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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ

FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

“VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS VIVIENDAS DEL CENTROHISTORICO DE LA CIUDAD DE PUNO”

PERFIL DE TEMA DE INVESTIGACION

PRESENTADO POR:

Maestro en Ingeniería Civil

DIANA ELIZABETH QUINTO GASTIABURU

PUNO-PERÚ

2016

PROYECTO DE INVESTIGACION

I.- TITULO

VULNERABILIDAD SÍSMICA DE LAS VIVIENDAS DEL CENTROHISTÓRICO DE LA DE LA CIUDAD DE PUNO

II.- AUTOR

Diana Elizabeth Quinto Gastiaburu

LUGAR DONDE SE DESARROLLARÁ LA TESIS

La Tesis se desarrollará en el departamento de Puno.

I.- DESCRIPCION DEL PROYECTO

La ciudad de Puno, ha tenido un considerable crecimiento poblacional del 1.1%

promedio anual, según el INEI del censo de 1993-2007, prueba de ello son la

gran cantidad de viviendas que se han construido a lo largo de estos años; sin

embargo en el centro de Puno ya no hay expansión por lo que muchas de

estas viviendas en el centro de Puno ya están edificadas son de material de

adobe y en algunos casos con albañilería confinada, estas en su mayoría son

construcciones antiguas mayor a los 80 años debido a que en esta zona son

las primera casas donde se inició la primera población de la ciudad de Puno, de

manera que esta zona sigue siendo la más concurrida durante el día.

En el tiempo en que estas casas se construyeron fueron sin el asesoramiento

de un especialista, solo a través de mano de maestros de obra para luego

estas construcciones servir para uso de viviendas.

Este trabajo de investigación tiene por finalidad determinar la vulnerabilidad

sísmica de las viviendas de la zona central o llamado centro historico de la

ciudad de Puno, debido a que en esta zona las viviendas que existen necesitan

ser ocupadas por instituciones públicas y privadas, al mismo tiempo podemos

decir que la sobrecarga que está siendo aplicada a estas viviendas no es la

mas adecuada, debido a que no fue diseñada para esta sobrecarga, a esto se

adiciona la antigüedad que tienen estas viviendas y frente un eventual

movimiento sísmico podría estas colapsar , por tener estas viviendas un alto

grado de vulnerabilidad, ya que según el reglamento sísmico Puno se

encuentra en la zona 2.

El presenta trabajo servirá para determinar el grado de vulnerabilidad que tiene

esta zona y así poder determinar que cuidados se deben tener con la finalidad

de que un futuro se puedan estas viviendas reforzar o en algunos casos si

fuera el caso demoler , también es un aporte para que otras investigaciones

puedan continuar con las demás zonas de la ciudad de Puno.

1.1 Antecedentes Bibliográficos

Respecto a la información de estudios sobre la vulnerabilidad sísmica de la

ciudad de Puno, no cuenta con esta información tan importante para la

prevención y bienestar de los pobladores ante la presencia de algún evento

sísmico en la ciudad, motivo por el cual se plantea la necesidad de información

del mismo; siendo Puno una cuidad importante en la región, con crecimiento

poblacional constante y vulnerable ante la presencia de algún eventual

movimiento sísmico.

El presente proyecto de investigación tiene antecedentes en las siguientes

investigaciones:

En la “Pontificia Universidad Católica del Perú” se han llevado a cabo los

siguientes trabajos de investigación de tesis tomados como referencia:

“Recomendaciones Técnicas para Mejorar la Seguridad Sísmica deViviendas de Albañilería Confinada de la Costa Peruana” de los autores

Ing. Miguel Ángel Mosqueira Moreno e Ing. Sabino Nicola Tarque Ruíz; cuya

investigación realizada en viviendas informales construidas en 5 ciudades

(Chiclayo, Trujillo, Lima, Ica y Mollendo) son alarmantes, pues de las viviendas

analizadas el 84% tienen riesgo sísmico alto y el 16% tienen riesgo sísmico

medio. Esto implica que las viviendas informales son inseguras y que todas

sufrirían daños importantes ante un sismo severo (aceleración máxima de

0,4g).

