“NIVELES DE VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO EN EDIFICACIONES HISTÓRICAS

DE LA ZONA MONUMENTAL A, DE LA CIUDAD DE CAJAMARCA

*31 35 62

DATOS PRELIMINARESLOCALIZACIÓN

Distrito, Provincia, Departamento

DATOS PRELIMINARESPRESUPUESTO

ÍTEM DESCRIPCIÓN DE PARTIDA UNIDAD M ETRADO COSTO PARCIAL1.00 M ATERIALES DE ESCRITORIO 500

1.01Papeles, lapiceros, plumones, resaltadores, planos, mapas, cartas nacional CDs,

Glb 1.00 500.00 500.00

2.00 M ATERIALES DE CAM PO 300.002.01 Formatos de f ichas de encuestas, libretas de campo. Glb 1.00 300.00 300.003.00 GASTOS OPERATIVOS 1,000.003.01 Viaticos Para tres personas Glb 1.00 1,000.00 1,000.004.00 EQUIPOS DE CAM PO 1,000.004.01 Filmadora Und 1.00 500.00 500.004.02 Camara fotografica Und 1.00 450.00 450.004.03 Tablero Und 1.00 50.00 50.005.00 EQUIPO DE OFICINA 2,650.005.01 Equipo de Computo Und 1.00 2,000.00 2,000.005.02 Impresora Und 1.00 300.00 300.005.03 Scaner Und 1.00 300.00 300.005.04 Sofware diversos Glb 1.00 50.00 50.006.00 SERVICIOS 1,500.00

6.01Fotocopias, encuadernados, procesamiento de datos, revelados, ediciones y otros.

Glb 1.00 1,500.00 1,500.00

TOTAL DE GASTOS 6,950.00

INTRODUCCIÓNREALIDAD PROBLEMÁTICA

La zona monumental A de la ciudad de Cajamarca está establecida como zona intangible, Debido a su importancia fue declarado por la Organización de Estados Americanos en 1986, como Patrimonio Histórico y Cultural de las Américas (R. Nº 810 OEA).

Al interior de la Zona Monumental A y del Área Urbano Monumental, existen importantes muestras de arquitectura regional civil y religiosa que resaltan por la complejidad de sus ornamentos en las fachadas de las iglesias y por la sobriedad del diseño de edificaciones tanto religiosas como civiles.

La Ciudad de Cajamarca se encuentra ubicada en una zona de alta sismicidad, por lo cual es muy latente el riesgo de ocurrencia de sismos

INTRODUCCIÓNFORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿En qué nivel de vulnerabilidad y riesgo se encuentran las edificaciones con valor histórico de la zona monumental A de la ciudad de Cajamarca?

JUSTIFICACIÓN

En la actualidad no se cuenta con un estudio de vulnerabilidad y riesgo sísmico en las edificaciones con importancia histórica de zona monumental A de la ciudad de Cajamarca debido a esta situación se hace necesario un estudio de esta magnitud, ya que ayudaría a tomar acciones de prevención, para que cuando ocurra un evento sísmico, disminuya la tasa de pérdidas humanas, materiales, del patrimonio cultural, económicas dentro de nuestra localidad.

La vulnerabilidad y el riesgo sísmico de las viviendas ante un evento sísmico es algo que se puede cuantificar, también se puede hacer una evaluación de los posibles daños antes de que ocurra un evento sísmico.

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL

Evaluar los niveles de vulnerabilidad y riesgo sísmico en edificaciones históricas de la zona monumental A, de la ciudad de Cajamarca

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

•Estimar los niveles de vulnerabilidad sísmica en las edificaciones mediante las metodologías simplificadas propuestas por FUNVISIS (Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas), y El método Italiano (índice de vulnerabilidad símica).

•Crear la base de datos de una muestra de edificaciones de la zona monumental A de la ciudad de Cajamarca, en función de sus características estructurales y sismo resistentes mediante el empleo de un SIG (Sistema de información Geográfica).

