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Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

ESTUDIO DE LA VULNERABILIDAD SÍSMICA DE EDIFICIOS D EL CENTRO HISTÓRICO DE

TAPACHULA, CHIAPAS Alejandro Ruiz Sibaja 1, Jorge Aguilar Carboney 1, Francisco Vidal Sánchez 2, y Raúl González

Herrera 3

RESUMEN En este trabajo se describe el proceso para determinar la vulnerabilidad sísmica de una zona del centro histórico de Tapachula, Chiapas. Es en esta zona donde históricamente se han presentado daños estructurales importantes por ocurrencia de fenómenos naturales (sismo y viento). El estudio se basa en un censo de edificaciones realizado por estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH) en abril de 2008. Conforme a este censo hay 219 edificios en la zona de estudio. Las edificaciones censadas se clasifican según su vulnerabilidad en función de la escala propuesta en la EME-98. Se utiliza la metodología desarrollada en la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) para evaluación de la vulnerabilidad sísmica. Se realizan estimaciones sobre la propensión de las estructuras a sufrir daño por sismo, al mismo tiempo se generan mapas de vulnerabilidad para cada manzana de la zona en estudio.

ABSTRACT This paper describes the process for assessing the seismic vulnerability of an area of the historical center of Tapachula, Chiapas. Historically in this area there has been significant structural damage by natural phenomena (earthquake and wind). The assessment is based on technical data of buildings in this study. Such information was obtained in a field work conducted by students of the Engineering Faculty of Autonomous University of Chiapas (UNACH) in April 2008. In this field work were collected geometrical, structural and soil data of 219 buildings. These buildings were classified by their level of seismic vulnerability as proposed in the EMS-98. From this classification was obtained trend of structures to seismic damage. It uses the methodology developed in the Autonomous University Metropolitan (UAM) for assessment of seismic vulnerability. With this information vulnerability maps were generated for each block of the study area.

INTRODUCCIÓN Históricamente, la costa de Chiapas ha sido una zona con alta incidencia de eventos sísmicos. Esto se debe a que esta costa se encuentra en el Pacífico Mexicano, la zona de mayor actividad sísmica de México. Específicamente en la costa de esta región se encuentra la Trinchera Mesoamericana (límite entre la placa Norteamericana y la placa de Cocos), en la cual, durante el siglo XX, se originaron más de 7,000 eventos sísmicos de los cuales 800 tuvieron su epicentro en Chiapas. En el siglo pasado, de 1900 a 1999, se registraron más de 6 sismos con magnitud mayor que 6.5 en esta región. Estos antecedentes evidencian la necesidad de evaluar la vulnerabilidad sísmica de edificaciones individuales en la costa chiapaneca, a partir un estudio detallado, que permita conocer la susceptibilidad de estas edificaciones de experimentar un determinado nivel de daño para un movimiento sísmico específico.

1 Profesor, Universidad Autónoma de Chiapas, Boulevard Belisario Domínguez Km. 1081, Facultad de

Ingeniería, Campus I, C.P. 29020, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, Teléfono: (96) 1617-8000; fax: 1615-0527; [email protected], [email protected]

2 Investigador, Instituto Andaluz de Geofísica, C/Profesor Clavera Nº 12, Campus Universitario de Cartuja, C.P. 18071, Granada, España, Teléfono: (+34) 958-240-900; fax: 958-160-907; [email protected]

3 Profesor, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Edificio 10 de Ciudad Universitaria, Libramiento Norte Poniente s/n, Col. Lajas Maciel, C.P. 14010, México, D.F. Teléfono: (96) 1125-1834; fax: 1125-1834; [email protected]

XVII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural L eón, Guanajuato noviembre 2010.

