evaluacion de daño
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Evaluacion de daño, CarreñoTRANSCRIPT
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LilianaCarreoCentroInternacionaldeMtodosNumricosenIngeniera
(CIMNE)UniversidadPolitcnicadeCatalua(UPC)
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 1
Interrogantesdespusdeunsismo Cuntosedificiossevieronafectados? Cmoesladistribucingeogrficadelos
daos? Qugradodedaopresentaron?Se
puedenhabitarnuevamenteyconquniveldeseguridad?
Cualesdebenserevacuadostotalmente? Quotrotipodeaccionessedebentomar
inmediatamente?Haypersonasatrapadas?Culesrepresentanpeligroparalosvecinosopeatones?
Qutipodeedificiosfueronlosmsafectados?
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Caractersticasgeneralesdelasevaluacionesdedaos Serequiereungrannmerodeevaluacionessimultneas,realizadasconrapidez,paradarrespuestasenuntiempocorto
Parahacerlagildebeservisual,partiendodecriteriosdeexpertoysinllevaracaboclculosdetallados
Despusdelaocurrenciaderplicasimportantessedebenprogramarnuevasvisitas
Paraunagestineficienteserequiereuntrabajosistemtico
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 3
(1) Evaluaciones de daos(2) Edificios daados o colapsados(3) Se estima que el nmero de viviendas daadas o colapsadas fue de 480.000 (4) Daos graves o edificios colapsados
Ciudad (Pas) Ao Intensidad(MCS) InspeccionesEdificios
no habitablesFamilias
sin hogarFriuli (Italia) 1976 X 70.000 (1) 43.000 (2) 190.000Irpinia (Italia) 1980 X 160.000 (3) 300.000Marche (Italia) 1997 IX-X 100.000 27.000 (27%) 30.000Pollino (Italia) 1998 VI- VII 18.000 4.100 (22%)Kobe (Japn) 1995 XI 46.000 144.000 (4) 240.000
Kocaeli (Turqua) 1999 XI 120.000 (4) 600.000Atenas (Grecia) 1999 XI 65.000 32.000 (50%) 70.000
Dimensiones delproblema
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Agibilta edificios52686
53,7%
13,6%
24,2%2,8%
1,0%
4,7%
5Evaluacinyreduccindelriesgossmico
LAquila
Resultadosdelasevaluacioneshastael21deMayode2011
89%verde(habitable) 6%amarillo(465) (daonoestructural,habitabledespuesdereparaciones)
4%rojo(309)(daoestructural,nohabitable)
1%ruina(67)(antesdelsismo)
7750 edificios
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Lorca
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El objetivo principal esidentificar que edificios son ono seguros para volverse aocupar y por lo tanto lograrque el mayor nmero depersonas pueda regresar a suscasas rpidamente.
Para qu un proceso de evaluacin de daos?
7Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Reducirlaincidenciadelesionesymuertes,porlaposiblecadaovolcamientodeobjetosoporlaocurrenciadeposiblesrplicasdespusdeleventoprincipal.
Obtenerinformacinsobrelamagnituddeldesastreentrminosdelnmerodeedificioshabitables,daadosoquellegaronalcolapso.
Identificacindelasnecesidadesdelacomunidadconrelacinalaseguridaddesusedificiosconelfinllevaracabolosprocedimientosdeemergencianecesariosparalaproteccindelasvidashumanasyelalojamientodelosafectados.
Objetivos acorto plazo
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Objetivos amediano plazo Estimardemanerapreliminarlasprdidaseconmicasprovocadasporeldesastre,demaneraquepermitalapreparacindeunplanapropiadoderehabilitacinyasistenciaenlareconstruccinydesarrollodelazonaafectada.
Registroyclasificacindelosdaosconpropsitosdeplaneacin,reconstruccinyreforzamientodelasconstruccionesquesufrierondaosconelsismo.
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0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 5 10 15 20 25
LeveModeradoFuerteTotal
Objetivos alargoplazo Identificacindelosprincipales
elementosafectadosssmicamenteysuscausas,caracterizndolasconelfindeconstruirfuncionesdevulnerabilidad paralasdiferentescategorasdeedificios.
Construccindebasesparaeldesarrollodecriteriostcnicosparalaplanificacindelasaccionesdemitigacinalargoplazo.
Mejoramientodeespecificacionesenloscdigosdeconstruccinydeurbanismo.
