Este documento trata sobre la vulnerabilidad sísmica de los edificios. Explica factores que afectan la vulnerabilidad como la irregularidad estructural, tipo de materiales de construcción y cimentación. Describe métodos para evaluar la vulnerabilidad como el método simplificado y método dinámico. Como ejemplo aplica el método dinámico para calcular la vulnerabilidad de un edificio de 4 pisos e identifica parámetros como modos de vibración, desplazamientos máximos y fuerza cortante. Finalmente presenta referencias sobre normativas

1. Universidad Autónoma de Baja California
Facultad de Ingeniería, Arquitectura y
Diseño
Tema: Vulnerabilidad sísmica de edificios
Alumno: David Moisés Ramírez Galván.
Enfoque: Didáctico.

2. Objetivo.
Conocer factores de
vulnerabilidad que puede tener un
edificio para contemplarlo en
próximos diseños.

3. ¿Que es vulnerabilidad sísmica?Mexicali

4. Ensenada

5. Clasificación de
metodologías para el
estudio de la
vulnerabilidad.

6. Clasificación por resultado
(Corsanero y Petrini (1990)).
 Técnicas Directas:
Técnicas Tipológicas.
Técnicas Mecánicas.
 Técnicas Indirectas:
 Técnicas Convencionales:
 Técnicas Hibridas:

7. Técnicas Tipológicas

8. Técnicas Tipológicas
El método no considera la información
siguiente:
Desventaja:

10. Técnicas Indirectas

11. Técnicas Indirectas. Ejemplo

13. Técnicas Convencionales

15. Clasificación según Dolce. M.
(1994).
Se examinan separadamente los tres elementos
fundamentales involucrados en un análisis de
vulnerabilidad:
 5 datos de entrada.
 3 métodos
 y 2 resultados

16. Datos de entrada.
1. Información empírica o datos de daño.
2. Características geométricas y cualitativas.
3. Características mecánicas.
4. Caracterización sísmica de la zona.
5. Datos geológicos y geotécnicos de la
zona.

17. Métodos.
1. Métodos Estadísticos: Basados en un análisis estadístico
de las construcciones, caracterizadas por los datos de
entrada.
2. Métodos Mecánicos: Se estudian los principales
parámetros que gobiernan el comportamiento dinámico de
las estructuras, por ejemplo: deriva de piso, ductilidad,
etc.
3. Métodos basados en Juicios de Expertos: se evalúan
cualitativa y cuantitativamente los factores que gobiernan
la respuesta sísmica de las edificaciones.

18. Resultados.
1. Vulnerabilidad absoluta: funciones de
vulnerabilidad, las cuales representan el daño
medio como función de la intensidad sísmica, o
alternativamente la distribución condicional de daño
para una intensidad sísmica dada.
2. Vulnerabilidad relativa: Índices de vulnerabilidad
obtenidos empírica o experimentalmente para los
cuales, no hay ni correlación con el daño, ni está
definida la intensidad sísmica.

19. Factores a considerer para
vulnerabilidad de edificios
 Año de construccion.
 Numero de niveles.
 Peso de los contenidos.
 Daño previo.
 Irregularidad (elevacion, planta).
 Tipo constructivo y materiales.
 Control de calidad y errores.

20. Antecedentes sobre actividad sismica
en Ensenada.
El 23 de febrero de 1892, con epicentro en la Laguna Salada, se
presentó uno de los sismos más fuertes registrados en la región,
con una magnitud estimada de 7.2 (aunque SCEC lo registra
con Mw=7 y NEIC10 con magnitud de 7.8). En estudios
recientes, este evento ha sido asociado a la ruptura de la falla
Laguna Salada (Mueller y Rockwell, 1995). Debido a que la
zona se encontraba inhabitada, no existen reportes de daños o
afectaciones, pero se señala que Ensenada, El Álamo y San
Quintín fueron sacudidas fuertemente.

21. Posible futura amenaza.
El grande o Big One, como le llaman los
americanos, se daría precisamente en la
región extremo sur de la Falla de San
Andrés, que afectaría desde Indio, California
hasta el área de Caléxico, y obviamente
Mexicali.

24. Clasificación de estructuras, según el daño que podría generar
un sismo sobre de ellas:
 A: De grandes pérdidas: hospitales, escuelas, auditorios,
templos, etc.
 B: De pérdidas intermedias: restaurantes, hoteles, edificios
de apartamentos, etc.
 C: De pérdidas pequeñas: bodegas provisionales.
De acuerdo al Articulo LXXXV.2 de la
Ley de Edificaciones de Baja California:

25. Tipos de construcción en Ensenada
En Ensenada hay la mayoría de las viviendas son
construidas con mampostería o con concreto
reforzado. En cuanto a edificios están
construidos con acero y concreto.