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La ciudad de Tapachula, en la costa chiapaneca, es el mayor centro de población de esta zona y el motor económico de Chiapas. Debido a su situación geográfica Tapachula también es susceptible de sufrir la acción de fenómenos naturales constantes tales como los huracanes. Estos eventos potencian el riesgo de pérdidas de vidas humanas e infraestructura debido principalmente a las condiciones de vulnerabilidad de la zona y a una práctica constructiva que adolece de la falta de una normativa obligatoria para el cálculo estructural. La mayoría de los proyectos de estructuras que se realizan en esta ciudad hacen referencia a normativas que no necesariamente tienen aplicación en esta localidad. Es evidente el uso de configuraciones estructurales inadecuadas así como la falta de asesoría técnica en el proyecto, diseño y construcción de estas estructuras. Esto hace necesario el desarrollo de una normativa en la que se considere la experiencia y los desarrollos tecnológicos más recientes en el área de la vulnerabilidad estructural. Particularmente, es preciso realizar un estudio de la vulnerabilidad sísmica del centro histórico de Tapachula debido al tiempo transcurrido sin la presencia de fenómenos sísmicos importantes, al número y cercanía de las fuentes generadoras de terremotos y a la falta de preparación para enfrentar emergencias sísmicas de la población y de las autoridades. Esta necesidad y el interés en dar los pasos adecuados para mejorar las condiciones de vulnerabilidad de Tapachula han originado que desde 2008 el Cuerpo Académico de Prevención de Desastres Naturales, de la Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH), esté desarrollando un proyecto de investigación, con apoyo del Consejo de Ciencia y Tecnología de Chiapas, para formular la Normativa de Cálculo de Estructuras de esta localidad (proyecto CHIS-2005-C05-22052 “Propuesta de Normas de Seguridad Estructural de Tapachula, Chiapas”). Uno de los objetivos de este proyecto es llevar a cabo una evaluación interdisciplinaria e integral de la vulnerabilidad sísmica y de la tipología de estructuraciones y los materiales utilizados en la esta ciudad, haciendo énfasis en la vivienda de la gente de bajos recursos y en las edificaciones esenciales. Dentro de este contexto, el trabajo que aquí se presenta se apoya en un censo realizado por estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la UNACH, en abril de 2008, de una zona del centro histórico de Tapachula. Se utilizó la metodología desarrollada en la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) para evaluación de la vulnerabilidad sísmica. Este método consiste en relacionar las aceleraciones máximas del terreno con las intensidades de la Escala Macrosísmica Europea de 1998. Esta escala es muy completa, ya que clasifica las estructuras en dos niveles, por materiales de construcción y por clases de vulnerabilidad. Los daños los clasifica en grados y también proporciona los patrones del daño. Para cada material este patrón es diferente.

METODOLOGÍA UTILIZADA OBTENCIÓN Y MANEJO DE LOS DATOS El primer trabajo que se realizó después de elegir la zona de estudio fue hacer una visita de campo. Se definieron cuadrillas de estudiantes, previamente capacitados, para rellenar fichas técnicas en las cuales reunir información de las edificaciones de manera clara, sencilla y rápida. Las fichas incluyeron las características más relevantes de los edificios. De manera general se consideraron cuatro aspectos:

1. Ubicación detallada de la edificación: calle, número del predio, colonia y código postal. 2. Información general de la edificación: año de construcción, número de niveles, existencia de sótanos,

época de construcción, uso de la estructura, tipo de estructura, estructuración, sistema de piso, cimentación, colindancias, reparaciones anteriores, regularidad en planta, regularidad en elevación, ubicación dentro de la manzana y un apartado para observaciones en el que se puede incluir información acerca de la presencia de problemas estructurales visibles tales como: grietas, hundimientos, desplomes, falta de mantenimiento.

3. Elementos no estructurales: pretiles, vidrios, instalaciones, etc. 4. Información fotográfica: permite mostrar en una imagen, detalles de la estructura que serían difíciles

de describir en el formulario del censo, y muestra la gravedad de los problemas estructurales y del interior.

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CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LAS EDIFICACIONES VISITADAS Se agruparon las estructuras de acuerdo con el tipo de material de construcción, para poder distinguir las diferentes características dentro un mismo grupo, tales como: uso por nivel, tipo de estructura, estructuración, sistema de piso y tipo de cimentación. Esta clasificación permitió asignar una clase de vulnerabilidad a cada edificación. ASIGNACIÓN DEL GRADO DE DAÑO Y CLASE DE VULNERABILI DAD Se consideraron dos formas para asignar la vulnerabilidad:

1. Vulnerabilidad predefinida que se estima en función de las variables que intervienen en el diseño y construcción, las bases del cálculo, los métodos constructivos, los materiales, la mano de obra, la calidad de inspección.

2. Vulnerabilidad observada que se estima considerando una base estadística de daños causados por terremotos pasados.

Clases de vulnerabilidad Se utilizó la Escala Macrosísmica Europea (EME-98) que proporciona 5 clases de vulnerabilidad en forma ascendente, tal como se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Clases y tipos de vulnerabilidad según la Escala Macrosísmica Europea 98.

Para designar el grado de vulnerabilidad de cada estructura, se utilizó la clasificación de diferentes tipos de estructuras dentro de las clases y tipos de vulnerabilidad anteriores, según la propuesta de la EME-98 (véase figura 1). Estimación del grado de daño El modo en que un edificio se deforma bajo la carga de un terremoto depende del tipo de edificio. En una clasificación genérica se pueden distinguir los tipos de edificio de mampostería y los de concreto reforzado. Para asignar el daño observado durante el levantamiento, se empleó la clasificación de daños de la EME-98 que considera únicamente los daños que se muestran en las tablas 2 y 3. Para asignar el daño observado durante el levantamiento, se empleó la clasificación de daños de la EME-98 que considera únicamente los daños que se muestran en las tablas 2 y 3. La determinación de un grado de daño resulta de realizar el censo de edificaciones en el área de estudio. A partir de este registro se determina la vulnerabilidad sísmica de cada edificación. Enseguida se establece el daño por sismo relacionándolo con la intensidad y aceleración sísmicas de acuerdo con el método de la UAM. Generación de mapas Con la información obtenida mediante el procedimiento anterior, se realizan mapas que contienen tres niveles de información: tipo de estructuras, clase de vulnerabilidad asignada, e información del grado de daño de las estructuras. Estos mapas permiten mostrar la distribución espacial de las estructuras, y advertir sobre las zonas más vulnerables o con más daño que otras. Todo esto, junto con un estudio de peligrosidad sísmica, permite generar nuevos mapas para cada diferente escenario de riesgo, pudiendo establecerse así, estrategias de emergencias en zonas específicas del lugar en estudio.

