Dissertations / Theses on the topic 'Vulnerabilidad de edificios'

En esta tesis se aplican los métodos estático no lineal y dinámico no lineal en el edificio prototipo y en otros seis representativos de las principales subclases de las estructuras de acero. Como resultado se expresan los umbrales de los estados de daño en función de los puntos característicos del espectro de capacidad bilineal. Se presenta una nueva propuesta de clasificación de las estructuras de acero de acuerdo con la EMS-98. Se cierra la investigación con un estudio estocástico detallado que considera la variabilidad probabilística de la acción sísmica, de las cargas verticales y de las propiedades físicas y mecánicas de los miembros estructurales. Se calcula la probabilidad de excedencia de los principales estados límite y de los umbrales de los distintos estados de daño. Como resultado se identifican los estados límite que con más probabilidad serán alcanzados y se recomiendan algunos factores de seguridad adicionales.<br>In this thesis nonlinear static and dynamic methods are applied to the prototype building, and to six more buildings, representing main subclasses of steel structures. As a result, the thresholds of damage state are expressed in function of the main points of the bilinear capacity spectrum. A new proposal of classification of steel structures, according with EMS-98, is presented. The last part of this thesis is a detailed stochastic study that considers probabilistic variability of seismic action, vertical loads and physical and mechanics properties of the structural members. Exceedance probabilities for the main limit states and thresholds of damage states are calculate. As a result the limit states most likely will be exceeded are identified. Finally some additional security factors are recommended.

La presente investigaciónconstituye una continuación del documento “Desempeño Sísmico Implícito de Edificios Diseñados con la Norma Sísmica Chilena”, que fue presentado en las VIII Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica, en Valparaíso (2002). Su objetivo general consiste en complementar los resultados de la aplicación del Perfil Bío-Sísmico con las conclusiones de los estudios de la vulnerabilidad implícita, para lo cual en vez de utilizar una muestra heterogénea –aunque real- de edificios, se utiliza un conjunto de edificios típicos de distinta tipología estructural. Se trabaja sobre dos modelos teóricos: en el primero se aplica la metodología del Perfil Bío-Sísmico a la muestra de edificios seleccionada, y en el segundo, se realiza un estudio sobre la vulnerabilidad sísmica implícita de los mismos edificios de hormigón armado. Los muestra seleccionada para este trabajo está constituida por 24 edificios teóricos estructurados en base a Muros de Rigidez; Marcos Rígidos; y Mixtos (núcleo central de muros y marcos rígidos en sus fachadas), entre 5 y 40 pisos. Las dimensiones de sus elementos estructurales (columnas, vigas y muros) varían cada 5 pisos. Se confeccionaron los diagramas de Capacidad para cada uno de los edificios, mediante el método Pushover, y los diagramas de demanda, en conformidad al nivel de desempeño para daño controlado descrito en VISION 2000. En el estudio sobre la vulnerabilidad sísmica implícita se calculó el punto de desempeño de cada edificio y se obtuvo un Factor de Seguridad mediante el “Método Inverso”. Este Factor de Seguridad se define como el cuociente entre la aceleración máxima que lleva a la estructura a su estado límite de desempeño (menor valor de demanda para producir una ductilidad global de 3 o desplazamiento de 1.5% de la altura total), y la aceleración del espectro elástico de la Norma Sísmica Chilena. Se incluye en este factor de seguridad el valor 1.4, asociado a sobrediseño y el factor de amplificación o reducción, según el caso, por efectos de cortes mínimo o máximo. Se concluye que los edificios extremadamente rígidos son mucho más vulnerables sísmicamente que los flexibles; el factor de amplificación por corte mínimo, es un factor de seguridad implícito en el diseño de los edificios, impuestos por la Norma Chilena Sísmica, el cual es mayor en los edificios más flexibles y también se obtuvo la expresión para el Factor de Seguridad.

Nuestro país se encuentra ubicado en una zona de alta actividad sísmica, por ello es importante que los ingenieros civiles tengan una adecuada capacidad para realizar análisis de vulnerabilidad sísmica y comprendan la importancia de la prevención. En la presente tesis analizamos los diferentes escenarios de daño sísmico para edificios de concreto armado organizados por tipología de número de pisos. Para el desarrollo de la presente investigación utilizamos dos Software, el primer software de simulación sísmica, en el cual modelamos la muestra de edificaciones de concreto armado que representan el distrito de Santiago de Surco, para luego analizarlo con un sismo de tiempo historia que simula varias magnitudes del mismo sismo amplificado con aceleraciones del suelo que varían de 0.1g a 1.0g, con el objetivo de obtener cada vez mayores desplazamientos, y de esa manera mayores niveles de daño mediante la metodología Hazus M-H. Luego estos valores expresarlos en cuadros de curvas de fragilidad sísmica con cuatro tipos de niveles de daño. El Segundo Software que utilizamos es el Sistema de Información Geográfica (SIG), con este programa sistematizamos los datos obtenido de la curva de fragilidad para mostrar mapas de niveles de daño para distintos escenarios sísmicos que muestren el comportamiento de los edificios al ocurrir un evento sísmico. Our country is located in a zone of high seismic activity, it is important that civil engineers have adequate capacity for analysis of seismic vulnerability and understand the importance of prevention. In this thesis we analyze the different scenarios of seismic damage to reinforced concrete buildings organized by type of number of floors. For the development of this research we use two software, the first seismic simulation software, which model the sample of reinforced concrete buildings representing Santiago de Surco, and then scan it with an earthquake simulating various weather history amplified earthquake magnitudes thereof with ground accelerations ranging from 1.0g 0.1ga, in order to obtain increasing displacement, and thus higher levels of damage by HAZUS MH methodology. Then these values express them in boxes seismic fragility curves with four types of damage levels. The second software we use is the Geographic Information System (GIS), with this program systematize data obtained fragility curve to display maps for different levels of damage scenarios showing the seismic performance of buildings to a seismic event occur.