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Apoyoalacomunidadparaprocesosdesolicituddecrditos,subsidiosodecertificadosparalascompaasdeseguros
Otras aplicaciones
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Niveles EvaluacinrpidaEvaluacindetalladaEvaluacindeingeniera
ObjetivosDecidirsobreelusoalargoplazodelosedificios(Japn)
sugerenciasalpropietario(reparacin,refuerzo,demolicin)Evaluacindeprdidaseconmicasdirectas(Italia)
decisinalargoplazo:evaluacindeingeniera(tambinUSAyMxico)
Metodologasdeevaluacinreconocidasanivelmundial
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MarcarEXAMINADA
Segura,peropuedenecesitarserreparada
MarcarINSEGURA
Insegura,debeserreparadaodemolida
EvaluacindeIngeniera
MarcarEXAMINADA
Segura,peropuedenecesitarserreparada
MarcarENTRADARESTRINGIDA
Dudosa
MarcarINSEGURA
Insegura,debeserreparadaodemolida
EVALUACINDETALLADA
MarcarEXAMINADA
MarcarENTRADARESTRINGIDA
MarcarINSEGURA
APARENTEMENTEOK DUDOSA OBVIAMENTEINSEGURA
EVALUACINRPIDA
IDENTIFICARESTRUCTURAAEVALUAR
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MetodologasdeevaluacindedaosPas Ao
Yugoeslavia 1984
California(EEUU) ATC20 1989,1995,2005Mxico 1995,1998Japn 1996
Italia
Colombia 1993,1999,2003
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Identificacindelaedificacin Tipodeestructura,usodelaedificacinyparmetrosdecalidad
Clasificacindeldao Medidasdeemergenciayregistrodeprdidashumanas
Fotografasoesquemas
Contenidobsicodelosformularios
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Gua Tcnica para Inspeccin de Gua Tcnica para Inspeccin de Edificaciones Despus de un SismoEdificaciones Despus de un Sismo
Manual de CampoManual de Campo
Preparado porPreparado porAsociaciAsociacin Colombiana de n Colombiana de IngenierIngeniera Sa Ssmica smica AISAIS
FONDO DE PREVENCIFONDO DE PREVENCIN Y ATENCIN Y ATENCIN DE N DE EMERGENCIASEMERGENCIAS FOPAEFOPAE
Mayo de 2002Mayo de 2002
Fondo de Prevencin yATENCION DE EMERGENCIAS
ALCALDIA MAYOR DE BOGOTA D.C
Formulario,guatcnicadeinspeccindeedificacionesyformatosdehabitabilidad Evaluacinyreduccindelriesgossmico 16
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Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas Falta de entrenamiento y cualificacin de losevaluadores
Subjetividad en las evaluaciones Problemas en la ubicacin de los edificios Falta de organizacin y sistematizacin de losregistros
Falta de un plan de contingencia asociado
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Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas Faltadecapacitacin Faltadeunmanual Planeacindelasvisitasporllamadasynoprogramacindebarridos
Demoraenelproceso Faltadesistemasdecontrolyverificacin Problemasdelogsticaydecoordinacin
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FORMATOSDEHABITABILIDAD
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Personalrequeridoparalainspeccin Profesionalesrelacionadosconelsectordela
construccindeedificios,comoingenierosciviles,arquitectosotcnicosenobrasciviles.
Preferiblementeprofesionalesconexperienciaendiseoestructuraloenconstruccin.
Sepodrninvolucrarestudiantesdeltimossemestresdeingenieraoarquitecturaparalainspeccindeedificiosenzonasdemenorafectacinocomoauxiliares.
Enzonasconproblemasdesuelossedebeincluirenelequipouningenierogeotecnista
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Evaluadores:Responsablesdelainspeccindelosedificiosysealizacindelosedificiosdeacuerdoalahabitabilidad.
Supervisores:Eselresponsabledelalabordelacomisionesdesuzona:asignamaterial,verificayasesoraelcorrectodiligenciamientodelosformularios,prepararutasdetrabajoyreportesdiariosysemanales.
Coordinadores:Realizainformesintegradosdelalocalidad,programainspeccionesespecilizadas,obtienematerialdeapoyo,equipo,transporteyalimentacindelascomisiones.Reportaalasautoridadespertinentesyrespondealosciudadanossobrelosrequerimientosdeinspeccin.