Clase de vulnerabilidad Tipo de vulnerabilidad A Muy alta B Alta C Media D Baja E Muy Baja F Casi Nula


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Figura 1. Clases de vulnerabilidad sísmica para dif erentes tipos de estructuras de acuerdo con la Escala Macrosísmica Europea 98.

Evaluación del riesgo sísmico Con la información obtenida mediante el procedimiento anterior, se realizan mapas que contienen tres niveles de información: tipo de estructuras, clase de vulnerabilidad asignada, e información del grado de daño de las estructuras. Utilizando la EME-98 y la aceleración máxima que puede sufrir el terreno en el que está desplantada la estructura, se estima la cantidad de edificaciones que pueden sufrir daños y el tipo de daño asociado. En la tabla 4 se presenta la relación entre la intensidad de un sismo, valores de porcentajes de daño y aceleraciones provocadas por un determinado sismo característico o esperado en la zona de estudio. La escala generalmente usada para las intensidades, es la de Mercalli Modificada, que asigna intensidades entre I y XII. Intensidades de IV o menores no corresponden a daño estructural y una intensidad de X corresponde a una destrucción generalizada.

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Tabla 2. Clasificación de daños en edificios de mam postería.

METODOLOGÍA UTILIZADA PARA TAPACHULA ZONA DE ESTUDIO En abril de 2008, estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la UNACH, dirigidos por profesores de esta facultad, realizaron una visita de campo en la cual se elaboraron fichas técnicas para edificios del centro histórico de Tapachula. La zona visitada abarca12 manzanas en un área aproximada de 10 hectáreas. Esta superficie contiene 219 edificaciones con diversas tipologías estructurales, desde muros de adobe hasta elementos de concreto reforzado. En la figura 2 se muestra la zona de estudio.

Grado 1: Daños de despreciables a ligeros (ningún daño estructural, daños no estructurales ligeros)

Fisuras en muy pocos muros. Caída sólo de pequeños trozos de revestimiento.

Caída de piedras sueltas de las partes altas de los edificios en muy pocos casos.

Grado 2: Daños moderados (daños estructurales ligeros, daños no estructurales

moderados) Grietas en muchos muros.

Caída de trozos bastante grandes de revestimiento. Colapso parcial de chimeneas.

Grado 3: Daños de importantes a graves (daños estructurales moderados, daños no estructurales

graves) Grietas grandes y generalizadas en la mayoría de los

muros. Se sueltan tejas del tejado.

Rotura de chimeneas por la línea del tejado. Se dañan elementos individuales no estructurales

(muros divisorios, hastiales y tejados).

Grado 4: Daños muy graves (daños estructurales graves, daños no estructurales muy

graves) Se dañan seriamente los muros.

Se dañan parcialmente los tejados y losas.

Grado 5: Destrucción (daños estructurales muy graves)

Colapso total o casi total.


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Tabla 3. Clasificación de daños en edificios de con creto reforzado.

REUNIÓN DE DATOS DE LAS EDIFICACIONES CENSADAS Durante la visita de campo se utilizó una ficha técnica en la cual se registraron los siguientes datos:

1. El material de que está construida la estructura 2. La zona de la ciudad en la que se encuentra 3. El croquis de localización 4. Los datos generales de la vivienda 5. Las características de la superestructura 6. Las características de la cimentación 7. Las características del sistema piso-techo 8. La geometría de la edificación 9. Los antecedentes históricos de la edificación

Grado 1: Daños de despreciables a ligeros (ningún daño estructural, daños no estructurales ligeros) Fisuras en el recubrimiento de marcos o en la base de

los muros. Fisuras en tabiques y muros divisorios.

Grado 2: Daños moderados

(daños estructurales ligeros, daños no estructurales moderados)

Grietas en vigas y columnas de marcos y en muros estructurales.

Grietas en tabiques y muros divisorios. Caída de enlucidos y revestimientos frágiles.

Falla del mortero de las juntas de muros prefabricados.

Grado 3: Daños de importantes a graves (daños estructurales moderados, daños no estructurales

graves) Grietas en columnas y en uniones viga/columna en la

base de los marcos y en las uniones de los muros acoplados.

Desprendimiento del recubrimiento del concreto. Pandeo del acero de refuerzo.