Ante la necesidad de recuperar edificios centenarios que pueden tener valor patrimonial, surge el desafío para la ingeniería estructural de poder analizar la capacidad sísmica que presentan estas construcciones a fin de mejorar su desempeño ante estas solicitaciones y así conservar estas obras en el tiempo. En este marco se ha desarrollado el concepto de vulnerabilidad sísmica, el cual determina la situación en la que se encuentra una estructura para hacer frente a una solicitación sísmica e identifica los aspectos de ella que puedan estar deficientes y que deben ser abordados en la recuperación de la misma. En este contexto se desarrolló el presente Trabajo de Título cuyo objetivo principal era determinar a través de un análisis estructural, la situación presente de la Iglesia Santa Ana, ubicada en Valparaíso, Chile, para determinar la necesidad de mejoras de la misma para un futuro proyecto de restauración. Para lograr el objetivo, de la iglesia se estudió su pasado y contexto histórico, su materialidad y sus propiedades mecánicas. Se realizó un catastro de ella y luego se realizó un análisis estático de la misma. Se obtuvo un índice cualitativo de primer orden acorde a la norma europea MSK y luego se hizo un análisis de vulnerabilidad sísmica acorde al índice GNDT, que se encontró era el más idóneo aplicar en este caso. De los antecedentes obtenidos y análisis realizados se pueden destacar los siguientes resultados: -La iglesia Santa Ana presenta daños mayores según la escala de daños MSK, estado que antecede a derrumbes parciales. -La vulnerabilidad sísmica de la Iglesia Santa es de competencia sísmica media. Esto quiere decir que la iglesia actualmente presenta características que le permiten sobrevivir a una solicitación sísmica aun cuando esta capacidad pueda estar en riesgo, y en este sentido esta calificación también indica que la obra se debe intervenir estructuralmente con el objeto de mejorar su competencia sísmica y con ellos mejorar su conservación futura. -Las principales razones del deterioro de la obra son: el escaso mantenimiento que ha hecho que se pierda la protección al ambiente de los elementos estructurales, y las solicitaciones sísmicas que la obra a enfrentado, las que a la fecha son tres sismos de gran magnitud. -Del índice de vulnerabilidad aplicado se pudieron distinguir aspectos de la obra que deben ser recuperados y otros que deben ser intervenidos. En la segunda intención los puntos más críticos son la conservación de las terminaciones, la mejora estructural y material de los elementos verticales como muros y pilares de mampostería, y la mejora del sistema de techos y torre de campanario cuya inestabilidad amenaza la seguridad de la iglesia y de su entorno. En la mejora estructural sísmica y la recuperación de las condiciones originales, se propusieron medidas a tomar en cuenta en un futuro proyecto de restauración.

La combinación de los estudios de peligrosidad y de vulnerabilidad permite simular escenarios de daño, con dos utilidades principales: 1) antes del sismo, como herramienta para políticas de prevención ante desastres sísmicos y, 2) después, en la fase de emergencia, como herramientas de distribución de información sobre los daños que puede haber causado el terremoto. Con este objetivo se ha realizado la evaluación del riesgo sísmico del Principado de Andorra. Su alta densidad de población, la elevada concentración de edificios de vivienda, su red de carreteras y su situación particular entre dos países a la hora de gestionar la eventual emergencia, entre otras particularidades del país, hacen que el Principado tenga un riesgo entre moderado y elevado; no tanto por la peligrosidad sísmica de la zona, que es entre baja y moderada, sino por las peculiaridades del país y por los elementos en riesgo.<br/>El trabajo se ha estructurado en dos partes: en la primera, se propone una metodología sencilla para la elaboración de bases de datos de edificación útiles para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica en zonas donde no se dispone de esta información. En la segunda, se efectúa el estudio de la vulnerabilidad sísmica de los edificios de vivienda y se definen y analizan los escenarios sísmicos.<br/><br/>La vulnerabilidad del parque de edificios de vivienda se ha evaluado con dos métodos estadísticos, uno basado en clases de vulnerabilidad y otro basado en índices de vulnerabilidad. Ambos métodos coinciden en la definición del movimiento del suelo mediante la intensidad macrosísmica de la escala EMS'98 y difieren en la forma de caracterizar la resistencia sísmica de los edificios. En el primer método la asignación de un edificio o conjunto de edificios a una clase de vulnerabilidad es sencilla y directa y no requiere información detallada del edificio a evaluar. El segundo, permite clasificar cualquier edificio, o grupo de edificios, mediante un número, un índice, que toma valores en un rango entre cero, para edificios muy resistentes, y la unidad, para edificios de muy mala calidad; de esta forma la calificación de edificios es más sofisticada y requiere un mayor conocimiento, frecuentemente experto, de las características constructivas de los edificios.<br/><br/>Los resultados obtenidos de aplicar ambas metodologías indican que el Principado está caracterizado por edificios asociados a las clases B y C, en una escala entre A, muy vulnerable y E, muy resistente, y a unos índices de vulnerabilidad entre 0.82 y 0.50. A nivel general la metodología del índice de vulnerabilidad muestra una vulnerabilidad más baja del parque de edificios de vivienda que la obtenida por el método basado en clases de vulnerabilidad.<br/>Se han definido tres escenarios sísmicos para la realización de simulaciones de daño, uno determinista, análogo al terremoto de 1428 del Ripollès, y dos probabilistas, caracterizados por sus periodos de retorno de 475 y 1975 años. Para un suelo de tipo medio las intensidades macrosísmicas de estos tres escenarios son VI-VII, VII y VIII respectivamente. Para la cubeta de Andorra se han efectuado análisis de mayor detalle considerando los efectos de suelo. Como es obvio, el escenario más desfavorable es el probabilista de intensidad VIII. Para este escenario, el menor daño se obtiene en la parroquia de Sant Julià de Lòria con un grado de daño medio Leve y el mayor nivel de daño se espera en Andorra la Vella con un grado de daño medio entre Leve y Moderado. Por polígonos el estado de daño medio global varía entre Leve en el polígono de la Comella y Moderado para el polígono de Els Plans - Ransol - L'Aldosa.<br/>Los resultados de la generación de escenarios de daño teniendo en consideración los mapas de microzonación sísmica ponen de manifiesto la importancia de considerar los efectos de suelo en las estimaciones de daño orientadas a prevención y protección sísmicas y a la planificación y gestión de la emergencia.

