañilería confinada, para que estas viviendas tengan un comportamiento

favorable frente a solicitaciones de sismo, así de esta forma evitar consecuencias

lamentables e irreparables, como pérdida de vidas humanas y económicas ante la

eventualidad sísmica.

9. DISEÑO METODOLÓGICO DE LA INVESTIGACIÓN

9.1 TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

De acuerdo a las características de la presente investigación, éste pertenece al

enfoque cuantitativo teniendo como objetivo principal medir el grado de

vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas con albañilería confinada

40

en las zonas de mayor peligro sísmico de la ciudad de Juliaca, haciendo el uso de

una metodología basada en los criterios y/o exigencias del Reglamento Nacional de

Edificaciones en la cual se hace uso como instrumento las encuestas.

El tipo de investigación, según la naturaleza de los objetivos es de tipo descriptiva

debido a que la preocupación primordial radica en observar y describir algunas

características fundamentales de las viviendas autoconstruidas de albañilería

confinada tal como se presentan en el contexto natural, para posteriormente realizar

un análisis sísmico con las características recogidas de estas viviendas.

El diseño de investigación al que corresponde la presente investigación es de tipo

transeccional correlacional-causal. Es del tipo transeccional debido a que

recolectaremos los datos de nuestra investigación, en un tiempo o momento

determinado. Es del tipo correlacional porque se busca la relación que existe entre

la calidad constructiva de las viviendas construidas de albañilería confinada y la

vulnerabilidad a la que están expuestas dichas viviendas.

9.2 POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INVESTIGACIÓN

9.2.1 POBLACIÓN O UNIVERSO: Según Hernández R. et al. (2010. p, 174). La

población es el conjunto de todos los casos que concuerdan con determinadas

especificaciones. De acuerdo a esta definición para la siguiente investigación, nuestra

población o universo estará conformada por todas las viviendas autoconstruidas de

albañilería confinada en la zona de mayor peligro sísmico de la ciudad de Juliaca, los

cuales están ubicados en los sectores norte, este y oeste de la ciudad cercanas a las riberas

del río Torococha, donde se asientan parte de las urbanizaciones Las Gardenias, César

Vallejo, Los Ángeles, San Isidro, Nueva Esperanza y San Jacinto.

9.2.2 MUESTRA

Según Hernández R. et al. (2010. p, 175). La muestra es, en esencia, un subgrupo

de la población. Digamos que es un subconjunto de elementos que pertenecen a ese

conjunto definido en sus características al que llamamos población.

41

Siguiendo esta definición la muestra para la presente investigación, será del tipo

probabilístico por racimos, es decir:

Tabla N° 5.0: Muestreo de viviendas por conglomerado

UNIDAD DE

ANALISIS

URBANIZACIO

N

N° DE

MANZANAS

N° DE

VIVIENDAS

Vivienda

autoconstruida de

albañilería

confinada.

1. Las Gardenias 15 150

2. César Vallejo 20 200

3. Los Ángeles 15 150

4. San Isidro 20 200

5. Nueva Esperanza 15 150

6. San Isidro 20 200

TOTAL

=1050

El tamaño de la muestra se calculará mediante la siguiente fórmula:

n= Z2 NpqE2( N−1 )+Z2 pq

El tamaño de la muestra se hallará formula, aplicable para poblaciones finitas:

Dónde:

n = Tamaño de muestra

N = Tamaño de la población

p = Probabilidad de éxito 95%(0.95)

q = Probablidad de fracaso 5%(0.05)

E = Es el nivel o margen de error, considerado por el investigar y es de 5%

(0.05)

Z = Valor de la distribucion Normal para un intervalo de confianza del 95%

cuyo valor es 1.96

Sustituyendo valores se tiene:

42

Z= 1.96p= 0.95q= 0.05 n= 68 viviendasE= 0.05N= 1050.00

9.3 TÉCNICAS E INTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

En la siguiente investigación para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica de

viviendas autoconstruidas con albañilería confinada en las zonas de mayor peligro

sísmico en la ciudad de Juliaca, se utilizará la técnica de la encuesta y como

instrumento para la recolección de datos será la ficha de encuesta, a continuación

se describe su contenido:

9.3.1 FICHAS DE ENCUESTA

Las fichas de encuestas son documentos elaborados en hojas de cálculo de MS

Excel que sirven para anotar información de las características arquitectónicas,

estructurales y constructivas de las viviendas de albañilería. Las fichas constan de 3

páginas.