Grandes grietas en tabiques y muros divisorios. Falla de muros prefabricados divisorios individuales.

Grado 4: Daños muy graves

(daños estructurales graves, daños no estructurales muy graves)

Grandes grietas en elementos estructurales con daños en el concreto por compresión y rotura del acero de

refuerzo. Falla en la trabazón del acero de refuerzo en las vigas.

Ladeo de columnas. Colapso de algunas columnas o de una planta alta.

Grado 5: Destrucción (daños estructurales muy graves)

Colapso de la planta baja o de partes (por ejemplo alas) del edificio.

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Tabla 4. Relación entre intensidad, daño y acelerac ión máxima esperada.

Este formulario permitió reunir información de las construcciones de manera clara, sencilla y rápida, ya que incluye las características más relevantes de las estructuras. Se rellenaron 219 fichas, una por cada edificación censada. En las figuras 3 y 4 se presenta un ejemplo de la ficha técnica utilizada en la visita de abril 2008, en las figuras 5 y 6 aparecen ejemplos de las edificaciones censadas. Después de registrar en la ficha técnica las características de cada una de las edificaciones visitadas, las estructuras se agruparon de acuerdo con sus características: uso, ubicación en la ciudad, tipo de material de construcción (mampostería, concreto y acero), cimentación y sistema de piso-techo. A continuación se elaboró una base de datos para resumir y procesar la información de los formularios. En las tablas 5 y 6 aparecen ejemplos de la forma en que se agruparon las características estructurales de los edificios censados. CRITERIOS PARA ASIGNACIÓN DE CLASE DE VULNERABILIDA D Y GRADO DE DAÑO En el centro histórico de Tapachula predominan las estructuras a base de muros de carga de ladrillo o de bloque de concreto, con sistema de techo de teja o de losa de concreto reforzado. Las clases de vulnerabilidad consideradas para estas edificaciones fueron B, C y D. Esta asignación se hizo observando el tipo de material, la estructuración, la calidad de la mano de obra, el mantenimiento, la regularidad (horizontal y vertical) y los antecedentes históricos.

EME Definición Daño

A B C D E F

Aceleración

% g

Grado % Grado % Grado % Grado % Grado % Grado %

I No Sentido 0.0

II Apenas sentido 0.0 - 0.15

III Débil 0.15 - 0.20

IV Ampliamente

observado 0.50 - 2.0

V Fuerte 1 0-15 1 0-15 2.0 - 5.0

1 15-55 1 15-55 1 0-15 5.0 - 10.0 VI

Levemente

Dañino 2 0-15 2 0-15

VII Dañino 3 15-55 2 15-55 2 0-15 1 0-15 10.0 - 20.0

4 0-15 3 0-15

4 15-55 3 15-55 2 15-55 2 0-15 20.0 - 50.0 VIII

Gravemente

Dañino 5 0-15 4 0-15 3 0-15

IX Destructor 5 15-55 4 15-55 3 15-55 2 15-55 2 0-15 50.0 - 80.0

5 0-15 4 0-15 3 0-15

X Muy Destructor 5 55-100 5 15-55 4 15-55 3 15-55 2 15-55 2 0-15 80.0 - 130.0

5 0-15 4 0-15 3 0-15

XI Devastador 55-100 4 55-100 4 15-55 3 15-55 2 15-55 150.0 - 200.0

5 15-55 5 0-15 4 0-15 1 0-15

Destr. 100 Destr. 100 Destr. 100 Destr. 55-100 Destr. 55-100 Destr. 55-100 > 200.0 XII

Completamente

devastador Casi


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Figura 2. Zona estudiada del Centro Histórico de Ta pachula, Chiapas. Se establecieron una serie de criterios para asignar una clase de vulnerabilidad a cada edificación, algunos de los cuales se mencionan a continuación junto a la asignación del grado de daño:

1. A todas las estructuras que han sido dañadas por sismos previos se les asigno un grado de daño mínimo de 2, no tomando en cuenta si fueron remodeladas o reparadas después del daño.

2. Se acepta que las estructuras de mampostería son generalmente las más antiguas y han estado sometidas a muchos ciclos de carga sísmica durante su vida, por lo cual se les penaliza con un grado de daño 2.

3. A las edificaciones de concreto reforzado se les asignó en principio una vulnerabilidad de clase D. De forma semejante a las edificaciones de mampostería, en caso de existir daño por sismo se les penalizó con un mayor grado de daño y con una clase de vulnerabilidad más alta.

4. Se tomaron en cuenta la regularidad en planta y la regularidad vertical para una mejor calificación de la vulnerabilidad.

5. Se consideró que estructuras sin mantenimiento tienen una mayor vulnerabilidad. Esto se observó en los casos de estructuras abandonadas o en ruinas, o en estructuras dañadas por sismos anteriores y que no fueron reparadas.