In this research, the seismic response, the vulnerability and the expected damage in rein-forced concrete residential buildings, with irregular plants, are analyzed. This irregularity is mainly due to inbound and outbound areas at the corners and also to discontinuous diaphragms caused by this irregular geometry. Moreover, the influence that symmetries on several plants may have on the seismic performance is also studied. It is worth noting that these buildings and configurations are typical of the metropolitan area of Barquisimeto in Venezuela, where seismic hazard is important. Besides, buildings were projected according to the seismic code of the country. Thus, a specific evaluation method is proposed. The method is based on classical static and dynamic analyses, but it also takes into account the three-dimensionality of the problem. The static study includes the analysis of initial stiffness, capacity curves and global and relative displacements. The results of the static analysis are then checked with the ones coming from the incremental dynamic analysis. For the dynamic analyses three recorded and three artificial accelerograms are used. Those six accelerograms where selected in such a way that they are compatible with the geological and geotechnical characteristics of the area and also their response spectra are compatible with the design spectrum provided in the seismic code for high seismic hazard zones. In order to take into account the three-dimensionality of the problem, accelerograms are applied to the two X and Y axes ac-cording to suitable combinations, thus obtaining the IDA envelope curve, the displacements as functions of the peak ground acceleration and the torsion and rotation of the vertical resistant axes. A fair good correlation between the results of the static and dynamic analyses is obtained. On the other hand, a fragility analysis and the assessment of expected damage is performed by means of the well-known method proposed in the framework of the Risk-UE project and also by means of a recently proposed new fragility model and new damage index based on the capacity curve. The obtained results are as follow: i) the torsional moments in resistant axes nearby to the inbound areas are greater than the ones in distant resistant axes; (ii) in buildings with internal gaps, torsion increases in asymmetric structures and it decreases in models with symmetry in plant; (iii) expected damage is greater in irregular buildings; for these buildings and for the likely seismic actions in the area, damage states between Severe and Collapse damage states are expected; however, the expected damage states for regular buildings are significantly lower. Finally, an important conclusion of this work is that it is worthwhile to review the irregularity conditions in the seismic code, since buildings with an allowable design irregularity show an unsatisfactory seismic behavior.<br>En este trabajo se analiza la respuesta sísmica, la vulnerabilidad y el daño esperado en edificios residenciales de hormigón armado con irregularidad estructural en planta. Esta irregularidad se debe principalmente a entrantes o salientes en las esquinas y, también, a diafragmas discontinuos causados por esta geometría irregular. Además, también se estudia la influencia de plantas simétricas en el comportamiento sísmico de la estructura. Esta clase de edificaciones y de configuraciones son típicas de la zona metropolitana de Barquisimeto en Venezuela, donde la peligrosidad sísmica es importante. Vale la pena mencionar que los edificios fueron proyectados de acuerdo a la norma sismorresistente del país. Así, se propone un método específico de evaluación, basado en los análisis estático y dinámico clásicos, pero teniendo en cuenta la tridimensionalidad del problema. El estudio estático, incluye el análisis de la rigidez inicial, de curvas de capacidad, así como de desplazamientos globales y relativos. Los resultados del análisis estático se contrastan con los del análisis dinámico incremental, para el que se usan tres acelerogramas registrados y tres artificiales. Los seis acelerogramas se han seleccionado de forma que son compatibles con las características geológicas y geotécnicas de la zona de estudio y, al mismo tiempo, sus espectros de respuesta son compatibles con el espectro de diseño de la norma para una zona de peligrosidad sísmica alta. Para el análisis de la tridimensionalidad del problema las acciones sísmicas se aplican de acuerdo a combinaciones adecuadas según los dos ejes X e Y, promediando los resultados para obtener la curva envolvente IDA, los desplazamientos en función de la aceleración pico, la torsión y la rotación de los ejes resistentes verticales, hallándose una buena correlación entre los resultados del análisis estático y los del dinámico. Por otra parte, el análisis de fragilidad y evaluación del daño esperado se realiza mediante la conocida propuesta del proyecto Risk-UE y mediante una propuesta novedosa de modelo de fragilidad y de índice de daño basada en la curva de capacidad. Los principales resultados obtenidos indican lo siguiente: i) los momentos torsionales en ejes resistentes adyacentes a las áreas entrantes son mayores que en ejes resistentes lejanos; ii) en edificios con aberturas internas, la torsión aumenta en estructuras asimétricas y disminuye en modelos con simetría en planta; iii) el daño esperado es mayor en edificios irregulares; para estos edificios y para las acciones sísmicas esperadas en la zona son esperables estados de daño entre Severo y Colapso, siendo significativamente menores los esperados para edificios regulares. Finalmente, una conclusión importante de este trabajo es la conveniencia de revisar la consideración de la irregularidad en la norma sísmica del país, dado que, edificios con una irregularidad de diseño permitida, muestran una respuesta sísmica insatisfactoria.

