herramienta sig para el cálculo del costo de reparación de edificaciones debido a daños causados...

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Conferencia Latinoamericana de Usuarios Esri – LAUC 2013 16 al 18 de Octubre, 2013 | Lima, Perú

Herramienta SIG para el Cálculo del

Costo de Reparación de Edificaciones

Debido a Daños Causados Sismos

(CCRE – CISMID)

Miguel Estrada, Carlos Zavala, Jorge Morales

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Gestión del Ciclo de un Desastre

Herramienta SIG para el Cálculo del Costo de Reparación de Edificaciones Debido a Daños Causados Sismos (CCRE – CISMID)

Ciclo del Desastre

Pre-evento Evento Post-Evento

Hardware

Software

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Componentes del Riesgo


Riesgo = Función (Amenaza, Vulnerabilidad y Exposición )

Amenazas Exposición

Vulnerabilidad

Riesgo del

Desastre

Sismos,

tsunamis,

deslizamient

os

Población y

propiedades

Susceptibilidad a desastres de

origen natural

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Reducción del Riesgo


Riesgo = Función (Amenaza, Vulnerabilidad y Exposición )

Amenazas Exposición

Vulnerabilidad Reducción

del Riesgo

Básicamente

sin cambios Reubicación de la

población y

propiedades.

Incremento de la

resistencia

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Amenaza Sísmica


Sismos recientes

con magnitudes

mayores a 7 (Mw)

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Necesidad de Evaluar el Riesgo Sísmico

de las Edificaciones

• Alta sismicidad frente a

la costa peruana

• Desarrollo de ciudades

en esta zona

• Ubicación de zonas

urbanas en diferentes

tipos de suelos

• Informalidad en la

construcción de

viviendas


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Necesidad de Sistematizar la Información

• Para el estudio de riesgo sísmico se requieren

muchos datos, los cuales deben estar

sistematizados en una sola plataforma:

- Datos de peligro sísmico (sismicidad local)

- Datos de tipos de suelos (microzonificación geotécnica sísmica)

- Datos de inundación por tsunami

- Datos de vulnerabilidad estructural (evaluación estructural)

• ArcGIS como herramienta de análisis:

- Admite la integración de muchas fuentes de información.

- Permiten la interrelación entre los diferentes tipos de datos y se

pueden realizar análisis geo-espaciales.

- Las representaciones gráficas y tabulares permiten tomar

decisiones.


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Amenaza: Sismicidad y Geotecnia

• Para determinar el tipo de suelo y su respuesta

sísmica se realizan trabajos de campo:

- Exploración mediante excavaciones

- Medición de ondas de corte

- Medición de vibraciones (Microtremor)

- Se desarrollan mapas geotécnicos

• Se elaboran mapas de aceleraciones para los

escenarios sísmicos

- Por cada tipo de suelo se asignan diferentes

aceleraciones


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Estudio de las Condiciones del Suelo


Excavaciones Medición de ondas de corte

Medición de vibraciones Perfil de velocidades

Mapa de Isoperiodos

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Mapa de Aceleraciones del Terreno


Tipo de

Suelo Descripción

Factor de

amplificación

S1 Roca 1.0

S2 Intermedio 1.2

S3 Suelo blando 1.4

S4 Caso especial A ser

determinado

Integración de información: Tipos de

suelos e información cartográfica urbana

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Características Estructurales de Viviendas


Clase social alta

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Clase social media

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Clase social baja

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Información Catastral – INEI


Campo Valor Descripción

Uso

0

1

2

3

4

Vacío

Vivienda Individual

Vivienda Multifamiliar

Comercio

Edificio Público (Escuela, Hosp., Policía, etc.)

Material

0

1

2

3

4

Vacío

Adobe o quincha

Albañilería

Concreto armado

Otros

Conservación

0

1

2

3

4

Vacío

Bueno

Regular

Malo

Muy malo

Altura # Número de pisos

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Daño en las Edificaciones basado en su

Desplazamiento Debido al Sismo


Curva de daño basada

en el desplazamiento

de la edificación.

Los niveles de daño se

basan en las

características de las

edificaciones ya sea

por censo o trabajos de

levantamiento de

campo.

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Integración de Datos con ArcGIS


Condiciones del

suelos

Información de

edificaciones Redes de agua

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Herramienta de Sistematización


Diagrama de Flujo para el

desarrollo de una herramienta

de integración y análisis de

información para el cálculo del

riesgo sísmico para

edificaciones y redes de agua.

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Desarrollo de Herramienta de Análisis

• Desarrollo dentro de ArcGIS

software ArcGIS v10.0

• Programación en lenguaje

Python

• Se desarrolla con Arcpy y

módulos Math

• El programa ofrece flexibilidad

para hacer cambios en los

parámetros de las edificaciones y

suelos


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Procesamiento: Ingreso de datos


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Procesamiento: Presentación de datos:

Análisis para la Ciudad de Tacna


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Procesamiento: Presentación de datos:

Análisis para la Ciudad de Tacna


Tipo de Suelos

Datos de Edificaciones

Datos de Tuberías

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Procesamiento: Activación del Módulo de

Cálculo del CCRE


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Procesamiento: Ejecución del Programa


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Resultado: Mapa de Niveles de Daño para

una Zona Urbana


Los colores en el mapa indican los diferentes niveles de riesgo, expresado en el costo de reparación de la edificación.

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CONCLUSIONES


• Se ha desarrollado una herramienta que automatiza el

análisis de riesgo para edificaciones y redes de agua.

• El programa integra información geotécnica, estructural y

de redes de agua para simular los daños por un

determinado escenario sísmico.

• Información estadística sobre los probables daños

pueden ser obtenidas para elaborar planes de reducción

de riesgo.

• Esta herramienta se desarrolló conjuntamente con el

Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento y

debería ser usada en los gobiernos locales para que

tengan una idea de la magnitud del probable daño por un

sismo severo.

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Dr. Miguel Estrada

Dr. Carlos Zavala

Sr. Jorge Morales Presentado por: Ing. Silvia Alarcón

Centro Peruano Japonés de Investigaciones

Sísmicas y Mitigación de Desastres – CISMID,

Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional

de Ingeniería

Muchas Gracias

Zona para una Imagen Vertical

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