Al procesar la base de datos, de las 219 edificaciones visitadas, se encontraron 37 estructuras con vulnerabilidad B, 174 estructuras con vulnerabilidad C y 8 estructuras con vulnerabilidad D. La clasificación de estos edificios se hizo con base en la EME-98. De acuerdo con la metodología utilizada, en la zona estudiada existen 193 estructuras con un grado de daño 2 (daños leves), 23 estructuras con grado de daño 3 (daños moderados) y 2 estructuras con grado de daño 4 (muy grave), estas dos últimas edificaciones se encuentran deshabitadas a la fecha por lo cual, en caso de colapso solo habría pérdidas económicas.

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FECHA DE ELABORACIÓN: J-17-ABRIL-2008

FORMATO DE EVALUACION DE VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE TAPACHULA, CHIAPAS.

NOMENCLATURA DE LA ZONA

TIPO A LADRILLO - TEJA ZONA 1 SUR - ORIENTETIPO B LADRILLO - LÁMINA ZONA 2 SUR - PONIENTETIPO C LADRILLO - LOSA MACIZA ZONA 3 NORTE - ORIENTETIPO D BLOCK - LOSA MACIZA ZONA 4 NORTE - PONIENTETIPO E LADRILLO - MADERATIPO F LADRILLO - ASBESTOTIPO G MADERA - TEJATIPO H ADOBE-TEJATIPO I CONCRETO REFORZADOTIPO J ESTRUCTURA DE ACERO

SE ANEXA REPORTE FOTOGRÁFICOFORMATO JPEG-13 A 18 (14)ZONA DE UBICACIÓN ZONA 4

CROQUIS

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPASFACULTAD DE INGENIERIA

NOMENCLATURA AL TIPO DE VIVIENDA

Figura 3. Ficha técnica utilizada para censar edifi caciones (anverso)


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12 AVENIDA NORTE54CENTRO

D

JUNTA IZQ. (CM) 0JUNTA DER. (CM) 0

ALTURA DE CONST. IZQ. (M) 6 MALTURA DE CONST. DER. (M) 6 M

NO SABE1

4.5

Tipo de suelo NO SABECondiciones del Terreno NO SABE

COMERCIO

15BLOCK

LOCALES COMERCIALES COLOR VERDE ABARCANDO CASI MEDIA CUADRA

DESCONOCE

15 CMCON AZULEJOLOSA COLADA

2%

LARGO (M) 24 MTSANCHO (M) 15 MTSALTO (M) 6 MTS

BUENA XXXINTERMEDIA

MALABUENA XXX

INTERMEDIAMALA

CAMBIO DE SISTEMA CONSTRUCTIVOCAMBIO ABRUTO DE SECCIÓN EN ELEVACIÓNCAMBIO EN ALTURA IMPORTANTE O DOBLE ALTURA

NONONONONONO

EDIFICACION APARENTEMENTE RECIENTE, NO MAYOR A 10 AÑOS

Carcaterísticas del mobiliario (costo y tipo de muebles) económico medioCaracterísticas de acabados económico medio

Habitantes aproximados LOCALES COMERCIALES

CARACTERÍSTICAS DE LA SUPERESTRUCTURA

COLINDANCIAS

USO PRINCIPAL

DATOS GENERALES DE LA VIVIENDA

NIVELES SOBRE EL TERRENO

DENSIDAD DEL MURO

ALTURA DE ENTREPISOS (M)

CARACTERISTICAS DEL TERRENO

EDAD DE LA CONSTRUCCIÓN (APROX).AÑOS

COLONIATIPO DE VIVIENDA

ESPESOR DE MUROS (CM)

OBSERVACIONES

REMODELACIONES

ESPESOR DE LOSA DE TECHO

DESCRIPCIÓN

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA VIVIENDAPOSICIÓN EN LA MANZANA

DESCRIPCIÓN

CALLE Y NUMERO

REGULARIDAD EN PLANTA

REPARACIONES ANTERIORES

ALARGAMIENTO DE PLANTAPLANTA ASIMÉTRICA

MATERIALTIPO DE ESTRUCTURA

DAÑOS PREVIOS POR VIENTODAÑOS PREVIOS POR SISMO

CARACTERÍSTICAS DE LA CIMENTACIÓN

SISTEMA PISO - TECHO

DIMENSIONES

PISO BLANDO

Daños previos por inundacionesDaños previos por deslaves

DESCRIPCIÓN PISO

PENDIENTE DEL TECHODESCRIPCIÓN TECHO

GEOMETRÍA DE LA EDIFICACIÓN

ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA EDIFICACIÓN

REGULARIDAD VERTICAL

Figura 4 Ficha técnica utilizada para censar edific aciones (reverso)

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Figura 5. Edificación de muros de bloque de concret o del centro histórico de Tapachula.

Figura 6. Edificación de muros de ladrillo del cent ro histórico de Tapachula.


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Tabla 5. Características estructurales de edificios del centro histórico de Tapachula.