“Análisis de la vulnerabilidad sísmica de la viviendas informales en laciudad de Trujillo” del autor Johan Edgar Laucata Luna; cuya investigación da

a conocer que la vulnerabilidad de las 30 viviendas encuestadas en Trujillo, es

alta con un 83%, y solo un 7% tiene baja vulnerabilidad. El peligro es medio

con un 83% de las viviendas, el saldo tiene un alto peligro. Finalmente el riesgo

es alto con un 87%, y la diferencia tiene un riesgo medio. No resultando

ninguna vivienda con riesgo bajo.

1.2 Planteamiento del problema

La ciudad de Puno dentro de su crecimiento poblacional genera una necesidadde vivienda y por consiguiente también crecen las necesidades de expansión através de intuiciones públicas y privadas, el desarrollo, el crecimiento la cual serealiza en forma muy desordenada y sin el adecuado asesoramiento deprofesionales que se ocupan de esta área que es la zona céntrica de la ciudadde Puno, esto se debe a que la población quiere estar cerca del hospital,mercado y otros lugares que no se encuentran en las zonas aledañas,generando sobrepoblación en esta zona.

La mayoría de estas casas tienen un tiempo de construcción mayor a los 50años y han sido construidas para ser solo viviendas, sin embargo actualmenteestas están siendo usadas con otro fin como es bancos, instituciones, colegiosy departamentos que muchas veces no han sido diseñadas para soportarmayores cargas, aparte de haber cumplido su tiempo de vida útil.

Una de las instituciones es instituto nacional de cultura no permite realizarnuevas construcciones, las que tampoco han sido reforzadas no cumpliendocon requisitos mínimos del reglamento nacional de construcciones, a esto seañade que algunas construcciones cuentan con licencia de construccióndespués de iniciada la obra, lo que puede generar un problema de estructurastanto en la parte de cálculo como en la ejecución, asi mismo la mano de obramuchas veces no es la más adecuada.

La forma inadecuada del uso y de la construcciones de viviendas antiguaspuede generar un problema serio en el caso de la ocurrencia de un eventualmovimiento sísmico, un porcentaje de viviendas puede colapsar y otroporcentaje tener problemas de fallas estructurales de medias a severas.

La solución del problema es evaluar la ciudad de Puno por Zonas e identificarcuáles son las más vulnerables y menos vulnerables identificando lascaracterísticas del proceso constructivo, suelo y posibles fallas estructuralesque se presenten en la zona, para de esta forma no seguir realizandoconstrucciones que puedan tener problemas en el futuro.

Es el caso de la zona central o centro histórico, que requiere evaluar el gradode vulnerabilidad para que pueda conocerse el nivel que tiene y si fuera el casodar soluciones de reforzamiento o mejora de las viviendas para suconservación y uso adecuado.

1.2.1 Problema General:

¿Cuál es el estado actual en el que se encuentran las viviendas del centro

histórico en la ciudad de Puno?

1.2.2 Problemas Específicos:

1.2.2.1 Problemas Especifico 1:

¿Cómo se encuentra el estado de los elementos estructurales y no

estructurales en las viviendas de la zona central de Puno?


¿Las viviendas existentes tienen material, mano de obra?


¿Las viviendas cumplen con los parámetros mínimos de construcción que

indica el reglamento nacional de edificaciones?

1.3 Objetivos: General y Específicos

1.3.1. OBJETIVO GENERAL.

Evaluación del estado actual de las viviendas existentes en la ciudad de Puno.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.

1.3.2.1 OBJETIVO ESPECIFICO 1.

Revisar el proceso constructivo de los elementos estructurales y no

estructurales.

1.3.2.2. OBJETIVO ESPECIFICO 2.

Determinar el material usado en las construcciones, calidad de la mano de

obra .