26. Tipos de
mampostería

27. Mampostería Simple Mampostería Confinada
Mampostería Reforzada

28. Tipos de elementos
susceptibles a sufrir
daño en viviendas de
uno o dos pisos

29. Cubiertas en techos
Losas de techo y piso

30. Paneles y muros divisorios
Vigas y dinteles

31. Muros de carga

32. Factores que afectan la
vulnerabilidad sísmica de las
edificaciones de vivienda.
 Geometricos.
 Constructivos.
 Estructurales.
 Entorno.
 Suelo.

33. Irregularidad en
planta.

34. Vulnerabilidad Baja
 Forma geométrica regular y
aproximadamente simétrica.
 Largo menor que 3 veces el
ancho.
 No tiene “entrantes y salientes
notables”

35. Vulnerabilidad Media
Presenta algunas irregularidades en
planta y no es tan simétrica.

36. Vulnerabilidad Alta
 El largo es mayor que 3 veces el
ancho.
 La forma es marcadamente
irregular, con “entrantes y
salientes muy notables” abruptas,
además de ser notablemente
asimétrica.

37. Cantidad de muros
en dos direcciones.

38. Vulnerabilidad Baja
 Existen muros de carga
(estructurales) en las dos
direcciones principales de la
vivienda.
 La longitud total de muros en las
dos direcciones principales de la
edificación (en este caso
identificadas como X y Y),
representativa de la cantidad de
muros de la edificación, es grande.

39. Vulnerabilidad Media
 La mayoría de los muros se
concentran en una sola dirección
aunque existen unos o varios en
la otra dirección.
 La longitud de muros en la
dirección de menor cantidad de
ellos es notablemente inferior a la
de la otra dirección.

40. Vulnerabilidad Alta
 Más del 70% de los muros están
en una sola dirección.
 Hay muy pocos muros confinados
o reforzados en la dirección débil.
 La longitud total de muros
estructurales en cualquier
dirección es muy pobre.

41. Irregularidad de
altura.

42. Vulnerabilidad Baja
La mayoría de los muros
estructurales son continuos desde la
cimentación hasta la cubierta.

43. Vulnerabilidad Media
Menos de la mitad de los muros de
carga y/o columnas de la vivienda
presentan discontinuidades desde la
cimentación hasta la cubierta o
azotea.

44. Vulnerabilidad Alta
 Más de la mitad de los muros de carga
y/o columnas de la vivienda presentan
discontinuidades desde la cimentación
hasta la cubierta o azotea.
 También se considerará como
discontinuidad el cambio de un sistema
de muros en los niveles superiores a
columnas en el primer nivel.

45. Disposición de las
piezas de
mampostería

46. Vulnerabilidad Baja
 Las piezas de mampostería o
tabiques están traslapadas.
 Los tabiques son de buena
calidad. No presentan
agrietamientos importantes, no
hay piezas deterioradas o rotas.
 Los tabiques están colocadas de
manera uniforme y continua
hilada tras hilada.

47. Vulnerabilidad Alta
 Los tabiques no están
traslapados.
 Los tabiques son de muy mala
calidad. Se presentan
agrietamientos importantes con
piezas deterioradas o rotas.
 Los tabiques no están colocados
de manera uniforme y continua
hiladas tras hiladas.

48. Tipo y disposición
de pisos.

49. Vulnerabilidad Baja
 Pisos (o azotea) formados por losas
de concreto coladas en sitio o losas
prefabricadas que están bien
ancladas a sus elementos de soporte.
 Las losas de piso (o azotea) se apoyan
de manera en los muros de soporte,
proporcionando continuidad y buen
anclaje entre todos los elementos.
 Las losas de piso (o azotea) son
continuas y uniformes en relación
con los materiales que las componen.

50. Vulnerabilidad Media
Las losas de piso (o azotea) no
cumplen con alguna de las
anteriores consideraciones.

51. Vulnerabilidad Alta
 Las losas de piso (o azotea) no cumplen
con varias de las anteriores
consideraciones.
 Los pisos (o azoteas) están conformados
por madera o combinaciones de
materiales (concreto o mezcla, madera,
tierra, etc.) y no proporcionan las
características de continuidad y buen
anclaje entre elementos deseados para
que funcionen de manera monolítica.

52. Cimentación, dalas
de cerramiento o
amarres.

53. Baja
Vulnerabilidad
Media Alta

54. Entorno.

55. Vulnerabilidad Baja
La topografía donde se encuentra la
vivienda es plana o muy poco
inclinada.

56. Vulnerabilidad Media
La topografía donde se encuentra la
casa tiene un ángulo entre 20 a 30
grados de inclinación con la
horizontal.