•Contrastar los resultados de vulnerabilidad obtenidos a través de las tres metodologías.

•Evaluar el riesgo sísmico de las edificaciones históricas de la zona monumental A de la ciudad de Cajamarca.

MARCO TEÓRICOANTECEDENTES

Relacionados con el tema de Vulnerabilidad Sísmica en zonas urbanas, se han hecho un gran número de investigaciones en todo el mundo, lo que se facilita la recopilación de antecedentes de estudios de este tipo y los avances que han logrado. A continuación se presenta una breve reseña histórica de la evolución de la ingeniería en este campo.

Los estudios de Vulnerabilidad surgen a principios del siglo XX, como una necesidad ante las consecuencias de sismos que habían ocurrido en distintos lugares del mundo (por ejemplo San Francisco, California. Estados Unidos de Norteamerica, 1906; Menisa, Italia en 1908 y Tokio, Japón en 1923). A través de la experiencia, los ingenieros fueron encargados de evaluar los efectos de los sismos en las viviendas y en las edificaciones y de proponer medidas que minimizaran dichos efectos en el futuro.

MARCO TEÓRICOBASES TEÓRICAS

◦ SISMOS

Un sismo es un movimiento brusco producido en la corteza terrestre como consecuencia de la liberación repentina de energía acumulada en el interior de la Tierra a causa de un reacomodo de ésta. Dicha liberación se efectúa principalmente por la ruptura de zonas deformadas y por consiguiente, la energía se transmite a la superficie en forma de ondas elásticas que se propagan en todas las direcciones en el interior o por la superficie terrestre, causando oscilaciones y vibraciones del material a través del cual se propagan. El punto de origen o liberación de esta energía en todo sismo se llama foco o hipocentro, mientras que el punto de la superficie más pronto al foco se llama epicentro. (Quintero & Rojas,2011).

◦ AMENAZA SÍSMICA

Son los efectos colaterales producto de un terremoto, como lo es la licuefacción, movimiento de la tierra, inundaciones, ruptura de fallas, deslizamientos de tierra, etc. Las características de los mismos dependerá de diversos factores, entre los cuales destaca, las características geotécnicas y geológicas, así como las particularidades del terremoto, es decir, magnitud, intensidad, duración, hipocentro, etc. (Hérnandez, 2002).

MARCO TEÓRICOBASES TEÓRICAS

◦ SISMICIDAD.

Es la frecuencia de ocurrencia de sismos por unidad de área en una región dada. A menudo esta definición es empleada inadecuadamente, por lo que se define en forma más general como “la actividad sísmica de una región dada”, esta última definición implica que la sismicidad se refiere a la cantidad de energía liberada en un área en particular. (Goytia y Villanueva, 2001)◦ EVALUACIÓN DE LA SISMICIDAD

En los terremotos varía ampliamente la cantidad de energía liberada, lo cual se puede evidenciar a través de una pequeña fractura o grandes deslizamientos a lo largo de varios kilómetros en una falla. Es por esto que aún existe una gran incertidumbre en la evaluación del movimiento del terreno, lo que se refleja en la estimación de la amenaza sísmica del lugar. Sin embargo, cada vez más son mayores los esfuerzos que el hombre realiza, a través de la creación de métodos e instrumentos, que se van perfeccionando con el paso del tiempo, pero dentro de lo cual le falta mucho camino por recorrer. (Quintero & Rojas, 2011).

MARCO TEÓRICO

BASES TEÓRICAS

◦ VULNERABILIDAD SÍSMICA

Uno de los componentes esenciales en la evaluación del riesgo sísmico es la vulnerabilidad de las edificaciones construidas por el hombre, es por esto que los materiales y el método de construcción son, entre otras, características determinantes de la misma. Una de las enseñanzas que nos han dejado los terremotos pasados ha sido que existen estructuras de una misma tipología que pueden sufrir un mayor grado de daño debido aún terremoto a pesar de localizarse en el mismo lugar (Hérnandez, 2002).

