FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE PRODUCTOARQUITECTURAACADÉMICO I: RIESGO SÍSMICO Y SUS EFECTOS EN LAS EDIFICACIONES AUTORES: CARPIO SALIER, LUIS (100%) DÁVILA FLORES, JUSSEPY (0%) FONSECA MESONES, SANDY (100%) SÁNCHEZ FLORES, DIANA (100%) CICLO / SECCIÓN: VII “A” DOCENTE: ARQ.VARAS VÁSQUEZ WILSON AMADO ING. TAY LEÓN MERCEDES MARISOL PIMENTEL – PERÚ 2021-I
• Reconocer los elementos estructurales los cuales conforman el edificio.
• Identificar el nivel de vulnerabilidad estructural que puede tener la edificación.
RIESGO SÍSMICO Y SUS EFECTOS EN LAS EDIFICACIONES
II.
Perú es uno de los países, en el mundo con mayor potencial sísmico, ya que, pertenece al Anillo de fuego del Pacífico, en esta región la tierra libera el 85% de su energía acumulada.
I. INTRODUCCIÓN
b) OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar el riesgo sísmico que existe en base al peligro y vulnerabilidad.
a)OBJETIVOSOBJETIVO
• Analizar los niveles de los posibles daños sísmicos que tendrá las estructuras.
•
En el presente informe se evalúa el riesgo sísmico, teniendo en cuenta los peligros y la fragilidad sísmica de las edificaciones, y tiene como objetivo encontrar puntos estructurales que fallarán en caso que ocurra un sismo (terremoto). Esta vulnerabilidad se evaluó tanto para todos los elementos estructurales como las columnas, vigas, iluminación, paneles y los no estructurales que son los tabiques, equipos, tuberías, vidrios. De esta manera se podrá identificar los principales factores propios o externos que pueden afectar su comportamiento sísmico.
GENERAL Estudiar los parámetros de evaluación que existen como riesgo sísmico del edificio politécnico Pedro a. Labarthe Durand y de la casona Montjoy.
III. MARCO TEÓRICO 1.1 RIESGO SÍSMICO Según Bazán (1985) se llama riesgo sísmico a la cuantificación de los daños que genera un evento hacia una infraestructura, consecuencia de la combinación del peligro sísmico con la vulnerabilidad. 1.2 ESTUDIOS PARA IDENTIFICAR UN RIESGO SÍSMICO 3.2.1 ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO Tiene como objetivo caracterizar la magnitud de acción del terreno que debe tolerar una Tambiénestructura.se busca que la magnitud de pedido sísmico se encuentre agrupado al nivel de desempeño de la estructura, de esta manera los daños no serían muy severos ante un movimiento telúrico. 3.2.2 ESTUDIO DE VULNERABILIDAD Se basa en la evaluación de un conjunto de indicadores físicos espaciales de las edificaciones en el distrito y parámetros socio demográficos que explicarían un escenario de desastre, ante un gran sismo VARIABLES QUE CONTROLAN LA VULNERABILIDAD • Sistema estructural y antigüedad. • Elementos no estructurales. • Configuración en planta y altura. • Calidad de materiales. • Sistema de fundación. • Criterio de diseño y construcción bajo normas.
IV. ANÁLISIS DE EDIFICACIÓN EXISTENTE UBICACIÓN
El edificio que hemos analizado está ubicado en la región de Lambayeque, ciudad de Chiclayo. Es una institución educativa estatal de nivel secundaria; fue construido por la Municipalidad de Chiclayo entre los años 1895 1905, inaugurada en el año 1917 como Escuelas de artes y oficios, teniendo así una antigüedad de 104 años. El tipo de suelo donde se ejecutó la construcción es granular arcilloso, de acuerdo a la norma E 030: Diseño sismorresistente está ubicado en la zona sísmica 4.
Fuente: Elaboración propia. SISTEMA CONSTRUCTIVO
Debido a esto se analizar los cimientos, muros, techos, elementos estructurales y elementos no estructurales; logrando así tener un mejor análisis del edificio.