Las nuevas tendencias en la Ingeniería Sísmica, reconocen la necesidad de evaluar la vulnerabilidad de los edificios en entornos urbanos. De hecho, es allí donde se concentra la mayor parte de la población mundial, las infraestructuras y los servicios. Así pues, el comportamiento de los edificios ante la ocurrencia de sismos intensos, es el responsable de evitar verdaderas catástrofes sísmicas, como las que hasta la fecha, continúan dejando pérdidas económicas millonarias y un número inaceptable de víctimas mortales. De lo anterior, se deduce la motivación del presente trabajo, que ha sido estructurado en tres grandes bloques. En el primero de ellos, se han analizado los aspectos conceptuales y metodológicos relacionados con la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo sísmico de edificios en entornos urbanos. En la segunda parte, se ha analizado detalladamente, el comportamiento sísmico esperado de los edificios porticados de hormigón armado, situados en la ciudad de Manizales (Colombia), caracterizada por una amenaza sísmica alta. El desarrollo y aplicación de métodos y técnicas avanzadas de análisis del desempeño, vulnerabilidad y fragilidad de las edificaciones, ha permitido establecer, de forma cuantitativa, la importancia que, para la minoración del riesgo sísmico, tiene el diseño y construcción sismo-resistente. La tercera parte, se ha dedicado al análisis del riesgo sísmico en la ciudad de Barcelona (España), que por hallarse situada en un entorno de amenaza sísmica entre moderada y baja, no ha incorporado en sus costumbres y hábitos constructivos, ninguna conciencia ni precaución sísmica, lo que ha resultado en una elevada vulnerabilidad y fragilidad de sus edificios y, por lo tanto, en un considerable riesgo. Las metodologías utilizadas en este trabajo, han sido desarrolladas a partir de consideraciones estocásticas, que permiten tener en cuenta, de forma natural, las incertidumbres en la acción dinámica, en las características materiales y estructurales de los edificios y, en consecuencia, en los resultados obtenidos. Diversos análisis de sensibilidad han permitido constatar, una vez más, la importancia de una correcta y ajustada definición de la acción sísmica, que, en caso de ser posible, debe fundamentarse en acelerogramas registrados en la zona de estudio. La ciudad de Manizales en Colombia, ha sido uno de los escenarios que ha permitido una aplicación clara de la importancia de preferir espectros compatibles con acciones reales sobre otros espectros generales que promedian una gran cantidad de información y que, finalmente, pueden llegar a no ser representativas de ninguna, como es el caso incluso, de los espectros de respuesta simplificados que proveen las normativas y códigos de diseño sísmico. Esta elevada sensibilidad de los resultados a las características de la acción ha quedado también patente en el otro escenario elegido, Barcelona. Los resultados obtenidos demuestran cómo la adopción de unas medidas sencillas de protección sísmica, pueden llegar a disminuir hasta en un grado el daño esperado, mientras que la ausencia de memoria sísmica, la despreocupación y abandono de unas precauciones mínimas, lo puede incrementar en un grado.<br>Les noves tendències a l'enginyeria sísmica confirmen la necessitat d'avaluar la vulnerabilitat dels edificis a les grans ciutats, on així mateix, es concentra la majoria de la població mundial i de les seves estructures i infrastructures. Per tant és necessari avaluar el comportament dels edificis abans de què succeeixi un terratrèmol per tal d'evitar que segueixin succeint les catàstrofes sísmiques que, a hores d'ara, continuen causant grans pèrdues econòmiques i un nombre inacceptable de vides humanes. Aquest treball consta de tres parts. La primera conté els aspectes metodològics i conceptuals relacionats amb l'avaluació de la vulnerabilitat i del risc sísmics. En segon lloc es realitza una anàlisi detallada del comportament sísmic dels edificis porticats de formigó armat, típics de la ciutat de Manizales (Colòmbia), la qual està situada en una regió amb un alt perill sísmic. El desenvolupament i aplicació de nous mètodes i tècniques orientades a l'anàlisi del la vulnerabilitat, fragilitat i comportament sísmic dels edificis, han indicat amb claredat, la importància del disseny i construcció sismo-resistent per minorar el risc sísmic. Finalment, la tercera part s'ha dedicat al anàlisi del risc sísmic a Barcelona (Espanya). Aquesta ciutat es troba en una zona on el perill sísmic és entre moderat i baix però els seus edificis han estat construïts sense cap consideració de tipus sísmic per la qual cosa presenten una vulnerabilitat i fragilitat elevades. Els mètodes emprats en l'estudi han estat considerats de forma probabilista, i han permès incorporar les incerteses en les propietats materials i constructives dels edificis i en l'acció sísmica. Tanmateix, s'han efectuat alguns tests de sensibilitat que han confirmat la importància que té una definició acurada de l'acció sísmica, que cal es basi en accelerogrames reals enregistrats a la zona d'estudi. En particular, els resultats obtinguts a Manizales demostren la importància d'emprar espectres sísmics compatibles amb registres reals de la zona d'estudi. De fet, els espectres de resposta previstos a les normatives sísmiques, s'obtenen suavitzant els valors migs corresponents a una gran nombre d'espectres de resposta individuals, i poden no representar de forma adequada l'acció sísmica esperada en un lloc concret. Aquesta alta sensibilitat dels resultats a les característiques de l'acció ha estat també palesa a l'altre escenari sísmic considerat: Barcelona. Els<br/>resultats obtinguts mostren clarament com el dany es pot reduir fins a una grau quan s'adopten mesures força senzilles de protecció sísmica. Pel contrari, l'absència del record sísmic unit amb la despreocupació i abandonament d'unes precaucions mínimes poden augmentar fins a un grau el nivell de danys esperats.<br>New trends in earthquake engineering confirm the need of evaluating the buildings vulnerability in urban areas, where, In addition, most of man-made facilities and structures, and world population are concentrated. <br/>Therefore, it is necessary to evaluate the performance of the buildings before an earthquake occurs in order to avoid the occurrence of seismic catastrophes, which continue causing great economic losses and an unacceptable number of deaths. This work has been divided into three parts. The first one, contains conceptual and methodological aspects related to the evaluation of the vulnerability and seismic risk of buildings in urban areas. Secondly, we realize a detailed analysis of the seismic behavior of the reinforced concrete frame buildings, typical of the city of Manizales (Colombia), which is located in a high seismic hazard zone. The development and application of new methods and techniques facing to the analysis of vulnerability, fragility and seismic performance of buildings, have clearly indicated the importance of the earthquake-resistant design and construction to reduce the seismic risk. Finally, the third part has been devoted to the seismic risk analysis of Barcelona (Spain). This city is located in a low to moderate seismic hazard area and, their buildings were constructed without any seismic consideration showing a high seismic vulnerability and fragility. The methodologies used in this work, have been considered in a probabilistictic way, allowing us to consider uncertainties both in the seismic action and in buildings material and structural characteristics. We also performed some sensitivity tests which have confirmed the importance of a fine definition of the seismic action, that preferently should be based on real accelerograms recorded in the zone of study. In particular, the results obtained for Manizales show the importance of using seismic spectra compatible with real records. In fact, the response spectra provided by seismic codes are smoothed averages, from many individual seismic actions, which may not be representative for the place where a particular building is analyzed. This high sensitivity of the results to the characteristics of the action has also been clear in the other seismic scenario we have analyzed: Barcelona. The obtained results cleraly show how the damage can be reduced up to one degree, by using very simple seismic protection measures. On the contrary, the absence of seismic memory linked to the unconcern and abandonment of some minima cautions, may increase it up to one degree.