1.3.2.3. OBJETIVO ESPECIFICO 3.

Comparar el proceso constructivo si cumple con la norma nacional de

edificaciones

1.4 Justificación e Importancia de la Investigación

El presente proyecto nos permitirá establecer y dar que a conocer cuáles son

los problemas que podrían tener las construcciones y/o fallas de construcción

estructurales mas frecuentes que se presentan en las viviendas en la zona

central de la ciudad de Puno, debido a que los pobladores en su mayoría

desconocen las normas de construcción (Reglamento Nacional de

Edificaciones), así como también nos permitirá establecer los problemas de

ubicación, problemas del proceso constructivo estructural y factores que

podrían degradar el buen funcionamiento que estas viviendas afrontan. Se

dará a conocer también la realidad y el estado actual en que se encuentran las

viviendas en la zona central de la ciudad de Puno y así saber si estas

garantizan o no la estabilidad de la estructura y por ende la integridad y

bienestar de sus habitantes.

II MARCO TEORICO

3.1. LA ALBAÑILERIA CONFINADA

La albañilería confinada es aquel tipo de sistema constructivo en el que se

utilizan piezas de ladrillo rojo de arcilla horneada o bloques de concreto, de

modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados, por elementos de

concreto armado. Por ejemplo, si se trata de un muro en el primer piso, los

elementos confinantes horizontales son la cimentación (1) y la viga de amarre

(2), y los elementos confinantes verticales son las dos columnas de sus

extremos (3). Nótese que la separación máxima entre columnas debe ser

menor que dos veces la altura del entrepiso.

Para lograr una buena integración entre los muros de albañilería y los refuerzos

de concreto armado, se recomienda el siguiente proceso: (i) se prepara y

construye la cimentación; (ii) luego, se levantan los muros; (iii) se coloca la

armadura de refuerzo de las columnas; y (iv) se encofra y se llena con

concreto. (PNUD,2009).1

3.2. LAS FALLAS MÁS COMUNES EN UNA CONSTRUCCION.

Las fallas más comunes en las construcciones y que a menudo se pasan poralto, son los asentamientos en suelos, agrietamiento en losas y muros,desprendimiento de pintura en acabados, así como filtraciones de humedad. Enocasiones, estas anomalías no reciben la debida atención ya que se basan enpequeños detalles y no se les da importancia, pero la realidad es que puedenllegar a ocasionar grandes molestias.

Generalmente, estas fallas traen como consecuencia una pérdida económicaprincipalmente; pero no solamente se trata de esto, sino que también puedenllegar a poner en riesgo la seguridad por ejemplo, en el caso del concreto deuna losa; puede generar mal olor por humedad, provocar corrosión demateriales e incluso ocasionar una posible falla del acero de refuerzo,ocasionando un retraso en el tiempo de entrega de determinado proyecto, asícomo un daño estético al edificio o construcción al verse dañado.

A fin de evitar estas fallas y así librarse de problemas y malos ratos, debe derealizarse una correcta supervisión de los acabados. En el caso decompactaciones, impermeabilizaciones y rellenos de muros, el residente delproyecto es el responsable de asegurar el correcto desarrollo de la obra,revisando los diseños así como el buen desempeño de los obreros que sin lasupervisión necesaria pueden tender a la pereza o el descuido.

Además, el residente también es responsable de supervisar que laconstrucción esté aprobada por los controles de calidad, que en su mayoríason regidos por fabricantes o por instituciones privadas como, ASTM (ASTMInternational) y ACI (American Concrete Institute). Por ejemplo, se deben derevisar los controles como revenimiento, cantidad de agua, el vibrado y curadoasí como las resistencias requeridas a fin de evitar fallas y agrietamientos encolados de concreto.