57. Vulnerabilidad Alta
La vivienda se encuentra localizada en
pendientes con una inclinación mayor
de 30 grados con la horizontal.

58. Suelo.

59. Vulnerabilidad Baja
El suelo de la cimentación es duro. Esto se puede saber cuando
alrededor de la edificación no existen hundimientos, cuando no
se evidencian árboles o postes inclinados, no se siente
vibración cuando pasa un vehículo pesado cerca de la vivienda
o cuando en general las viviendas no presentan agrietamientos
o daños generalizados, especialmente grietas en los pisos o
hundimientos y desniveles en el mismo.

60. Vulnerabilidad Media
El suelo de la cimentación es de mediana resistencia. Se
pueden presentar, en general, algunos hundimientos y
vibraciones por el paso de vehículos pesados. Se pueden
identificar algunos daños generalizados en viviendas o
manifestaciones de hundimientos pequeños.

61. Vulnerabilidad Alta
El suelo de la cimentación es blando o es arena suelta. Se sabe
por el hundimiento en las zonas vecinas, se siente la vibración al
paso de vehículos pesados y la vivienda ha presentado
asentamientos considerables en el tiempo de construcción. La
mayoría de las viviendas de la zona presentan agrietamientos y/o
hundimientos.

62. Vulnerabilidad en
edificios.

63. Deben evitarse fuertes diferencias en los pesos de pisos sucesivos. El peso de cada
nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es
mayor que el del piso inmediato inferior ni, excepción hecha por el ultimo nivel de la
construcción, es menor que 70 por ciento de dicho peso. Hay que tratar que el peso
del edificio este distribuido simétricamente en la planta de cada piso. Una posición
fuertemente asimétrica generaría vibraciones torsionales. La figura 1 ilustra
esquemáticamente las situaciones que deben evitarse.

70. Métodos para el estudio de
la vulnerabilidad.

71. Método Simplificado.
Es aplicable a estructuras regulares con altura no mayor de 13
m. Se deben cumplir los siguientes requisitos:
 1. En cada planta, al menos el 75% de las cargas verticales
estarán soportadas por muros ligados entre sí mediante losas
monolíticas u otros sistemas de pisos resistentes y rígidos al
corte. Los muros podrán ser de mampostería, concreto
reforzado, placa de acero, compuestos de estos dos últimos
materiales o de madera.

72.  Se calcula el factor de área efectiva FAE, para el estado límite
de servicio o comportamiento elástico (Q = 1):

73.  Y para el estado límite de prevención de colapso

74.  2. La relación entre longitud y ancho de la planta no debe
exceder de 2, a menos que, dicha planta se suponga dividida
en tramos independientes cuya relación entre longitud y
ancho sea menor o igual a 2 y cada tramo resista la fuerza
cortante que le corresponda.
 3. Se ignoran desplazamientos horizontales, momentos
torsionantes y momentos de volteo. Solo se verifica que en
cada piso la suma de las resistencias al corte de los muros de
carga, proyectadas en la dirección en que se considera la
aceleración, sea cuando menos igual a la fuerza cortante total
que obre en el piso (paso1), pero empleando los coeficientes
sísmicos reducidos por ductilidad, redundancia y
sobrerresistencia en sustitución del término c/Q´Rρ

75. A continuación se
presentara el calculo de
vulnerabilidad sísmica por el
método dinámico para un
edificio de 4 pisos.

77. 1er Modo Fundamental.
1ra Iteracion.

78. 1er Modo Fundamental.
6ta Iteracion.

79. Fuerzas cortantes Desplazamientos

80. 2do Modo. 1ra Iteracion.

81. 2do Modo. 7ma Iteracion.

82. 3er Modo. 1ra Iteracion.

83. 3er Modo. 5ta Iteracion.

85. Coeficiente de partición.

86. Coeficiente de partición.

87. Desplazamientos

88. Desplazamientos máximos.

89. Desplazamientos maximos.

90. Factor de ductilidad.

91. Fuerza cortante final.

92. Fuerza cortante final.

93. Referencias.
1. Reglamento de la Comision Federal de Electricidad.
2. Normas Tecnicas Complementarias de Baja California.
3. Ley de Edificaciones del Estado de Baja California.
4. Evaluacion Simplificada de la Vulnerabilidad Sismica de Viviendas. Centro
Nacional de Prevencion de Desastres.
5. Capitulo 2. Vulnerabilidad y daño sismico. Concepto y evaluacion.