El edificio tiene un gran valor constructivo ya que cuenta con diferentes características constructivas como la técnica constructiva que se tuvo en cuenta y los materiales usados. El politécnico Pedro A. Labarthe fue construido en la época republicana haciendo uso de materiales prehispánicos como el adobe y la quincha. Estos materiales sonpropios del lugar logrando así levantar muros de 4 y 5 mtrs de altura, generando grandes luces debido al sistema estructural que presenta donde los propios muros son la estructura del edificio.
Fuente: Adaptado de sistema estructural (p.53), por Jiménez, B,2019, Intervención en el politécnico Pedro A. Labarthe Durand: Para su aprovechamiento como pieza arquitectónica en la ciudad de Chiclayo.
Enmtrs.el segundo nivel, encontramos muros con menor espesor, los cuales están compuestos por paneles de quincha. Los muros de quincha presentan estructuras verticales y horizontales de madera de 4” x 4”.
La cimentación del edificio fue pensada para que sean los muros los que reciban las cargas verticales, obteniendo así una cimentación corrida de 1.20 de espesor y 2.00 mtrs de altura.
CIMENTACIÓN
Pedro A. Labarthe Durand: Para su aprovechamiento como pieza arquitectónica en la ciudad de Chiclayo. MUROS En el edificio analizada existen dos tipologías de muros, la primera que se encuentra en el primer nivel teniendo así muros de adobe de 0.80 mtrs con revestimiento de yeso; y la segunda se encuentra en el segundo nivel, teniendo muros de quincha con espesor de 0.15
En esta cimentación se utilizó piedra mediana y se le acondiciono mortero de cal y arena; además se realizó un sobrecimiento de ladrillo cocido y cal.
Fuente: Adaptado de detalle cimentación (p.54), por Jiménez, B,2019, Intervención en el politécnico
PUERTAS Las puertas presentan como material protagonista a la madera teniendo un revestimiento de pintura esmalte, presentan diferentes dimensiones, siendo en su mayoría de 3.60 mtrs de altura por 1.90 mtrs de ancho y con hojas batientes.
Fuente: Adaptado de detalle constructivo (p.55), por Jiménez, B,2019, Intervención en el politécnico Pedro A. Labarthe Durand: Para su aprovechamiento como pieza arquitectónica en la ciudad de Chiclayo. TECHOS La cubierta que presenta el edificio es de Eternit, la cual está apoyada en viguetas de madera de 2” x 3” y de 4” x 6”, junto a estas vigas de 6”x 10 tienen como función estructural sostener el techo del edificio.
ARCHIVO
VENTANAS
Las ventanas presentan medidas estándares a las ventanas bajas que son de 1.20 mtrs de ancho por 2.70 mtrs de altura y con un alfeizar de 1.00 mtrs, estos vanos cuentan con un protector de fierro forjado y en algunos casos tienen dos hojas batientes. FOTOGRÁFICO Figura 1: Cimentación y sobrecimiento. Fuente: Adaptado de fotografias(p.58),por Cerquera, F y Fiestas,R, 2020, Elaboración de un estudio histórico y arquitectónico para la restauración y puesta en valor como centro cultural de la ex”Escuela de Artes y oficios” de la ciudad de Chiclayo Lambayeque
Figura 2:Disposición de ladrillos en sobrecimiento.
Fuente: Adaptado de fotografias(p.57),por Cerquera, F y Fiestas,R, 2020, Elaboración de un estudio histórico y arquitectónico para la restauración y puesta en valor como centro cultural de la ex”Escuela de Artes y oficios” de la ciudad de Chiclayo Lambayeque Figura 3: Muros de adobes y columnas de ladrillo.
Fuente: Adaptado de fotografias(p.56),por Cerquera, F y Fiestas,R, 2020, Elaboración de un estudio histórico y arquitectónico para la restauración y puesta en valor como centro cultural de la ex”Escuela de Artes y oficios” de la ciudad de Chiclayo Lambayeque
Figura Muros de quincha. Fuente: Adaptado de fotografias(p.57),por Cerquera, F y Fiestas,R, 2020, Elaboración de un estudio histórico y arquitectónico para la restauración y puesta en valor como centro cultural de la ex”Escuela de Artes y oficios” de la ciudad de Chiclayo Lambayeque .