Para facilitar el cumplimiento de estos controles de calidad, se recomiendaampliamente contar con un cronograma de trabajo en donde se incluya larevisión a fin de brindar al residente una herramienta para estar siempre altanto de las cosas. (http://www.dossa.com.mx/)

1 PNUD, “MANUAL PARA LA REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIVIENDAS DEALBAÑILERIA CONFINADA DAÑADAS POR SISMOS” Manual – La albañilería confinada.

3.3. PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES EN AREAS URBANAS.

Los problemas ambientales en áreas urbanas y en los alrededores de éstasson fenómenos que se derivan de la sobrepoblación y que se traducen en eldeterioro de las condiciones ambientales. El cambio del uso del suelo, y laconcentración del uso de recursos naturales, están en el origen de losproblemas ambientales.

Como lugar de crecimiento demográfico, actividad comercial e industrial, lasciudades concentran el uso de energía y recursos y la generación dedesperdicios al punto en que los sistemas tanto artificiales como naturales sesobrecargan y las capacidades para manejarlos se ven abrumadas.

Esta situación es empeorada por el rápido crecimiento demográfico de lasurbes. Los daños o costos ambientales resultantes ponen en peligro la futuraproductividad de las ciudades y la salud y calidad de vida de sus ciudadanos.

Las ciudades se han vuelto las principales “zonas rojas ambientales“ querequieren urgentemente de atención especial en las evaluacionesambientales regionales y de proyecto, y en la planificación y administraciónambiental a escala regional metropolitana.

Los sistemas y servicios urbanos (p.ej. agua potable, saneamiento, transportepúblico y caminos) se congestionan cada vez más debido al crecimientodemográfico, comercial e industrial, junto con una mala administración urbana.

Los recursos naturales (agua, aire, bosques, minerales, tierra), vitales para eldesarrollo económico de las ciudades y de futuras generaciones, se pierden omalgastan mediante políticas urbanas inapropiadas.

Aumenta constantemente el radio de impacto de las ciudades sobre losrecursos que se hallan lejos de sus fronteras. Es más, las áreas urbanas seencuentran inundadas por sus propios desechos y asfixiadas por suspropias emisiones como resultado de políticas y prácticas inadecuadas decontrol de la contaminación y manejo de los desechos.

Muchos impactos negativos se asocian con las condiciones antes descritas.Los mayores riesgos de salud en muchas ciudades de los países en desarrollo,aún se encuentran ligados al tradicional problema de la eliminación de laexcreta.

Al mismo tiempo, existe una creciente preocupación en torno a los riesgos quepara la salud representa la modernización debido a los desechos y emisionestóxicos, traumas (accidentes de tránsito y otros, muertes violentas), y el estrésurbano.

La escala espacial de estos impactos va desde el hogar hasta la comunidadentera, el área urbana y en algunos casos, las regiones más allá. Los impactosde mayor preocupación aún se encuentran a menudo a escala doméstica ycomunitaria, y se relacionan con las deficiencias de infraestructura y serviciosurbanos.

Los habitantes de los urbes, particularmente los pobres, soportan la mayoría delas condiciones del ambiente deteriorado mediante la pérdida de salud yproductividad y la disminución de la calidad de vida.

Se elevan los costos de la explotación de los recursos (p.ej. el costo de nuevasfuentes de agua potable) a medida que se acaban los recursoseconómicamente asequibles y de alta calidad.

Las emisiones relacionadas con los problemas ambientales regionales yglobales, se generan cada vez en las áreas urbanas o como resultado de lademanda urbana (por ejemplo, la urbanización en sí podría ser un factorprincipal en la demanda mundial de energía durante la próxima generación).(http://www.es.wikipedia.org/)

3.4. UNIDAD DE ALBAÑILERIA DE ARCILLA.

La unidad de albañilería (ladrillo) es el componente básico para la construcciónde la albañilería (Gallegos 1986). Los ladrillos son hechos artesanalmente oindustrialmente, y se caracterizan físicamente por tener buenas propiedadesacústicas y térmicas. La principal propiedad mecánica del ladrillo es suresistencia a la compresión. Las unidades de albañilería pueden ser hechas dearcilla, concreto o cal. En este proyecto solo se han estudiado las viviendas deladrillo de arcilla.