SUPERESTRUCTURA SISTEMA PISO/TECHO

USO DE LA EDIFICACIÓN UBICACIÓN

MATERIAL ESTRUCTURACIÓN

CIMENTACION

PISO TECHO Local

comercial 4 Poniente S/N Mampostería Muros de ladrillo de

barro recocido Desconoci

do Losa

maciza Losa

maciza Local

comercial 4 Poniente #54 Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

7 Poniente Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Teja de asbesto

Local comercial 7 Poniente #17 Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Teja de asbesto

Local comercial

7 Poniente S/N Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Losa maciza


barro Desconoci

do Losa

maciza Losa

maciza



do Losa

maciza

Lámina galvanizad

a Local

comercial 7 Poniente S/N Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

6 Norte S/N Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Lámina

Local comercial 6 Norte #57 Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Madera

Casa abandonada

9 Poniente Norte #20

Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Teja de barro

recocido Local

comercial 9 Poniente #18 Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Lámina de zinc

Local comercial

4 Norte con 9 Poniente mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Madera

Local comercial

4 Norte #52 Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Madera

Local comercial

4 Norte con 7 Poniente Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Lámina de

zinc Local

comercial 7 Poniente #19 Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Losa

maciza Local

comercial 7 Poniente S/N Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Lámina de

asbesto Local

comercial 7 Poniente S/N Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Lámina de asbesto

Local comercial

4 Norte con 9 Poniente


Desconocido

Losa maciza

Madera

Local comercial

4 Norte con 9 Poniente Mampostería Muros de ladrillo de

barro Desconoci

do Losa

maciza Madera

Local comercial

3a Oriente y 5a Norte


Desconocido

Losa maciza

Teja de barro

recocido

Escuela 1a Oriente y 5a Norte Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza

Losa maciza (3 niveles)

Local comercial

3a Oriente y 7a Norte Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Losa

maciza Local

comercial 3a Oriente y 7a

Norte Mampostería Muros de ladrillo de


do Losa

maciza Lámina de

zinc Local

comercial 3a Oriente y 7a

Norte Mampostería Muros de ladrillo de barro recocido

Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

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Tabla 6. Características estructurales de edificios del centro histórico de Tapachula.

SUPERESTRUCTURA SISTEMA PISO/TECHO

USO DE LA EDIFICACIÓN UBICACIÓN

MATERIAL ESTRUCTURACIÓN

CIMENTACION

PISO TECHO

Local comercial

Central Norte esquina con

15a Poniente, #100

Mampostería Muros de bloque de concreto

Desconocido

Losa maciza

Lámina de zinc

Casa - habitación

Av. Central Norte # 102 Mampostería Muros de ladrillo de

barro recocido

Zapatas aisladas

con contra trabes

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

Av. Central Norte # 110 Mampostería Muros de bloque de

concreto Desconoci

do Losa

maciza

Losa maciza/

lámina de zinc

Casa habitación

Av. Central Norte, esquina

con 17 Poniente Mampostería Muros de tabique de


do Losa

maciza

Losa maciza PB

y de lámina PA

Local comercial

17a Calle Poniente # 2


Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

17a Calle Poniente

esquina con 2ª Av. Norte


Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

2a Av. Norte esquina con 15a Poniente

Mampostería Muros de ladrillo de

barro recocido y bloque de concreto

Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial y

casa habitación

Av. Central Norte #61, entre

7a y 9a Calle Oriente


Desconocido

Losa maciza

Losa maciza PB

y de lámina PA

Local comercial

Av. Central Norte #61-c, entre 7a y 9a Calle Oriente


Desconocido

Losa maciza

Lámina de zinc

Local comercial y

bodega



Mampostería y adobe

Muros de ladrillo de barro recocido y

adobe

Desconocido

Losa maciza

Teja en el área de oficina y

de lámina en bodega a un agua

Local comercial y

casa habitación




Desconocido

Losa maciza

Lámina en local

comercial y losa

maciza y teja en casa

habitación Local

comercial (en PB) y bodega

(en PA)




Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Local comercial

Av. Central Norte #71,

esquina con 9a Calle Oriente


Desconocido

Losa maciza

Losa maciza

Casa habitación

9a Calle Oriente #1, entre 1a y 3a Av. Norte


Desconocido

Losa maciza

Losa maciza


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VULNERABILIDAD Y DAÑO DE LAS EDIFICACIONES CENSADAS

RESUMEN DE RESULTADOS A continuación se muestran dos tablas en las que se resumen los resultados del proceso de la información reunida en campo. En la tabla 7 se presentan la tipología de las edificaciones y su vulnerabilidad correspondiente. En la tabla 8 aparecen la tipología y el daño asignado a las edificaciones.

Tabla 7. Tipología estructural y vulnerabilidad asi gnada.