En la primera página (Anexo 1) se anotan datos de la familia, del proceso

constructivo, y de las características técnicas de la construcción. En la segunda

página (Anexo 2) se dibuja un esquema de la vivienda y algunas observaciones y

comentarios sobre los problemas que se observan. En la tercera página (Anexo 3)

se presenta un conjunto de fotografías que muestran los problemas más resaltantes

de la vivienda.

Las fichas de encuesta tienen un único formato y pueden ser aplicadas a viviendas

de hasta dos pisos con o sin losa en el último nivel. El formato de las fichas se ha

dividido en antecedentes, aspectos técnicos, esquemas, observaciones, comentarios

y fotografías. Estas fichas serán completadas a mano por los encuestadores al

momento de visitar las viviendas y luego pasadas en limpio.

a. Antecedentes

Los encuestadores en este punto, realizan anotaciones respecto a la ubicación de la

vivienda, cantidad de personas que la habitan, tipo de asesoramiento que recibió el

43

poblador durante la etapa de diseño y construcción, tiempo de construcción,

secuencia constructiva y el monto aproximado de inversión que realizó el poblador.

b. Aspectos técnicos

En esta parte los encuestadores anotan las características del suelo de cimentación y

lo clasifican como suelo rígido, intermedio o flexible. Describen también los

elementos de la superestructura y de la subestructura, y especifican las dimensiones

de los cimientos, sobrecimientos, muros, columnas, vigas y losas (elementos

estructurales). Anotan observaciones y comentarios sobre los problemas encontrados

en cada uno de estos elementos estructurales.

c. Esquema de la vivienda

Los encuestadores elaboran esquemas de la vivienda en planta y elevación. Además,

indican la existencia o no de junta sísmica con las viviendas vecinas. En este

esquema se debe apreciar la distribución de los ambientes y la ubicación de los

elementos estructurales debidamente dimensionados.

d. Observaciones y comentarios

En esta parte los encuestadores anotan y clasifican los defectos que tienen las

viviendas de acuerdo a lo siguientes ítems:

Problemas de ubicación

Son los problemas inherentes a la zona donde se ubica la vivienda, como

rellenos de nivel, con nivel freático superficial.

Problemas estructurales

Son los principales errores estructurales encontrados, como inadecuada

densidad de muros, muros sin viga solera, muros resistentes a sismo sin

confinar, muros inadecuados para soportar empuje lateral, tabiquería no

arriostrada, torsión en planta, viviendas sin junta sísmica o losas de techo a

desnivel.

Factores degradantes

44

Se considera como factor degradante en las viviendas a las armaduras

corroídas por intemperismo, a la humedad en muros o losas, a la

eflorescencia en muros y a los muros agrietados. Estos problemas pueden

generar la degradación de la resistencia estructural de las viviendas con el

paso del tiempo.

Mano de obra

De acuerdo a la calidad de construcción de muros y elementos de concreto

armado, el encuestador califica la mano de obra como buena, regular o de

mala calidad.

Materiales deficientes

El encuestador califica la calidad de los materiales de construcción

empleados en la vivienda, en especial la calidad de los ladrillos de arcilla y

la calidad del concreto. Un ladrillo de mala calidad es aquel que tiene

mucha variabilidad dimensional, se puede rayar fácilmente con un clavo y no

presenta un color uniforme.

Otros

Los encuestadores anotan cualquier otro problema (descrito anteriormente)

que pueda tener la vivienda que crea que pueda influir en el buen

comportamiento sísmico.

e. Fotografías

Se muestra una serie de fotografías. Como por ejemplo la fachada de la vivienda,

una vista lateral y las demás problemas más resaltantes de la vivienda encuestada.

9.4 PLAN DE RECOLECCION DE DATOS

Para la recolección de datos, con la debida aprobación y autorización de la ejecución

del proyecto de investigación por parte de Escuela Profesional de Ingeniería civil de la

Universidad Nacional del Altiplano - Puno, se realizará la coordinación necesaria entre

los investigadores para formular el cronograma de las actividades a realizar en las

zonas donde se ubican la población de las viviendas a investigar.

Por otro lado se realizará también la coordinación pertinente con la Municipalidad

Provincial de San Román, INDECI Y SENCICO mediante las oficinas correspondientes

de tal forma validar y obtener mayor credibilidad de la ejecución del proyecto de

investigación.

45

9.5 PLAN DE TRATAMIENTO DE DATOS

Después de la recolección de datos en campo, se realizará el procesamiento de

información mediante fichas de reporte de cada una de las viviendas encuestadas,

mediante el programa de MS Excel, además se efectuara un análisis estadístico de los

resultados mediante frecuencias con sus respectivos gráficos.