Los ladrillos se caracterizan por tener dimensiones y pesos que los hacenmanejables con una sola mano en el proceso de asentado (Arango 2002). Elladrillo tradicional de arcilla tiene un ancho entre 12 a 14 cm, un largo entre 23a 24 cm, y un alto entre 9 a 10 cm.

Los ladrillos de arcilla más usados en las construcciones de viviendas son los

mostrados en la Fig. 2.03. El ladrillo sólido o macizo puede tener alvéolos

perpendiculares a la cara de asiento. La suma de las áreas de los alvéolos no

debe ser mayor al 25% del área de la sección bruta del ladrillo. Los ladrillos

perforados necesariamente tienen alvéolos cuyas áreas suman más del 25%

del área de la sección bruta del ladrillo. Los ladrillos pandereta o tubulares

tienen perforaciones paralelas a la cara de asiento. (Miguel Ángel MosqueiraMoreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, 2005).2

3.5. LA VULNERABILIDAD SÍSMICA:

Es el nivel de daño que pueden sufrir las edificaciones realizadas por el hombre

durante un sismo. La vulnerabilidad refleja la falta de resistencia de una

edificación frente a los sismos y depende de las características del diseño de la

edificación, de la calidad de materiales y de la técnica de construcción

(Bommer et al. 1998).3

3.6. EL PELIGRO SÍSMICO:

Es la probabilidad de ocurrencia de movimiento sísmico de cierta intensidad en

una zona determinada durante un tiempo definido. El peligro también puede

incluir otros efectos que el mismo sismo genera, como derrumbes y

licuefacción de suelos (Bommer et al. 1998).4

3.7. EL RIESGO SÍSMICO:

Es el grado de pérdidas esperadas que sufren las estructuras durante el lapso

de tiempo que permanecen expuestas a la acción sísmica También, el riesgo

sísmico es definido como una función de la vulnerabilidad sísmica y del peligro

sísmico que, de forma general, se puede expresar como:

Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad

Esta evaluación de riesgo es en forma individual para cada estructura.

2 Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, “RECOMENDACIONESTÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍACONFINADA DE LA COSTA PERUANA” Tesis – Marco Teórico .3 Bommer, “RIESGO SÍSMICO” Investigación – Introducción .4 Bommer, “RIESGO SÍSMICO” Investigación – Introducción .

Cuando se desea calcular el riesgo sísmico de una determinada zona,

entonces la ecuación del riesgo sísmico se ve afectada por la densidad

poblacional:

Riesgo = Peligro x Exposición x Vulnerabilidad x Costo

En este caso el riesgo sísmico es medido en términos de pérdidas de vidas o

económicas.

La exposición es el número de personas o viviendas de la zona, o el valor

productivo del comercio del lugar. El costo está relacionado al número de

personas en cada vivienda o valor monetario de reparación de cada vivienda.

(Bommer et al. 1998).5

En este trabajo se propone una metodología simple para evaluar de forma

rápida el riesgo sísmico en viviendas de albañilería confinada; con este fin se

ha establecido el riesgo sísmico como la suma de la evaluación de la

vulnerabilidad y del peligro sísmico: Riesgo = (0,5 x Vulnerabilidad) + (0,5 x

Peligro). El riesgo sísmico ha sido dividido en tres niveles: alto, medio y bajo.

(Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, 2005).6

La densidad de muros en viviendas es la división del área de muros requerida

(Am) para el buen comportamiento sísmico entre el área de la planta (Ap).