Al observar las tabla 6 se desprende que existen 37 edificaciones dentro de la clase de vulnerabilidad B. De estos 37 edificios, 36 son de muros de ladrillo de barro con cierto grado de confinamiento, la estructura restante es de madera. Estas edificaciones se clasificaron así debido al daño que presentan por eventos sísmicos pasados y porque tienen una antigüedad de más de 35 años, lo cual, considerando que no han tenido un mantenimiento preventivo, influye en la degradación del material de construcción. Por esta razón estas construcciones son las más vulnerables. En la clase de vulnerabilidad C se agrupan un total de 174 edificaciones. Esta clase de vulnerabilidad es la que predomina en la zona en estudio, siendo en su gran mayoría estructuras de muros de ladrillo con un mejor confinamiento que las de la clase anterior. También existe un edificio de concreto reforzado (con una antigüedad menor de 35 años). Las edificaciones de mampostería que se ubican dentro de esta clase de vulnerabilidad, en general, están en buenas condiciones. Por lo que se refiere a la edificación de concreto reforzado, se ha incluido en esta clase de vulnerabilidad principalmente porque su estructuración es a base de marcos con muros de ladrillo de barro, esto lo hace más vulnerables ante sismo debido a la interacción existente marco-muro. La presencia de los muros puede originar la existencia de columnas cortas o provocar problemas al no estar los muros ligados adecuadamente a los marcos. La clase de vulnerabilidad D tiene un total de 8 estructuras, siendo mayoría las edificaciones de muros de ladrillo con confinamiento. Se les asignó esta clase de vulnerabilidad porque estos edificios presentan una buena calidad de construcción, unas características generales adecuadas de estructuración y una antigüedad no mayor de 15 años.

VULNERABILIDAD TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL Número de

edificios A B C D E F

Ladrillo de barro recocido y teja de barro recocido 22 17 5

Ladrillo de barro recocido y teja de barro recocido-lamina 1 1

Ladrillo de barro recocido y lámina de zinc 39 17 22

ladrillo de barro recocido y lámina de asbesto 4 4 Ladrillo de barro recocido y losa maciza de concreto

reforzado 140 2 132 6

Bloque de concreto y losa maciza de concreto reforzado 8 7 1 Ladrillo de barro recocido- bloque de concreto y lámina de

asbesto 1 1

Ladrillo de barro recocido- bloque de concreto y lámina de zinc 1 1

Ladrillo de barro recocido-bloque de concreto y losa maciza de concreto

1 1

Concreto reforzado 1 1

Madera y teja de barro recocido 1 1

219 edificios

15


Tabla 8. Tipología estructural y daño asignado.

GENERACIÓN DE MAPAS DE VULNERABILIDAD Y DAÑO Con la información anterior, se elaboraron mapas de vulnerabilidad y daño para cada manzana censada. En estos mapas se muestran la ubicación de las edificaciones, su clase de vulnerabilidad y su grado de daño. En la tabla 9 se muestra la simbología asociada a estos mapas.

Tabla 9. Simbología de los mapas de vulnerabilidad y daño.

En las figuras 7 y 8 aparecen los mapas de vulnerabilidad y daño para dos de las manzanas censadas, situadas en la zona norponiente del centro histórico de Tapachula. Las edificaciones que aparecen aquí son en su mayoría de muros de ladrillo de barro, con vulnerabilidad media y un grado de daño moderado.

DAÑO TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL Número de

edificios 0 1 2 3 4 5 Ladrillo de barro recocido y teja de barro

recocido 22 12 9

Ladrillo de barro recocido y teja de barro recocido-lamina

1 1

Ladrillo de barro recocido y lámina de zinc 39 29 10

ladrillo de barro recocido y lámina de asbesto 4 4 Ladrillo de barro recocido y losa maciza de

concreto reforzado 140 135 5

Bloque de concreto y losa maciza de concreto reforzado

8 8

Ladrillo de barro recocido- bloque de concreto y lámina de asbesto

1 1

Ladrillo de barro recocido- bloque de concreto y lámina de zinc

1 1

Ladrillo de barro recocido-bloque de concreto y losa maciza de concreto

1 1

Concreto reforzado 1 1

Madera y teja de barro recocido 1 1

219 edificios

SIMBOLOGÍA

TIPO DE ESTRUCTURA

M: MAMPOSTERÍA CR:CONCRETO REFORZADO

MA: MADERA

CLASE DE VULNERABILIDAD

A: MUY ALTA B: ALTA

C: MEDIA E: MUY BAJA F: CASI NULA

CLASIFICACIÓN DEL DAÑO

1: DESPRECIABLE 2: MODERADO

3: IMPORTANTE A GRAVE 4: MUY GRAVE

5: DESTRUCCIÓN


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Figura 7. Mapa de vulnerabilidad y daño para una ma nzana de la zona norponiente del centro histórico de Tapachula

Figura 8. Mapa de vulnerabilidad y daño para una ma nzana de la zona norponiente del centro histórico de Tapachula.