9.5.1 FICHAS DE REPORTE

Las fichas de reporte son hojas de cálculo donde se describen de manera ordenada y

detallada las características arquitectónicas, estructurales y constructivas de las

viviendas registradas previamente en las fichas de encuestas. Además se realiza el

cálculo de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas encuestadas. Al igual que las fichas

de encuesta, las fichas de reporte han sido elaboradas en hojas de cálculo de MS Excel y

constan de 3 páginas.

En la primera página (Anexo 4) se resume la información de antecedentes, aspectos

técnicos y deficiencias constructivas de la vivienda encuestada. Además, se realiza un

análisis sísmico de la vivienda usando la densidad de muros mínima requerida. En la

segunda página (Anexo 5) se calcula la estabilidad al volteo de los muros y se realiza el

diagnóstico de vulnerabilidad sísmica. La segunda página muestra también el esquema

de la vivienda. En la tercera página (Anexo 6) se presenta un conjunto de fotografías

que muestran los problemas más resaltantes de la vivienda encuestada.

Las fichas de reporte se diferencian de las fichas de encuesta por el análisis sísmico de

las viviendas, el análisis de la estabilidad de muros y la calificación de la

vulnerabilidad sísmica de las viviendas de albañilería.

La ficha de reporte tiene las siguientes partes:

b. Antecedentes

Se resumen los datos anotados en las fichas de encuesta, como la ubicación de la

vivienda, cantidad de personas que la habitan, tipo de asesoramiento que recibió el

poblador durante la etapa de diseño y construcción, tiempo de construcción,

secuencia constructiva y el monto aproximado de inversión que realizó el

poblador.

c. Aspectos técnicos

46

Se resumen y se ordenan los datos técnicos y deficiencias de la estructura

anotados en las fichas de encuesta.

d. Análisis sísmico

En esta parte se realiza el análisis sísmico de las viviendas de albañilería.

El análisis se basa en la comparación de la densidad de muros existentes

con la densidad mínima.

e. Estabilidad de muros al volteo

En esta parte se realizara la verificación o análisis de la estabilidad al volteo de

los muros (tabiques) efectuándose una comparación del momento debido al sismo

(Ma) y el momento resistente (Mr) que actúa en el tabique. Ambos momentos

serán calculados en la base de los muros y son momentos paralelos a los planos de

los muros.

f. Gráficos y fotografías

En esta parte de las fichas de reporte se presenta planos en planta de las viviendas

con las dimensiones de los elementos estructurales. Se muestra también

elevaciones laterales y frontales y se consigna las dimensiones de junta sísmica

que tienen las viviendas. Finalmente se muestran algunas fotografías que resaltan

los errores constructivos de las viviendas encuestadas.

g. Factores que influyen en el resultado de la vulnerabilidad

En esta parte de la ficha de reporte se identifica la vulnerabilidad de las

viviendas, en base los parámetros obtenidos, los cuales son: de densidad de

muros, mano de obra y estabilidad de muros con su respectiva ponderación y asi

de esta manera establecer el grado de vulnerabilidad sísmica de la vivienda.

Vulnerabilida

d sísmica

= 0.6*Densidad

de muros

+ 0.3*Mano

de obra

+ 0.1 Estabilidad

de muros

(tabiques)

Tabla Nº 6.0: Categorización de la vulnerabilidad sísmica

Vulnerabilidad sísmica Rango

47

Baja 1 a 1,4

Media 1,5 a 2,1

Alta 2,2 a 3

48

10. ADMINSTRACIÓN

10.1 Cronograma de actividades de investigación

ACTIVIDADES

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2

MAYO - 2015. JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE

Determinación del problema de investigación x x x x xBúsqueda de bibliografía x x x x x x x x x x x x xElaboracióndel planteo del problema x x x x xElaboración del marco teórico x x x x xFormulacion de objetivos x x xFormulación del hipótesis x x xSelección del diseño x xOperacionalización de las variables x xSelección de la muestra e instrumento de medición x x xPresentacion del proyecto de investigación x x x x

Semanas y/o Meses

10.2 Presupuesto

- Bienes

RECURSOS COSTOS

1. Materiales de escritorio.

2. Materiales de impresión.

3. Impresos y suscripciones.

4. Otros.

Sub Total=

S/. 300.00

S/. 500.00

S/. 300.00

S/. 300.00

S/. 1400.00

10.3 Servicios

RECURSOS COSTOS

5. Pasajes, viáticos.

6. Movilidad local.

7. Impresiones.

8. Servicios personales.

9. Otros.

Sub Total=

S/. 1500.00

S/. 500.00

S/. 500.00

S/. 400.00

S/. 300.00

S/. 3200.00

TOTAL S/. 4600.00

10.4 Financiamiento

El proyecto de investigación a realizarse será autofinanciado por los ejecutores en su

totalidad.