(SAN BARTOLOMÉ, 1994).7

La Norma Peruana de Diseño Sismo Resistente E‐030 establece la ecuación

para calcular la fuerza sísmica V que una estructura tendrá ante sismos raros :

V = Z ⋅U ⋅ S ⋅C ⋅ P / R, La fuerza sísmica está en función de la zona sísmica Z,

del uso U de la estructura , del tipo de suelo S, del factor de amplificación

5 Bommer “RIESGO SISMICO” Investigación – Introducción .6 Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, “RECOMENDACIONESTÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍACONFINADA DE LA COSTA PERUANA” Tesis – Marco Teórico .7 Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA COMPORTAMIENTOSÍSMICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL” libro – Criterios generales de estructuración en edificios dealbañilería .

sísmica C, del peso P de la estructura y de la reducción R por ductilidad

(Norma de Diseño Sismorresistente E‐030).

Los edificios de albañilería confinada, sometidos a fuerzas sísmicas, muestran

casi siempre falla por corte como falla predominante. La capacidad resistente al

corte VR de un muro de albañilería está en función de la resistencia a

compresión diagonal de muretes de albañilería (v’m), de la reducción por

esbeltez (α), de las dimensiones en planta del muro (t, l) y de una carga

reducida que soporta el muro (0,23Pg):

VR = 0,5v 'm⋅α ⋅t ⋅l + 0,23Pg.

En este proyecto el cálculo de la densidad mínima de muros para cada vivienda

se basará en la comparación de la fuerza sísmica V, dividida entre el área

requerida de muros (Am), y la sumatoria de las capacidades resistentes VR de

cada muro, dividida entre el área de muros existentes (Ae): V/ Am =ΣVR/ Ae .

La calidad de mano de obra y de materiales (buena, regular, o mala calidad)

será evaluada directamente en el levantamiento de información en campo. La

evaluación de la estabilidad de parapetos y tabiques se basa en la

comparación del momento actuante debido a cargas perpendiculares al plano

del muro y el momento resistente paralelo al plano del muro. (SANBARTOLOMÉ, 1994).8

4. MARCO CONCEPTUAL

4.1. PROBLEMAS ESTRUCTURALES EN LA ALBAÑILERIA CONFINADA

El comportamiento sísmico de los edificios de albañilería no reforzada ha

resultado ser en muchos casos deplorable, llegando incluso a presentar un

estado de colapso total, principalmente cuando estas edificaciones estaban

8 Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA COMPORTAMIENTOSÍSMICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL” libro – Criterios generales de estructuración en edificios dealbañilería .

situadas sobre suelos blandos. Los problemas anteriormente mencionados

motivaron que en la década de los 40 se comience en nuestro medio a confinar

los muros de albañilería, mediante el empleo de elementos de concreto

armado. Sin embargo, también ocurre la posibilidad de fallas en edificaciones

con elementos de confinamiento mal diseñados, o mal construidos; aunque a la

fecha no se ha reportado en el mundo el colapso total en este tipo de

estructura. Entre los principales defectos se tiene:

1. Creencia de que basta una sola columna para confinar un muro (lo que

no está permitido por la Norma E-070), olvidándose que la acción sísmica es

de carácter cíclico. Por lo general, este caso ocurre en los muros con vanos.

2. Columnas muy espaciadas entre sí. Se pierde el efecto de confinamiento

en la región central del muro y el tamaño de las grietas diagonales se torna

incontrolable, deteriorándose la albañilería.

3. Cangrejeras en las columnas. Las cangrejeras ocurren por las siguientes

razones:

a) El concreto se encuentra muy seco al instante de vaciarlo.

b) Por el tamaño excesivo de las piedras del concreto a vaciar en columnas

de poca dimensión.

c) Ganchos de estribos con gran longitud que estorban el paso del

concreto.

d) Por la zona de interface columna-albañilería con dientes muy largos.

e) Por la mala vibración o chuceo defectuoso del concreto. La presencia de

cangrejeras reduce drásticamente la resistencia a compresión, tracción y corte

de las columnas.