4:
Figura 5: Techo de madera Fuente: Adaptado de fotografias(p.58),por Cerquera, F y Fiestas,R, 2020, Elaboración de un estudio histórico y arquitectónico para la restauración y puesta en valor como centro cultural de la ex”Escuela de Artes y oficios” de la ciudad de Chiclayo Lambayeque
UBICACIÓN
Fuente: Elaboración propia. SISTEMA CONSTRUCTIVO
La casa montjoy presenta una tipología de “casa patio” la cual fue una adaptación de la tipología hispana en la costa norte del Perú donde su diseño y distribución de los ambientes estaban en función a las necesidades sociales, es por ello que los ambientes se organizan en torno a patios centrales esto debido al clima desértico en donde estaba emplazado. Asimismo, la materialidad que se usó en la edificación es netamente de adobe, con muros portantes de 1 m de espesor en el primer nivel y 0.6 en el segundo nivel, lo cual género que las configuraciones de los ambientes se den de manera ortogonal y que las alturas sean de 3m a más en el primer nivel.
El edificio analizado está ubicado en la región de Lambayeque, ciudad Lambayeque. Es una casa solariega, de arquitectura doméstica, declarada monumento nacional, por su alto valor arquitectónico, mediante R.S. N° 201 del 18 de abril de 1963; fue construido en el año 1753, teniendo así una antigüedad de 268 años de construcción. El tipo de suelo donde se ejecutó la construcción es un suelo granular SP- ubicado en el sector 1, de acuerdo a la norma E 030: Diseño sismorresistente está ubicado en la zona sísmica 4.
Un elemento importante dentro de esta construcción es el balcón corrido labrado totalmente de madera nicaragüense, soportado por 150 canes dobles, alfeizar de dameros y balaustres torneados y columnillas circulares.
La estructura está basada en muros portantes de adobe teniendo asi que casi el 90% de los muros se apoya en una cimentación de concreto y zócalo del mismo material hasta 1.00m sobre el nivel de piso. Lo más resaltante es el sistema de armado que se utilizó donde las hiladas alternativas están formadas por una secesión de adobes, de doble soga con terminación en uno de cabeza para los muros del primer piso y de doble cabeza para el segundo piso; teniendo un enlucido de barro y posteriormente de yeso Fuente: Criterio constructivo (p.9), por Chávez,J,Zavaleta A,2019, Casa montjoy.
MUROS Y CIMENTACIÓN
ARCHIVO FOTOGRÁFICO Figura 6: Casa Montjoy Fuente: Google maps 2020 Figura 7: Ambientes y patio central Fuente: Google maps 2020
Figura 8: Configuración de techos Fuente: Google maps 2020 Figura 9: Casa montjoy y aledañas Fuente: Google maps 2020
El edificio se volvió más vulnerable, no recibió el mantenimiento adecuado.
ACTUALIDAD
Hasta hoy ninguna autoridad responsable ha concretado alguna acción para la recuperación de nuestro ya nombrado Monumento histórico.
VI. EVOLUCIÓN DE VULNERABILIDAD • EVOLUCIÓN DE VULNERABILIDAD: POLITECNICO PEDRO A. LABARTHE
AÑO 2010
AÑO 2000
Uno de los ambientes de la institución colapsó debido al humedecimiento de su infraestructura ocasionado por las lluvias. AÑO 2012
Se desplomó otra parte del edificio, generando graves daños a su alrededor.
NIVEL DE INTERVENCIÓN POR VULNERABILIDAD
El edificio presenta daños ya a nivel estructural por lo que las medidas de intervención pueden llegar a ser desde las más pasivas hasta las más agresivas, con la finalidad de conservar el patrimonio edificado.
INTERVENCIONES:
El 25% de la superficie del edificio se encuentra en mal estado; 50% estado de conservación regular y 75% un estado de conservación bueno
En el primer nivel se deberá realizar la intervención de limpieza de vegetación ya que, en la parte perimetral, exactamente en la calle Colón podemos observar presencia de plantas en el suelo, las cuales no se encuentran en buen estado. Además, se realizará el mantenimiento de elementos constructivos y ornamentales del edificio.
2. Protección En esta intervención se realizará la protección de viguetas, desmontándolas, lijándolas, sellándolas y barnizándolas.