Se han generado mapas semejantes a los que aquí se presentan para la zona censada del centro histórico de Tapachula. Con ayuda de esta información se pueden distinguir fácilmente la clase de vulnerabilidad y el grado de daño por sismo para los diferentes tipos de edificaciones estudiadas. Se pretende utilizar estos resultados para el estudio de distintos escenarios sísmicos de esta zona de la ciudad. Así, se podrán establecer estrategias de gestión de emergencias por sismo en el centro histórico de Tapachula.

16a.

PO

NIE

NT

E

MC2

17a.

PO

NIE

NT

E

M

15a.

PO

NIE

NT

E

4 AV. NORTE

MC2

C2

5 AV. NORTE

B3

C2

MC2

M M

C2

MC2

M

MB3

MB3

MC2MB3MC2MC2

MC2MC2MC2

MB3MC2MC2

MC2MC2MC2

MC2

MC2

MC2

MC2

MC2

MC2

MC2

MC2

C2

M

C2

M

C2

M

C2

M

C2

M

C2

M

B3

M

B3

M

B3

M

6a. P

ON

IEN

TE

7a. P

ON

IEN

TE

10 AV. NORTE

8 AV. NORTE

9 AV. NORTE

MC2

MC2

MC2

MC2

C2

M

C2

M

MC2

MC2

5a. P

ON

IEN

TE

MC2

MC2

MC2

MC2

17


CONCLUSIONES

Se determinaron la vulnerabilidad y el grado de daño por sismo de una zona del centro histórico de Tapachula. En esta zona se estudiaron 219 edificaciones. Como resultado de esta evaluación se encontraron 37 estructuras con vulnerabilidad B, 174 estructuras con vulnerabilidad C y 8 estructuras con vulnerabilidad D. Esta clasificación se hizo con base en la EME-98. De acuerdo con la metodología utilizada, en la zona estudiada existen 193 estructuras con un grado de daño 2 (daños leves), 23 estructuras con grado de daño 3 (daños moderados) y 2 estructuras con grado de daño 4 (muy grave), estas dos últimas edificaciones se encuentran deshabitadas a la fecha. Se generaron mapas de vulnerabilidad, para cada manzana estudiada, los cuales se pueden utilizar para establecer planes de contingencia sísmica de la zona evaluada. En la visita de campo se observó que gran parte de las edificaciones tienen una planta que tiende a ser simétrica, ya sea cuadrada o rectangular, lo cual favorece un adecuado comportamiento sísmico. En todas las edificaciones visitadas no se detectaron problemas originados por la cimentación. Lo anterior, aunado a su altura relativamente baja (de uno a tres niveles), explica en parte el que no haya habido grandes pérdidas materiales y humanas durante los eventos sísmicos ocurridos a lo largo de la historia de Tapachula. En general el estado de conservación de las edificaciones estudiadas es bueno aunque durante el censo se encontraron dos edificaciones en malas condiciones, ambas con más de 30 años de antigüedad. Cabe mencionar que es una práctica común en Tapachula el no realizar un mantenimiento preventivo de las edificaciones. Esto debe ser motivo de reflexión y un punto a incluir en el desarrollo de una futura norma estructural para esta ciudad.

AGRADECIMIENTO Los autores agradecen muy especialmente al CONACYT, COCyTECH y al Gobierno del Estado de Chiapas, por financiar el proyecto FOMIX CHIS-2005-C05-22052. El presente documento representa un reporte de las actividades que se han realizado. También se agradece a la Universidad Autónoma de Chiapas, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas y al Instituto Andaluz de Geofísica, por el apoyo, tiempo y facilidades otorgadas a los participantes del proyecto para realizar la investigación que se presenta.

REFERENCIAS Aguilar Carboney J. y Ruiz Sibaja A. (2009), “Resultados preliminares sobre el censo de edificaciones del centro histórico de Tapachula, Chiapas”, Reporte Interno, Universidad Autónoma de Chiapas, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, 90 pp. Aguilar Carboney J, González Herrera R, Ruiz Sibaja R, y Cruz Díaz R. (2008). “Análisis de vulnerabilidad de las construcciones del centro histórico de Tapachula y Tuxtla Gutiérrez, Chiapas”. Memoria en extenso del XVI Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, Veracruz, Veracruz, 6 al 8 de noviembre de 2008. Publicación en CD ROM. Figueroa A. J. (1973), “Sismicidad en Chiapas”, Series del Instituto de Ingeniería Nº 316, Universidad Nacional Autónoma de México, México, D. F., México, 50 pp. Méndez Vázquez L. A. y Méndez Villatoro C. F. (2010), “Vulnerabilidad sísmica de la colonia centro de la ciudad de Tapachula, Chiapas”, Tesis de Licenciatura, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chiapas, 94 pp. Sistema Estatal de Protección Civil (2008), “Plan operativo de protección civil por riesgo sísmico”, Secretaría de Seguridad y Protección Ciudadana, Subsecretaría de Protección Civil, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, 140 pp.

sociedad mexicana de ingeniería estructural estudio de … · de la vulnerabilidad sísmica y de...

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