4. Propagación de la falla por corte desde la albañilería hacia los extremos

de los elementos de confinamiento. La energía acumulada en un muro antes de

su falla por corte es elevada y aunque va disipándose a través de las grietas de

flexión (que generalmente se forman en las columnas antes que se inicie la

grieta por corte en el muro), también puede disiparse en forma explosiva

deteriorando los elementos de confinamiento. Si estos elementos poseen

estribos muy espaciados en sus extremos, no se podrá controlar el tamaño de

dichas grietas.

5. Anclaje insuficiente del refuerzo vertical u horizontal. Un problema que

puede surgir es que el acero vertical no penetre adecuadamente en la solera,

doblando en su zona inferior, lo que produce un decrecimiento de la resistencia

a corte-fricción en la junta solera-columna. Deberá tenerse especial cuidado

con las columnas ubicadas en el perímetro del edificio, éstas deberán tener un

peralte suficiente que permita anclar el refuerzo longitudinal de la solera.

6. Traslape del 100% del refuerzo en la misma zona. En estos casos,

según la Norma de Concreto E-060, la longitud traslapada debe incrementarse

considerablemente.

7. Inadecuada transferencia de la fuerza cortante desde la solera hacia el

muro. De llegarse a presentar el deslizamiento del techo, la armadura vertical

trabajará a corte-fricción; por lo que es recomendable que la última hilada del

muro penetre 1 cm al interior de la solera (sólo cuando se use unidades no

perforadas, ya que las perforadas permiten la formación de llaves de corte) y

además crear una unión rugosa en la zona columna-solera.

8. Muros con excesiva carga vertical. La mayor carga axial genera un

incremento de la resistencia al corte, pero disminuye la ductilidad, pudiendo

incluso flexionar a las columnas en el plano del muro deteriorando la unión

muro-columna. Luego que se generan las grietas diagonales en el muro, las

bases de las columnas pueden fallar por compresión al rotar el muro en torno a

ellas. La recomendación es distribuir la carga vertical sobre todos los muros del

edificio, usando una losa (aligerada o maciza) armada en 2 sentidos; o, en todo

caso, adicionar refuerzo horizontal en el muro cuando el esfuerzo vertical

actuante (limitado a un valor máximo de 0.15 fm) supere a 0.05 fm.

9. Adicionalmente se tienen los problemas clásicos de torsión por una mala

distribución de los muros en la planta del edificio, escasa densidad de muros,

falta de continuidad vertical de los muros, asentamientos diferenciales y la

existencia de grandes ductos en la losa del techo que atentan contra la

hipótesis de diafragma rígido. (ÁNGEL SAN BARTOLOMÉ, 1994).9

4.2. REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS PARA ALBAÑILERIACONFINADA.

Se considerará como muro portante confinado, aquél que cumpla las siguientes

condiciones:

a) Que quede enmarcado en sus cuatro lados por elementos de concreto

armado verticales (columnas) y horizontales (vigas soleras), aceptándose la

cimentación de concreto como elemento de confinamiento horizontal para el

caso de los muros ubicados en el primer piso.

b) Que la distancia máxima centro a centro entre las columnas de

confinamiento sea dos veces la distancia entre los elementos horizontales de

refuerzo y no mayor que 5 m. De cumplirse esta condición, así como de

emplearse el espesor mínimo especificado en el Artículo 19.1.a, la albañilería

no necesitará ser diseñada ante acciones sísmicas ortogonales a su plano,

excepto cuando exista excentricidad de la carga vertical.

c) Que se utilice unidades de acuerdo a lo especificado en el Artículo 5 (5.3).

d) Que todos los empalmes y anclajes de la armadura desarrollen plena

capacidad a la tracción.

e) Que los elementos de confinamiento funcionen integralmente con la

albañilería.

f) Que se utilice en los elementos de confinamiento, concreto con 17,15 (175 /

) ´ 2 f c ≥ MPa kg cm .

9 Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA, COMPORTAMIENTOSÍSMICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL” Libro – Albañilería Confinada .

Se asumirá que el paño de albañilería simple (sin armadura interior) no soporta

acciones de punzonamiento causadas por cargas concentradas.