Existe la idea de que un edificio estructurado en base a muros presenta un mejor comportamiento frente a un sismo y es más económico que un edificio estructurado en base a marcos. Es por esto que el objetivo general del presente Trabajo de Título es comparar en cuanto a vulnerabilidad sísmica y costo, edificios estructurados con marcos y muros de hormigón armado, con el fin de determinar qué tipo de estructuración resulta más conveniente y cuantificar las diferencias entre una u otra. Se analizaron en total cinco edificios, tres estructurados en base a muros y dos en base a marcos. Estos cinco edificios se encuentran emplazados en la Zona Sísmica 2 en un suelo de fundación Tipo II, y poseen como característica común el tener la misma superficie y distribución de elementos estructurales en planta, diferenciándose además del tipo de estructuración, en el número de pisos y subterráneos y en la calidad del hormigón. Entre los cinco edificios se estableció una comparación de resultados del análisis sísmico en cuanto a períodos de vibración, cortes y momentos por piso, y deformaciones, y adicionalmente se realizó un estudio del Perfil Bío-Sísmico (Ref. 4) de cada edificio. Para realizar el análisis comparativo de vulnerabilidad sísmica y costo se diseñaron de acuerdo a las disposiciones de la Norma Chilena NCh433.Of96 (Ref. 10) y del Código de Diseño ACI318-95 (Ref. 1) el edificio de muros y el edificio de marcos de 20 pisos y 3 subterráneos, por lo que ambos cumplen con el escenario normativo. El análisis de vulnerabilidad se llevó a cabo aplicando el método no-lineal “Demanda-Capacidad” a ambos edificios, y para tal efecto, se determinaron las curvas de Capacidad mediante el procedimiento incremental conocido como “Pushover”, y las curvas de Demanda a partir de los espectros de pseudo aceleración empleados en el análisis normativo. En tanto, para el estudio de los costos de obra gruesa se realizó una cubicación de hormigón, acero y moldaje para cada edificio, lo que permitió obtener cuantías y valores de costos totales de obra gruesa. Con este estudio fue posible concluir que aunque ambas estructuraciones arrojaron un valor de ductilidad global igual a uno, el análisis de las curvas de capacidad, la energía disipada y los mecanismos de falla, permitió deducir que el edificio de muros presenta un mejor desempeño que el edificio de marcos frente a la acción sísmica. Con respecto al análisis de costos obra gruesa se obtuvo que el costo total del edificio de muros representa un 88% del costo total del edificio de marcos, diferencia que se debe principalmente a que la cantidad de acero del edificio de muros corresponde a un 63% de la cantidad de acero del edificio de marcos. Se deduce que la estructuración de muros es más conveniente que la estructuración de marcos, en el ámbito de comportamiento frente a un sismo porque presenta menor vulnerabilidad, y también en el ámbito económico, ya que presenta un costo total de obra gruesa menor, aunque la ventaja del edificio de marcos es el mejor aprovechamiento del área en planta para su uso.

En los últimos años, se ha intensificado la construcción de edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL) por poseer un menor costo de construcción con relación a edificios tradicionales, enfocado para sectores emergentes. Sin embargo, aún no se tienen registros de su comportamiento ante eventos sísmicos por ser construcciones nuevas. Las investigaciones que se han realizado evaluaron el desempeño sísmico solamente para el estado límite de colapso [1] o está basado en la opinión de expertos [2]. El objetivo del proyecto es contribuir a mejorar la seguridad de las viviendas peruanas mediante el estudio analítico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros de ductilidad limitada (EMDL) ante diversas intensidades sísmicas para la costa central del Perú. Para ello, primero se caracterizó la tipología a través de un modelo representativo y se evaluaron las respuestas sísmicas de la estructura mediante un Análisis Dinámico Incremental (IDA, por sus siglas en inglés) [3]. Luego, se obtuvieron curvas de fragilidad para cada demanda sísmica, que mide su probabilidad de excedencia. Finalmente, se obtuvo el desempeño sísmico a través de curvas de vulnerabilidad que estiman el costo de reparación esperado, basado en el reporte FEMA 58 [4]. Los resultados obtenidos permitirán evaluar las pérdidas económicas de la tipología de vivienda EMDL y posibilitarán la elaboración de planes de reparación después de un evento sísmico.<br>Tesis