Comisiones deinspeccin
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Examinarelexteriordelaedificacin,llenarelformularioconlaidentificacindelaedificacinytipodeestructura,evaluarlacalidaddelaconstruccin,irregularidadesyotrosaspectosgenerales
Antesdeentrarsedebeobservarelestadogeneraldeledificioylosdaosenfachadas,balcones,antepechos,yelestadodelosedificiosvecinos.
Observarelsueloalrededordeledificio Examinarelgradodedaodeloselementosnoestructurales
Evaluarelsistemaestructuraldesdeelinterior,gradodedaoyporcentajedeelementosafectados.
Procedimiento deinspeccin
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Procedimiento deinspeccin Clasificareledificiodeacuerdoconlosresultadosdelaevaluacin.Llenarlosavisosparaclasificacindelosedificioseindicarenellossilarevisinfueexterioreinteriorosiserealizaenelexteriornicamente.Colocarlosavisosdecalificacinencadaunadelasentradas.
Explicaralosocupantessobreelestadodeledificioyavisarcuandodebandesocuparinmediatamente.Restringirelaccesoalasreasdesignadascomoinseguras,colocandoalgntipodebarreras,porejemplolascintasquellevenlainscripcindePELIGRO.
Notificaralasautoridadesparalosprocedimientospertinentes.
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Identificacindelaedificacin. Descripcindelaestructura. Evaluacindelestadodeledificiodivididaen:estadogeneralde
laedificacin,daosenelementosestructurales,daosenelementosarquitectnicos,problemasgeotcnicos,porcentajededaodelaedificioyclasificacinglobaldeldao.
Recomendacionesymedidasdeseguridad. Esquema. Condicionespreexistentes. Efectoenlosocupantes. Ocupacindelaedificacinypersonaparacontacto. Comentarios. Inspectoresyfechadeinspeccin.
Descripcindelformulariodeevaluacinnica
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina1)
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina2)
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina3)
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Instrucciones
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Tipodeinspeccinyclasificacindehabitabilidad
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Descripcindelaestructura
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Estadodedaodeledificio Estabilidad global del edificio Problemas geotcnicos Daos en elementos estructurales Daos en elementos no estructurales
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Estabilidadglobaldeledificio
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Problemasdelterreno
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SistemaEstructural ElementosEstructurales
Prtico en hormign armado Vigas, Pilares, Nudos yEntrepisos
Prtico con muros estructuralesen Concreto Reforzado
Vigas, pilares, Nudos, Muros yEntrepisos.
Estructuras Metlicas Vigas, Pilares, Conexiones yEntrepisos.
Estructuras en Madera Vigas, Pilares, Conexiones yEntrepisos.
Mampostera Muros portantes (concolumnetas y vigas deconfinamiento en el caso serconfinada) y Entrepiso.
Tapia, adobe y bahareque Muros portantes y Entrepiso
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Daosenelementosestructurales
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Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Nivelesdedaoenelementosdehormignarmado(vigas,pilaresymuros)
Ninguno/muyleve:Algunasfisurasdeanchomenora0.2mm,casiimperceptiblessobrelasuperficiedelhormign.
Leve:Fisuracin perceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelhormign.
Moderado:Grietasconanchosentre1.0mmy2.0mmenlasuperficiedelhormign,prdidaincipientedelrecubrimiento.
Fuerte:Agrietamientonotabledelhormign,prdidadelrecubrimientoyexposicindelasbarrasderefuerzolongitudinal.
Severo:Degradacinyaplastamientodelhormign,agrietamientodelncleoypandeodelasbarrasderefuerzolongitudinal.Deformacioneseinclinacionesexcesivas.
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Daosenpilaresdehormignarmado
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Moderado Fuerte Severo
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Daosenmurosdemampostera
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Moderado Fuerte Severo
Otros sistemas estructurales
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5.4Daosenelementosnoestructurales
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Nivelesdedaoenmurosdefachadaoantepechos
Ninguno/muyleve:Grietaspequeasdifcilmentevisiblesconanchomenora0.2mmsobrelasuperficiedelmuro.
Leve:Agrietamientoperceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelmuro.
Moderado:Agrietamientodiagonalincipiente.Grietasconsiderablementegrandesconanchosentre1.0mmy3.0mmenlasuperficiedelmuro.