50

11. BIBLIOGRAFÍA

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http://www.smis.org.mx/rsmis/n67/Ayala-Tavera.pdf

53

13. MATRIZ DE CONSISTENCIA

Enunciado del

problemaObjetivos Hipótesis Variables

Dimensiones

IndicadoresTécnica

Instrumento

Población y/o

muestra

Tipo y diseño de

investigación

Evaluación

de la

vulnerabili

dad sísmica

de las

viviendas

autoconstru

idas con

albañilería

Objetivo general:

Evaluar el grado

de vulnerabilidad sísmica

de las viviendas

autoconstruidas con

albañilería confinada en

las zonas de mayor

peligro sísmico en la

ciudad de Juliaca, Puno-

Perú”

Objetivos específicos: Identificar la

distribución de la

densidad de muros en las

viviendas

Hipótesis general

- Las viviendas

autoconstruidas con

albañilería confinada

en las zonas de

mayor peligro

sísmico de la ciudad

de Juliaca, Puno -

Perú; son altamente

vulnerables en un

70% frente al sismo.

Hipótesis especificas

La distribución de

la densidad de muros

en las viviendas

autoconstruidas con


Variable independiente: Viviendas

autoconstr

uidas con

albañilería

confinada

Densidad

de muros

Mano de

obra

Estabilidad

de muros

La densidad de muros

es adecuada


es aceptable


es inadecuada.

---------------------------------

La mano de obra es de

buena calidad


regular calidad


mala calidad.

------------------------------

Lo muros analizados

son todos estables

Lo muros analizados

son algunos estables

Los muros analizados

Encuesta y la observación

Población: La población estará conformada por todas las viviendas autoconstruidas de albañilería confinada en la zona de mayor

Tipo de investigación: cuantitativo.

54

confinada

en las

zonas de

mayor

peligro

sísmico en

la ciudad

de Juliaca,

Puno -

Perú”

autoconstruidas con


las zonas de mayor


ciudad de Juliaca, de

acuerdo al Reglamento

Nacional de

Edificaciones E-030 y E-

070.

Verificar la calidad

de mano en las

viviendas

autoconstruidas con


las zonas de mayor




Nacional de

Edificaciones Norma E-

070.

en las zonas de

mayor peligro

sísmico en la ciudad

de Juliaca, es

inadecuada de

acuerdo a las

exigencias del

Reglamento Nacional

de Edificaciones E-

030 y E-070.

La calidad de

mano en las

viviendas

autoconstruidas con


en las zonas de mayor


ciudad de Juliaca, es

de regular calidad de

acuerdo a la Norma

Variable dependiente:

Vulnerabilidad sísmica (VS)

Grado de

vulnerabilidad

sísmica

son todos inestables.

---------------------------------

VS= 0.6*Densidad de

muros + 0.3*Mano de

obra+ 0.1 Estabilidad de

muros

Ficha de encuesta

peligro sísmico de la ciudad de juliaca.

La muestra se tomará aplicando la técnica probabilística por conglomerado y estará conformada por 80 viviendas.

El diseño que será el no experimental correlacional y de corte transversal.

55

Verificar de la

estabilidad de muros en

las viviendas

autoconstruidas con


las zonas de mayor




Nacional de

Edificaciones, Norma E.

030 y Norma E.070.

Plantear un modelo de una vivienda ideal de albañilería confinada en base a los resultados de la investigación siguiendo las exigencias del RNE para que tenga un comportamiento adecuado frente al sismo.

E.070 del

Reglamento Nacional

de Edificaciones.

La estabilidad de

muros en las

viviendas

autoconstruidas con


en las zonas de

mayor peligro

sísmico en la ciudad

de Juliaca, resultan

ser algunos estables

en función al

Reglamento Nacional

de Edificaciones,

Norma E. 030 y

Norma E.070.

56

14. ANEXOS

Se presentan como anexo:

- Fichas de encuesta (comprende 03 páginas).

- Ficha de reporte (comprende 03 páginas).

trabajo de investigacion- perfil civil

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