Ingeniero Civil<br>El objetivo de este trabajo es estudiar la vulnerabilidad sísmica de edificios habitacionales de hormigón armado dañados en el sismo del 27 de Febrero de 2010 en la Región Metropolitana y de los inmediatamente vecinos a ellos, de modo de correlacionar algunos índices de vulnerabilidad con el daño producido por el sismo. Para el desarrollo del trabajo se seleccionan 13 edificios por sus significativos daños en el sismo del 27 de Febrero. Completándose una muestra final de 53 edificios que considera a los edificios vecinos de los previamente seleccionados. Se reúnen antecedentes de cada edificio en las respectivas municipalidades y oficinas de cálculo. Finalmente se completa una ficha tipo para cada edificio, donde se normaliza toda la información reunida. Se registran los distintos tipos de daño que tuvieron los edificios de la muestra producto del sismo, y se clasifican de acuerdo a su nivel de daño. Los índices calculados son H/T (altura/período), densidades de muro por unidad de piso y peso, índice de vulnerabilidad de Shiga e índice de vulnerabilidad del G.N.D.T. Las conclusiones de este trabajo indican que los edificios mayormente dañados de la muestra son de construcción reciente, entre los años 2006 y 2008 y todos tienen sobre 18 pisos de altura. Los índices densidad de muro por unidad de piso (dn), y densidad de muro por unidad de piso y peso (dnp) son menores comparativamente para los edificios con mayor daño que para el resto. Por su parte, los límites para e determinados por Shiga no aplican a los edificios de esta muestra. Los edificios con daños se agrupan en la zona de e . Por otro lado, el índice de vulnerabilidad del G.N.D.T (Ivn) entrega valores que son posibles de correlacionar con el nivel de daño de los edificios, proponiéndose un límite de 0.64 para evitar daños severos principalmente en edificios sobre 18 pisos de altura.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil<br>En esta memoria se realiza una campaña de exploración geotécnica y de identificación de propiedades dinámicas de edificios en tres sectores de la ciudad de Santiago: El Cortijo, Santa Marta de Huechuraba e Hipódromo Chile. La ocurrencia de terremotos y la amplificación de la respuesta de depósitos blandos pueden someter a importantes solicitaciones a estructuras emplazadas en este tipo de suelo. Es por esto que identificar las propiedades dinámicas de suelo y estructuras permite tener un primer acercamiento para cuantificar una posible vulnerabilidad ante un evento sísmico. En particular en esta memoria, se analizan los resultados que tienen que ver con fenómenos de doble resonancia, tanto en suelo como en estructuras. De la exploración geotécnica se encuentra que los tipos de suelo, según el Vs30 calculado, en las áreas de estudio corresponde a tipo D, D y B, respectivamente. En términos de frecuencias fundamentales, se encuentra que los dos primeros sitios presentan una componente de amplificación de la respuesta del suelo considerable, mientras que el sector de Hipódromo Chile no presenta características que pueda asociarse a una amplificación sísmica significativa. Con el foco en que los sectores de El Cortijo y Santa Marta de Huechuraba, se encuentran edificios relativamente altos emplazados en los sectores cuyas frecuencias podrían estar cercanas a las del suelo, encontrando que si bien, todas las estructuras aledañas al sector de estudio se encuentran dentro de un rango de frecuencias en el cual se puede desarrollar el fenómeno de resonancia, sólo se encontró una estructura en cada sitio en cual uno de sus modos fundamentales es susceptible a amplificar en la frecuencia predominante del depósito. De estos resultados se concluye que existe una alta vulnerabilidad en estas estructuras, debido a la coincidencia entre la frecuencia predominante del suelo y una de las primeras tres formas modales del edificio. Con esto se propone realizar un trabajo futuro para la obtención de permisos e instrumentación permanente de estos edificios vulnerables a acciones sísmicas, junto con realizar un estudio más acabado considerando las implicancias de la interacción suelo-estructura que podrían tener un rol relevante en la respuesta sísmica de este tipo de edificios.

En este trabajo se presenta un estudio numérico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros delgados construidos en Perú. Estos edificios se vienen construyendo desde hace unas décadas, especialmente para viviendas de bajo coste (por economía y rapidez de construcción).<br/>Este estudio se centra en los casos más comunes, los cuales no suelen exceder las cinco plantas; las luces son reducidas, habitualmente hasta 5 m, y no suelen haber sótanos; los muros tienen 10 cm de espesor y su armadura consiste en una única capa de malla electrosoldada, con algunas barras adicionales de 12 mm de diámetro en los extremos. Las losas tienen, en general, 12 cm de canto; la cimentación suele consistir en una losa de 20 a 25 cm de espesor apoyada sobre terreno mejorado. No existen pilares, siendo los muros los únicos elementos sustentantes; en las fachadas éstos se suelen conectar a la altura de cada planta mediante vigas de acoplamiento de unos 50 cm de altura, sin características sismorresistentes adecuadas. Las densidades de muros en cada dirección oscilan entre 2% y 5%, con algunas excepciones; los muros en direcciones perpendiculares suelen estar conectados entre sí. La resistencia característica del hormigón es 17,5 MPa y la calidad global de la construcción es, en general, aceptable. Estos edificios han sido proyectados de acuerdo con la normativa peruana, cuyos requerimientos, a pesar de contener prescripciones específicas para estos edificios, podrían resultar insuficientes para garantizar un nivel adecuado de seguridad frente a las acciones sísmicas esperadas. Por otra parte, otras circunstancias hacen que la vulnerabilidad de estos edificios parezca ser excesivamente elevada: (i) la ductilidad de los muros es limitada, (ii) los resultados experimentales disponibles son insuficientes y (iii) no existe experiencia acerca del comportamiento de estas construcciones para movimientos sísmicos de elevada severidad. Dada la preocupación que ha surgido en torno a este tipo de edificios, en Perú se han efectuado algunos ensayos, tanto sobre muros aislados como sobre conjuntos de muros y losas unidos; los resultados de estos ensayos se utilizan en este trabajo.<br/>Para llevar a cabo la investigación, se han seleccionado siete edificios representativos ubicados en su mayoría en la ciudad de Lima, que corresponde a la zona de mayor peligrosidad sísmica.<br/>Los períodos naturales han sido identificados a partir de trabajo de campo, determinándose también la resistencia del hormigón mediante pruebas esclerométricas. El estudio numérico de la vulnerabilidad de estas construcciones consiste en efectuar análisis estáticos no lineales ("push-over") y análisis dinámicos también no lineales, comparándose las conclusiones derivadas de ambos. Dada la elevada rigidez horizontal de los edificios, se ha tenido en cuenta la interacción entre el suelo y la estructura. El comportamiento estructural de los edificios se describe mediante modelos de fibras, éstos se implementan en el programa PERFORM-3D. Los estados límites de daño han sido definidos a partir de los resultados experimentales disponibles en Perú. Los acelerogramas considerados en los análisis dinámicos se pueden agrupar en tres categorías: (i) registros y acelerogramas sintéticos escalados al espectro de proyecto, (ii) registros impulsivos y (iii) dos movimientos sísmicos chilenos fuertes.<br/>Los resultados obtenidos indican que un alto porcentaje de los edificios existentes podrían experimentar graves daños ante los terremotos de proyecto, principalmente en las vigas de acoplamiento de las plantas superiores y en las partes bajas de los muros ubicados en la dirección débil. El ajuste entre las conclusiones de los análisis "push-over" y dinámicos es satisfactorio, resultando aquellos ligeramente más conservadores. A partir de los resultados de la investigación se concluye que un refuerzo ligero de las vigas de acoplamiento podría conducir a una notable mejora del comportamiento sismorresistente. Se proponen criterios preliminares de proyecto, como la recomendación de incluir una densidad mínima de muros en cada dirección.<br/>A partir del conocimiento proporcionado por este estudio sobre el comportamiento sismorresistente de este tipo de edificios, se identifican y analizan las necesidades futuras de investigación. Ésta se orienta a formular criterios finales de proyecto para estas construcciones.