◦ DAÑO EN LAS EDIFICACIONES

El daño, en términos generales, es un concepto complejo en su interpretación y en su valuación, o de acuerdo a la literatura el daño estructural es un fenómeno que es muy difícil modelar analíticamente o reproducir en laboratorios. El daño es un fenómeno que afecta a cualquier tipo de estructura, sin embargo, a partir de ahora se hará referencia únicamente al daño que pueden sufrir las edificaciones, por ser parte del objetivo de este trabajo. Para esto se clasificará el daño en tres grupos principales.

MARCO TEÓRICO

BASES TEÓRICAS

◦ RIESGO SÍSMICO

El riesgo sísmico evalúa y cuantifica las consecuencias sociales y económicas potenciales provocadas por un terremoto, como resultado de la falla de las estructuras cuya capacidad resistente fue excedida. (Hérnandez, 2002)

Toda estructura tiene una capacidad de respuesta ante un determinado evento sísmico de una determinada magnitud lo cual varia en cuanto al tipo de estructura, el uso que se le está dando, la calidad de los materiales, el tipos de sistema estructural, etc. Esto genera que algunas estructuras sean más propensas a sufrir daños estructurales que otras.

MARCO TEÓRICO

METODOLOGÍAS USADAS EN LA CUANTIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA

◦ MÉTODO DE FUNVISIS

El método de Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas (FUNVISIS), el cual habla de la asignación de un índice de priorización sísmica a edificaciones existentes, busca establecer un índice que permita comparar una edificación con otra a fin de definir prioridades hacia estudios detallados posteriores que permitan la toma de decisiones y eventuales intervenciones de refuerzo estructural. El índice es calculado a partir de información básica obtenida de una visita e inspección de corta duración a la edificación. (Quintero & Rojas,2011)

IP = IA . IV . II

Donde IA es el Índice de Amenaza, IV es el Índice de Vulnerabilidad y II es el Índice de Importancia. El Índice de Amenaza puede variar entre 0,23 y 1, el Índice de Vulnerabilidad entre 6,5 y 100 y el Índice de Importancia entre 0,8 y 1. Como consecuencia, el Índice de Priorización puede variar entre 1,20 y 100.

MARCO TEÓRICO

METODOLOGÍAS USADAS EN LA CUANTIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA

◦ MÉTODO DE FUNVISIS

Índices de vulnerabilidad (Ii) y pesos relativos (αi).Ii Vulnerabilidad asociada a: αi

I1 Antigüedad y norma utilizada 0,3

I2 Tipo estructural 0,2

I3 Tipo estructural 0,3

I4 Profundidad del depósito 0,1

I5 Topografía 0,05

I6 Grado de Deterioro 0,05

Fuente: (FUNVISIS, 2011)

MARCO TEÓRICO

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO A LA ANTIGÜEDAD Y NORMA EMPLEADA I1

Año de Construcci

ón (t)

t≤1939

1939<t

≤1947

1947<t

≤1955

1955<t

≤1967

1967<t

≤1982

1982<t

≤1998

1998<t

≤2001

t>2001

I1100 80 80 100 60 40 15 20

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO AL TIPO ESTRUCTURAL. I2

Identificación del Tipo Estructural

Descripción I2

PCAP Pórticos de concreto armado rellenos con paredes de bloques de arcilla o de concreto

40

MCA2D Muros de concreto armado en dos direcciones horizontales 10PA Pórticos de acero 30PAD Pórticos de acero diagonalizados 20MMNC Sistemas cuyos elementos portantes sean muros de mampostería

no confinada100

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO A LA IRREGULARIDAD. I3

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO A LA PROFUNDIDAD DEL

DEPÓSITO. I4

El valor de I4 presenta el valor de 100 si la edificación se ubica en zonas de

poca profundidad, además el edificio debe poseer más de 6 niveles por

encima del suelo, de lo contrario el valor de I4 es igual a cero (0).