Se debe realizar el retiro de las capas pictóricas del edificio ya que en la mayoría de ellas hemos podido encontrar diversas patologías. Además, se realizará la costura de fisuras en los muros debido a la presencia de grietas y fisuras.
En una intervención más agresiva se realizará el cambio de la estructura de madera, debido a que esta no se encuentra en condiciones óptimas para sostener la cargar del segundo nivel del inmueble. Junto a esto se realizará la consolidación de los muros de adobe y quincha con diferentes refuerzos para que puedan permanecer en el tiempo.
En el caso del Politécnico Pedro A. Labarthe al encontrarse con un porcentaje de estado de conservación entre el 25% y el 50% se le considera que se encuentra en el nivel de restauración, pero esto no quiere decir que no se puedan llegar a realizar intervenciones más agresivas en algunos ambientes, como en el caso del Taller de carpintería.
4. Consolidación
1. Mantenimiento
3. Reparación
Existen varios elementos arquitectónicos y constructivos que se restituirán en el edificio histórico como son algunas vigas de madera y estructuras verticales. Además, se deberá realizar la reposición de carpintería de madera y carpintería metálica. El cambio de piso es una intervención importante dentro de la pieza arquitectónica pues se considera que gran parte de este ya no cuenta con las condiciones necesarias para mantenerlo.
5. Restitución
6. Demolición
Esta es la acción más agresiva que se realizará en el edificio y la cual se pretende realizar en la zona del Taller de carpintería pues se considera que esta parte llega a ser peligrosa para la población chiclayana y que ninguna otra intervención sería suficiente. DE VULNERABILIDAD
El 25% de la superficie del edificio se encuentra en mal estado; 50% estado de conservación regular y 75% un estado de conservación bueno MALO BUENO
ESQUEMA
REGULAR
TEATRÍN Tiene buen estado de conservación y que hasta la fecha mantiene algunos elementos propios de un teatrín como son el escenario, el telón y la tramoya que lamentablemente ya no se encuentra en mal estado.
LAS AULAS frente al patio se encuentran en buen estado su material estructural es concreto y muros de ladrillo, tienen piso de cemento pulido bruñado y algunas de loseta 60 cm x 60 cm y la cobertura es de losa aligerada.
LA GALERÍA se mantiene en buen estado, sin embargo, el piso presenta desgastes que son las losetas de 30cm x30cm.
PASILLO Existe presencia de colonización biológica y los daños más particulares como el desgaste de la madera en el piso. Apolillamiento en la madera y manchas.
TALLER DE CARPINTERÍA hubo desplome o pérdida vertical, pues dos de sus muros se han derrumbado y sus restos se encuentran con desprendimiento o disgregación del enlucido.
TALLER DE MECÁNICA no es el más óptimo pues encontramos vigas en mal estado que deberían ser reemplazadas y algunas columnas de apoyo pero que su esbeltez no genera gran estabilidad LAS AULAS presentan desprendimiento, ampollamiento y abombamiento de la capa pictórica en sus muros debido a la humedad. Los muros tienen desprendimiento del enlucido y grietas. El piso de madera tiene apolillamiento y se ve el óxido de la sobrecubierta
AÑO 2018 el último fenómeno del niño, donde hubo un incremento excesivo en las lluvias. dejó la mayor parte de la casa, incluyendo el balcón, en un estado de peligro, ocasionando la clausura
AÑO 2010 Los mejoramientos de los servicios básicos de la ciudad tuvieron un impacto negativo en la antigua casona; el movimiento de la maquinaria afecto la cimentación y como consecuencia se generó una fractura estructural en el muro oeste de la fachada principal.
ACTUALIDAD El edificio se volvió más vulnerable y no ha recibido el mantenimiento adecuado.
EVOLUCIÓN DE VULNERABILIDAD: CASONA MONTJOY
ESQUEMA DE VULNERABILIDAD
El edificio presenta un por presencia de que se han desarrollando a largo del tiempo. Por de la superficie del edificio se encuentra estado de y un estado de
deterioro
ello consideramos: 25%
conservación regular
75%
agentes
conservación bueno MALO REGULAR BUENO
en mal estado; 50%
ido
lo
COCINA Existe humedad en los muros de adobe producida por la filtración del agua del subsuelo debido a un mal compactamiento de la tierra.