Fuerte:Agrietamientodiagonalsevero,conanchosdegrietasmayoresa3.0mmydislocacindepiezasdemampostera.
Severo:Desprendimientodepartesdepiezas,aplastamientolocaldelamampostera.Desplomeoinclinacinapreciabledelmuro.
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Seccin7.Clasificacindehabitabilidad
Habitabilidad Descripcin nivel de riesgo
Peligro de colapso Si fueron asignadas una o ms calificaciones de RIESGO MUY ALTO o dos o ms de calificacin de RIESGO ALTO No habitable Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO ALTO
Uso restringido (parcialmente habitable)
Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO BAJO DESPUS DE MEDIDAS
Habitable Si las cuatro clasificaciones de riesgo fueron BAJAS
La clasificacin de habitabilidad despus de un sismo es una evaluacin rpiday limitada temporalmente, basada en el criterio experto, en una inspeccinvisual, en informacin fcil de recolectar, con la intencin de detectar, sidurante la crisis ssmica ocurrida, los edificios daados pueden ser usados,salvaguardando de manera razonable la vida humana.
41Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Piso Debil
Entrantes
Muros de rigidez que no son continuos
Edificaciones en colinas
Condicionespreexistentes:Irregularidadesenaltura
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Condicionespreexistentes:Irregularidadesenplanta
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Asimetria en Planta
Formas Complejas Formas Alargadas L/B>3.0
L
B
CondicionespreexistentesIrregularidadesenplanta
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Aberturas importantes en el diafragma
Diafragma db il
Asimetra en la disposicin y rig idez de elementos estructurales
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Condicionespreexistentes:Configuracinestructural
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CondicionespreexistentesConfiguracinestructural
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Condicionespreexistentes:Configuracinestructural
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Condicionespreexistentes:Calidaddelaconstruccin
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Avisos dehabitabilidad
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Procedimientospreviosyposterioresalainspeccindeedificacionesdespusdeunsismo
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Recomendaralgunosprocedimientosylaformadeorganizacinbsicaparalaevaluacindelniveldedaoydelaseguridaddeedificiosdespusdeunterremoto
Objetivo
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Vuelosdereconocimiento Reconocimientoportierra Centroderecepcindellamadasdeemergencia Recopilacindeinformacindelosmediosdecomunicacin
Informacindesensoresremotos
Anlisisdelainformacinymedicindelimpactodelevento
Tcnicasderecopilacinpreliminardedaos
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Mapasconladefinicindecadasectordeinspeccin. Mapasparacadasectorapropiadamentecodificadosyconlosnombresdelascalles.
Anlisisdetalladoyorganizacindelplandeinspeccindefiniendoelnmerodecomisionesdeacuerdoconlaorganizacinestablecida.Cadacomisindebeidentificarseconlosnombresdelosespecialistaslocales.
Formulariosparalapresentacindelosresultadosdelaevaluacindelosdaosyavisosdehabitabilidadconcoloresparalaclasificacindelasedificaciones.
Capacitacinalosprofesionalesencargadosdelasevaluaciones.
Preparacin previa necesaria
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Situacionesposterioresrelacionadasalosprocesosdeinspeccindedaos Manejodelosformulariosyorganizacindeunabasededatos Implementacindemedidasdeseguridad Cambiodelaclasificacinglobaldelaedificacin Accesoalasedificacionesafectadasyretirodebienes Manejodeedificiosconpeligrodecolapso Manejodeedificacioneshistricasodeclaradascomopatrimonio Consideracionessobrelosprocesosdedemolicin Consideracionessobreelsuministrodeinformacinalpblico Suministrodeinformacinaautoridadeslocalesynacionales Estimacindeprdidasdevidasyheridos Estimacindeprdidaseconmicas Manejodegastosreembolsables
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Sistemaexpertoparalaevaluacindehabitabilidadydaos
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Las redes neuronales han sido utilizadas paraenfrentar problemas complejos simulando elfuncionamiento del sistema nervioso, intentandoimitar los mecanismos de aprendizaje, adaptacin yrazonamiento del ser humano.
Estas tcnicas han demostrando ser muy tiles paramltiples propsitos, tales como el reconocimientode patrones, imgenes, procesamiento de seales,optimizacin y control automtico.