La gestión de riesgos por desastres que nuestro país presenta en la actualidad no ha logrado superar los enfoques reactivos. Las medidas de preparación, prevención y mitigación necesarias no se encuentran adecuadamente coordinadas y arraigadas en el quehacer de los habitantes y las instituciones. Esto compromete el desarrollo de los territorios, aumenta los niveles de vulnerabilidad de las personas y las edificaciones, y asimismo, la exposición de aquellos ante diversos tipos de amenazas. La presente Actividad Formativa Equivalente reinterpreta los contenidos de un proyecto de cooperación técnica desarrollado por la Secretaría Regional de Planificación y Coordinación de la Región de Coquimbo, profundizando las variables de análisis necesarias en una gestión preventiva de riesgos por desastres en función de escenarios más específicos, tal como el centro histórico de la ciudad de La Serena, el cual requiere identificar apropiadamente el contexto edificado y las actividades sociales económicas que lo condicionan.

The analysis of the structural seismic response has gained a special importance both for the seismic design of buildings as for predicting the damage caused by earthquakes. In this thesis a complete study about the seismic risk assessment of the two main structural<br/>typologies of residential buildings of Barcelona, Spain, is presented. These correspond to reinforced concrete buildings with waffle slabs and unreinforced masonry buildings. The main goal of this research is to apply a systematic methodology for the seismic risk<br/>assessment, by means of fragility curves, in buildings located in urban zones with moderate seismic hazard.<br/><br/>After revising the conceptual aspects involved in the seismic risk assessment and describing the current state of the art, the adopted methodology to evaluate the structural<br/>capacity, fragility and expected damage analyses is described. To assess the capacity a structural modelling of the buildings and a non-linear static analysis is required. The fragility or vulnerability is evaluated through the capacity spectrum, by means of a simplified procedure. The damage probability matrixes for a given seismic scenario require knowledge of the maximum structural response, which is obtained by using the capacity spectrum method.<br/><br/>The methodology has been applied to three reinforced concrete models representative of<br/>low, mid and high rise buildings of the city; this has allowed developing seismic risk scenarios for two earthquakes, which occurrence in Barcelona is reasonably possible. These scenarios take into account the Barcelona seismic zoning.<br/>The method has been also applied to characterize the expected seismic behaviour of masonry buildings, modelling three typical buildings of the Eixample District. Two of them present different plane configuration, one more regular than the other. The third is<br/>representative of corner buildings, typical of the city's blocks. The better behaviour of the regular buildings compared to corner buildings is confirmed. An aggregate set of buildings, corresponding to a typical line of the district's blocks has been studied. It has been observed that the aggregate behaviour does not improve; instead it inherits the vulnerability of the constituting buildings.<br/><br/>A sensitivity analysis of the slight and extensive threshold damage states is carried out; it is observed that little variations in these thresholds significantly influence the expected damage. Consequently, new thresholds for these damage states are proposed based on certain structural characteristics obtained from the non-linear static analysis. The proposed slight damage threshold takes into account the elastic stiffness degradation, while hardening is considered for the extensive damage state. To validate the results obtained with of the employed methodology, a series of non linear dynamic analysis were carried out in two reinforced concrete buildings. <br/>The global results were compatible with the ones of the methodology. In general, the results show a good confidence level.<br/>Finally, the conclusions drawn the current thesis are summarized and some recommendations for future works are given.

El presente proyecto de investigación emplea dos métodos con la finalidad de diagnosticar el riesgo y comportamiento sísmico, en viviendas construidas de manera informal dentro del asentamiento humano San José, situado en el distrito de San Martin de Porres, ciudad de Lima. Estos procedimientos se aplicaron a una muestra de 07 edificaciones caracterizadas por usar el mismo sistema constructivo, albañilería confinada. La primera metodología utilizada es de enfoque cualitativo, elaborada en campo mediante fichas de encuesta, que describen las características estructurales, arquitectónicas y procesos constructivos. Seguidamente, en gabinete se desarrolló en función a la densidad de muros y muros al volteo, la estimación de la vulnerabilidad, peligro y riesgo sísmico de las viviendas seleccionadas. La siguiente metodología presenta un enfoque cuantitativo, analiza el comportamiento sísmico mediante el software Etabs 2016, calculando la fuerza cortante basal, desplazamientos del centro de masa y desplazamientos relativos de entrepiso, acorde al Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Los resultados alcanzados al aplicar estos procedimientos, permiten determinar el nivel existente de vulnerabilidad sísmica en estructuras, que se encuentran comprometidas frente a la presencia de un sismo, incrementando su fragilidad debido a que nuestra región se encuentra dentro de una zona de alta sismicidad. Finalmente, se proponen recomendaciones con el propósito de disminuir la construcción de edificaciones sin asesoramiento a cargo de ingenieros especialistas y fomentar una política de viviendas seguras en asentamientos humanos.<br>The present project of the investigation apply’s two methodologies with the objective to diagnose the risk and behavior of an earthquake, in houses constructed inadequately in high poverty areas such as in San José, situated in the district of San Martin de Porres, City of Lima. These procedures were applied to a sample of 07 structures characterized for using the same constructive system. The first methodology used is focused on qualitative aspects of a structures, elaborating in fields as inquested, describes the structural and architectural character and process information. Secondly, in office, it has was been developed that the function of density in wall and in wall rotation, the estimations of the seismic vulnerability, dangers and risk of selected buildings. The second methodology presents a focus on the qualitative analysis of the seismic behavior using software Etabs 2016, calculating the strength of the displacement of the mass in the center and displacement relative to the mezzanine according to the National Regulations of Infrastructures. The results of achieving these procedures allows to predetermine the level of seismic vulnerability in structures, that find themselves involved in the presence of an earthquake incrementing their fragility due to the fact that our region is in the zone of high seismicity. Finally, we propose recommendations with the objective to decrease the possibilities of compromised structural buildings, leaving in charge specialist engineer to encourage the policy of safe infrastructures in humane settlements.<br>Tesis