SALON DE EXPOSICIONES muestra fisuras y desprendimiento del revestimiento en la parte superior producidos por la humedad.
PATIO POSTERIOR desprendimiento del enlucido de yeso de los muros pertenecientes a los patios interiores, dejando visibles y expuestos los elementos internos que lo conforman.
ESCALERAS Filtraciones por las coberturas debido a las intensas lluvias lo que produce humedad descendente en los muros.
BALCÓN Deterioro sufrido en la madera a causa de la humedad y el apolillamiento, además de la exposición constante a los rayos del sol y lluvias
RECAMARA ambiente sin acceso, muestra deterioro en la madera a causa de la humedad, apolillamiento y pandeo de las vigas.
GALERÍA muestra fisuras y desprendimiento del revestimiento en la parte superior producidos por la humedad. SALA presenta deterioro en la madera a causa de la humedad y apolillamiento.
VULNERABILIDAD MUROS LONGITUDTOTAL(m) % DAÑADALONGITUD(m) % PRIMER NIVEL 881.67 100 200.33 21.72 SEGUNDO NIVEL 527.13 100 43.25 8.21 TOTAL 1708.81 100 243.58 17.3 VULNERABILIDAD MUROS LONGITUDTOTAL(m) % DAÑADALONGITUD(m) % PRIMER NIVEL 750.87 100 82.14 10.98 SEGUNDO NIVEL 357.49 100 189.52 53.02 TOTAL 11.36 100 271.96 24.54 VULNERABILIDAD MUROS LONGITUDTOTAL(m) % DAÑADALONGITUD(m) % PRIMER NIVEL 97 100 43 44.33 SEGUNDO NIVEL 74 100 49 66.22 TOTAL 171 100 92 53.80
•
• En conclusión, las edificaciones analizadas se ubican en el departamento de Lambayeque, la primera en la provincia de Chiclayo, distrito de Chiclayo y la segunda en la provincia de Lambayeque, distrito de Lambayeque, por lo que según la norma E 30 se encuentran en zona sísmica cuatro correspondiente a un valor 0.4 (alta).
• Según la norma E 30 el edificio presenta tres tipos de vulnerabilidad: alta por su estado de conservación y su diseño que no cuenta las normas, alta por las avenidas no tienen aceras adecuadas y sus edificaciones son mayor o igual a 3 pisos y baja debido a que las edificaciones cuentan con 2 pisos de altura cada una.
Según los daños observados en las edificaciones, se pone en manifiesto un comportamiento sísmico negativo, incluso con la presencia de sismos moderados
VII. CONCLUSIONES
VIII. REFERENCIAS Bazán, E. (1985). Manual De Diseño Sísmico Resistente. Editorial Limusa México Grases, G.J (2014). La amenaza sísmica estrategias preventivas. Recuperado de: https://scioteca.caf.com/handle/123456789/896 GCAQ INGENIEROS (2012) Universidad de Ingeniería y Tecnología UTEC Recuperado de: https://www.gcaq.com.pe/proyectos/2012 UTEC.html INDECI (2011). Riesgo sísmico y medidas de reducción del riesgo. Recuperado Sánchez,Jimenez,e_riesgo_en_el_Centro_Historico_de_Lima.pdf52579B3005D68CA/$FILE/Riesgo_s%C3%ADsmico_y_medidas_de_seguridad_dhttp://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con3_uibd.nsf/815249D3E901D46E0de:B.(2019).IntervenciónenelpolitécnicoPedroA.LabartheDurand:parasuaprovechamientocomopiezaarquitectónicaenlaciudaddeChiclayo[Tesisdeoptareltítulodearquitecto].UniversidadCatólicaSantoToribiodeMogrovejo.R.(2020).IntervenciónpatrimonialparalarehabilitacióndelacasonaMontjoycomopartedeunplandeproteccióndepatrimonioarquitectónicoenlaciudaddeLambayeque.[Tesisdeoptareltítulodearquitecto].UniversidadCatólicaSantoToribiodeMogrovejo.