Modelacindifusayneuronal
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Estructuradelaredneuronal
>
Elementosestructurales
Elementosnoestructurales
Condicionespreexistentes
Condicionesdelsuelo
Vigas
MurosdivisoriosFachadaInstalaciones
CalidadIrregularidades
ConfiguracinAgrietamientosyDeslizamientosLicuefaccinyasentamientos
ndiceestructural
ndicenoestructural
ndicedecondicionespreexistentes
ndicedesuelo
>
>
>
>
>
>
>>
Nudos >
Columnas
>Habitabilidad
yReparabilidad
Capadeentrada Capaintermedia Capadesalida
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La lgica difusa constituye uno de losdesarrollos recientes de la matemtica quemayor impacto ha tenido en ciencias,ingeniera y aplicaciones tecnolgicas.
A travs de los conjuntos difusos, resultaposible representar contenidos cuantitativosde la informacin tpicamente subjetiva entrminos cualitativos, tales como alto,intenso, confiable, etc.
Modelacindifusayneuronal
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00.20.40.60.8
11.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Indices de dao
Grad
o de
per
tene
ncia
( x)
Muy Leve Leve Moderado Severo Destruccin
Conjuntosdifusosutilizados
0.76>0.80Colapso
0.550.400.80Severo0.330.250.40Moderado0.170.100.25Leve0.07
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Descripcionesdelosnivelesdedao
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Paraloselementosestructurales* Segn el sistema estructural:
PrticoenconcretoreforzadoMampostera confinadaMampostera reforzadaMampostera no reforzadaMuros de BaharequeMuros de TapialPrticosenCRconmurosdecortantePrticos en aceroPrticos en madera
Elem.Estruc.1*
Elem.Estruc.2*Elementos
Estructurales
IEE
CEE1,WEE1
CEE2,WEE2
CEEi,WEEi
WE1
WE2
WEi
IEE
preciso
DaoEstructural
difuso
Divisorios
Fachada
Escaleras
CNE1,WNE1
CNE2,WNE2
CNE3,WNE3
INEWNE1
WNE2
WNE3
ElementosNo
Estructurales
INE DaoNoEstructural
Configuracin
Irreg.Planta
CalidadCCP1,WCP1
CCP2,WCP2
CCP4,WCP4
ICPCondicionesPreexistentes
Irreg.AlturaCCP3,WCP3
WCP1
WCP2
WCP4
preciso
CondicionesPreexistentes
difuso
WCP3
ICP
CondicionesdelSuelo
Licuacin
DeslizamientoCS1,WS1
CS2,WS2
IS
IS
WS1
WS2
CondicionesdelSuelo
precisodifuso
HabitabilidadReparabilidad
preciso difuso
0.01
D1 NivelI
0.17
D2 NivelII
0.33
D3 NivelIII
0.55
D4NivelIV
0.76
D5NivelV
Elem.Estruc.i*
Basedereglasdifusas
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Reglasdifusasutilizadasy
SiDao no
estructuralCondiciones del
sueloCondiciones preexistentes
Dao estructural
Dao en el edificio
Dao en el edificio
Estado global de la edificacin
y
Habitabilidad
Estado global de la edificacin
Reparabilidad
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Genera Shakemaps yse publican en portal
de Internet
Archiva Evento
Sismo importante?
No
Si
Evento
Ssmico
Muy alto
Bajo
68
51
34
17
0
Unidadesgal
SISTEMA AUTOMATICO DE PUBLICACIN DE SHAKEMAPS
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Acelermetro 1
Acelermetro 2
PC 1
PC 2
Servidor Base de datos Portal
Distribucin
e-mail, biper, etc
Shakemapsenlneaparaevaluacindedaos
Shakemap
Estatin Sismica
Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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SISTEMA DE INFORMACIN SSMICA DE MANIZALES LABORATORIO DE INSTRUMENTACIN SSMICA AUTOMTICA
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69 Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Msinformacin CENAPRED CentroNacional dePrevencin deDesastres(Mexico)http://cenapred.gob.mx/es/RedNacionalEvaluadores/EvaluacionEdificios/
Alcalda deManizales UniversidadNacional deColombiahttp://www.manizales.unal.edu.co/gestion_riesgos/manual.php
DireccindePrevencinyAtencindeEmergenciasdeBogot Colombiahttp://www.sire.gov.co/portal/page/portal/sire/componentes/EvaluacionDanos
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