Actualmente en la ciudad de Lima existe un número limitado de edificios de gran altura. Por lo que no existe mucha literatura de este tipo de edificaciones en Perú. Los códigos peruanos se enfocan en edificios de mediana y baja altura. Por ello, se requiere realizar estudios más detallados para analizar y diseñar de forma más adecuada estas edificaciones altas según la realidad del país. En el presente artículo, se desarrollará el análisis modal pushover a 6 tipos de edificaciones de concreto armado de 35 niveles en la ciudad de Lima. Se plantea 3 modelos de edificación con distinto sistema estructural y con diferentes plantas (cuadrada y rectangular), siendo las áreas de 29m x 29m y 52m x 26m respectivamente. Estos sistemas estructurales son de núcleo rígido y pórticos con sistema de disipación de energía (amortiguadores de fluido viscoso y disipadores SLB) con objetivo de estudiar su comportamiento frente a solicitaciones sísmicas. Estas edificaciones se establecieron en función de los criterios y requerimientos de los códigos vigentes en el país, como también, distribución de la planta de edificaciones comúnmente usadas para oficinas y viviendas. Se encontró que los periodos naturales oscilan entre 2.6 a 3.3 segundos para edificios de núcleo rígido, se presenta un incremento para los edificios de amortiguamiento viscoso de 4.2 a 5.4 segundos y también para los de dispositivos SLB oscilan en un rango de 3.7 a 4.6 segundos. Se realizó, a su vez, un análisis no lineal estático modal para obtener las curvas de capacidad para cada tipo de edificación, las cuales fueron comparadas con las demandas sísmicas según las provisiones de diseño de la norma peruana sísmica E.030 y un promedio de espectros de registros de aceleraciones de eventos sísmicos severos en Perú y escalados en un rango de 0.2T a 1.5T. Finalmente, se determinó los puntos de desempeño para cada caso de edificación siguiendo las metodologías del ATC-40 encontrando que los edificios altos con núcleo rígido presentan aproximadamente el doble de rigidez que los edificios con sistema de disipación de energía, como también, presentan poca ductilidad a diferencia con los edificios con disipadores que presentan una larga ductilidad.<br>Currently in Lima city there is a limited number of high-rise buildings. So, there isn’t much literature on this type of building in Peru. Peruvian codes focus on medium and low-rise buildings. Therefore, more detailed studies are required to analyze and design these tall buildings more appropriately according to the reality of the country. In this thesis, the modal pushover analysis of 6 types of 35-story reinforced concrete buildings in Lima city will be developed. Three building models with different structural system and with different plan (square and rectangular) are proposed, being their areas of 29m x 29m and 52m x 26m respectively. These structural systems are rigid core and frames with an energy dissipation system (viscous fluid dampers and SLB dissipators) in order to study their behavior against seismic stresses. These buildings were established based on the criteria and requirements of the current codes in the country, as well as, the distribution of the floors of buildings commonly used for offices and homes. Natural periods were found to range from 2.6 to 3.3 seconds for rigid core buildings, there is an increase for viscous damping buildings from 4.2 to 5.4 seconds and also for SLB devices to range from 3.7 to 4.6 seconds. In turn, a modal static nonlinear analysis was performed to obtain the capacity curves for each type of building, which were compared with the seismic demands according to the design provisions of the Peruvian seismic code E.030 and an average of spectra of acceleration records of severe seismic events in Peru and scaled in a range of 0.2T to 1.5T. Finally, the performance points for each building case were determined following the ATC-40 methodologies, finding that tall buildings with a rigid core have approximately twice the stiffness of buildings with an energy dissipation system, as well as having low ductility. unlike buildings with dissipators that have long ductility.<br>Tesis

La Republica del Ecuador se ubica en una de las zonas sísmicas con mayor actividad del planeta; la cuidad de Portoviejo, ubicada en la región costera del país se encuentra entre las ciudades con mayor riesgo sísmico, prueba de ello es que el 16 de abril del 2016, fue fuertemente sacudida por un terremoto con una magnitud de 7.8 Mw y una intensidad sísmica I (EMS-98)=VIII, provocando una gran destrucción en la cuidad sobre todo en los edificios de su zona céntrica, histórica y comercial. Principalmente por estos motivos, la evaluación de la vulnerabilidad sísmica es de mucha importancia para la reducción de la consecuencia que implica la ocurrencia de un sismo de grandes proporciones. El análisis de la vulnerabilidad sísmica es un campo poco explorado por las autoridades y profesionales en el país, en su mayoría debido a la falta de interés sobre todo de conservación del patrimonio histórico construido. En el presente trabajo se realizará la implementación de la metodología de evaluación sísmica basada en modelos simplificados para estructuras de hormigón armado muy versátil, ya que se refiere a la valoración de un conjunto de parámetros que requieren de información de mediano detalle, apoyada por un registro fotográfico y una inspección de campo, permitiendo obtener resultados veraces, rápidos y a gran escala del estado de vulnerabilidad individuad y colectivo de los edificios sobre todo en grandes núcleos urbanos consolidados. Mediante esta evaluación es posible elaborar mapas de situación de vulnerabilidad o escenarios de daño esperados para determinadas intensidades de sismo, implementado herramientas de Sistema de Información Geográfica GIS y así poder tomar medidas de prevención y soluciones para disminuir tanto la severidad de daños como la pérdida de vidas humanas debido al colapso de estructuras vulnerables. También se analizará la ejecución de una técnica de reforzamiento, con el fin de mejorar los resultados obtenidos inicialmente haciéndose también un balance económico para estudiar la viabilidad económica del mismo.