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO A LA TOPOGRAFÍA. I5Este parámetro evalúa la vulnerabilidad asociada a construcciones hechas en zonas de efectos topográficos importantes como laderas o taludes ubicados cerca. Al igual que el parámetro I3, I5 se determina como la suma de sub-parámetros, en los mismos se valora el ángulo de inclinación de una ladera en caso de que el edificio se ubique sobre o cerca de este, si se ubica en una cima o sima y además valora el drenaje presente en la zona (FUNVISIS, 2011).

ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ASOCIADO AL GRADO DE DETERIORO.

I6

ESTIMACIÓN DE VULNERABILIDAD MEDIANTE EL MÉTODO ITALIANOEste método ha sido aplicado en muchos estudios de riesgo sísmicos y permite estimar la

vulnerabilidad de un edificio de Mampostería no Reforzada o Edificios de Concreto

Armado con el análisis de once (11) parámetros.

i Parámetro KiA KiB KiC KiD Wi

1 Organización del sistema resistente 0 5 20 45 1,00

2 Calidad del sistema resistente 0 5 25 45 0,253 Resistencia convencional 0 5 25 45 1,50

4 Posición del edificio y cimentación 0 5 25 45 0,755 Diafragmas horizontales 0 5 15 45 1,00

6 Configuración en planta 0 5 25 45 0,507 Configuración en elevación 0 5 25 45 1,00

8 Conexión entre elementos críticos 0 5 25 45 0,259 Elementos con baja ductilidad 0 15 25 45 1,00

10 Elementos no estructurales 0 0 25 45 0,2511 Estado de conservación 0 15 25 45 1,00

HIPÓTESISFORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS

El nivel de vulnerabilidad y riesgo se encuentran las edificaciones históricas de la zona monumental A de la ciudad de Cajamarca, es alto esta estimación se asume en función de sus características estructurales, geográficas y urbanas, ante la amenaza sísmica, son parámetros que se pueden evaluar y cuantificar.

HIPÓTESISFORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS

El nivel de vulnerabilidad y riesgo se encuentran las edificaciones históricas de la zona monumental A de la ciudad de Cajamarca, es alto esta estimación se asume en función de sus características estructurales, geográficas y urbanas, ante la amenaza sísmica, son parámetros que se pueden evaluar y cuantificar.

Operacionalización de variables

MATERIALES Y MÉTODOSTIPO DE DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

En función de la metodología para la consecución de los objetivos planteados en el presente trabajo, se define a esta investigación como un trabajo Transeccional o transversal de tipo descriptivo. Las investigaciones descriptivas constituyen el punto de partida de las líneas de investigación, su objetivo es determinar la situación de las variables involucradas en el estudio en un momento dado con relación a su presencia o ausencia, la frecuencia con que se presenta un fenómeno (incidencia o prevalencia), características de las personas, lugar y periodo donde ocurre.

MATERIALES Y MÉTODOSPOBLACIÓN

250 viviendas distribuidas en 60 manzanas

MATERIALES Y MÉTODOSMUESTRA

total de 125 VIVIENDAS como muestra representativa de las viviendas históricas de zona monumental A de la ciudad de Cajamarca, por conveniencia para la presente investigación se tamo un total de 12 viviendas que toma como muestra no probabilística.

MATERIALES Y MÉTODOSTÉCNICAS, PROCEDIMIENTOS E INSTRUMENTOS.

Con la finalidad de obtener una base de datos que recoja información específica de las edificaciones en estudio, y además identificar sus características tanto propias como del entorno, se implementara en esta investigación una planillas con que de forma esquemática se recabaran los datos necesarios para ser incorporados en la determinación del índice de vulnerabilidad para cada edificio por medio de los métodos antes descritos.