- El espesor mínimo de las columnas y solera será igual al espesor efectivo del

muro.

- El peralte mínimo de la viga solera será igual al espesor de la losa de techo.

- El peralte mínimo de la columna de confinamiento será de 15 cm. En el caso

que se discontinúen las vigas soleras, por la presencia de ductos en la losa del

techo o porque el muro llega a un límite de propiedad, el peralte mínimo de la

columna de confinamiento respectiva deberá ser suficiente como para permitir

el anclaje de la parte recta del refuerzo longitudinal existente en la viga solera

más el recubrimiento respectivo .

- Cuando se utilice refuerzo horizontal en los muros confinados, las varillas de

refuerzo penetrarán en las columnas de confinamiento por lo menos 12,50 cm y

terminarán en gancho a 90°, vertical de 10 cm de longitud. (Norma Técnica E-070 Albañilería).

4.3. GEOMORFOLOGIA DE LA MICROCUENCA DE PUNO.Los mapas que presentamos muestran diversos aspectos de la geomorfologíade la micro-cuenca a nivel superficial y subterráneo. En el mapa 10 se observala estructura de los suelos superficiales, los mismos que son de dos tipos, en elborde lacustre mismo vemos suelos limosos o arcillosos de muy bajascapacidades portantes ( 0.41 a 1.15 Kg/cm2). Estos suelos tienen una vocaciónespecial para la conservación, la recreación y construcciones de poca altura ybaja densidad. Ya en las laderas de la micro-cuenca aparecen suelos arenoarcillososo y limosos de mejor capacidad portante, entre 0.70 y 4.05 Kg/cm2.Estas son las zonas que mejor resisten los procesos constructivos de altadensidad y mayor altura, incluso mayor a la que hoy se registra en la ciudad.

El mapa 11 muestra los afloramientos rocosos de la micro-cuenca, todoscompuestos de rocas fracturadas y alteradas por ser de muy antigua formación.Calizas, andesitas, dacitas y areniscas son las clases de rocas másgeneralizadas. El mapa 12 establece una zonificación geotécnica que muestraen color rojo la zona más inestable que es la coluvial, residual, fluviolacustre.Las laderas ofrecen en general una mayor estabilidad, aún cuando esténcompuestas mayoritariamente de materiales sueltos y sedimentarios,peligrosos en casos de deslizamientos.

4.4. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO.

Según el libro Análisis, Diseño y Construcción en Albañilería del Ing. Arango, elprocedimiento constructivo debe considerarse lo siguiente: el espesorrecomendable de las hiladas por adhesión, para condiciones normales deasentado está entre 9 y 12 mm. Este debe ocurrir en la junta sobre la unidadmás grande. El espesor exacto de la junta se precisará en función de calibrar laaltura de las hiladas, para que sean submúltiplos de la altura del muro. Soninaceptables, juntas de mortero excesivas porque reducen la resistencia a lacompresión y al corte de la albañilería. Tampoco lo son aquellas insignificantes,porque reducen la resistencia a la tracción. Toda unidad de albañilería esabsorbente. Esta característica, para fines del asentado de unidades, se midecon la propiedad llamada succión, que es la velocidad inicial de absorción en lacara de asiento de la unidad. La succión es necesaria para lograr el íntimocontacto del mortero con la unidad de albañilería.

Sin embargo, cuando es excesiva se controlará mediante el humedecimientoprevio al asentado de la unidad de albañilería, de lo contrario, causará efectosnegativos. El arte de asentar unidades consiste en estrechar al máximo elcontacto tanto horizontal como vertical de la unidad con el mortero yuniformizar dicho contacto en todas las interfaces mortero-unidad.

Los muros deben construirse a plomo y en línea, asentando como máximohasta la mitad de la altura del entrepiso o 1.2 m en una jornada de trabajo.

Los muros tienen una estabilidad precaria y una resistencia a la tracción muyreducida. En consecuencia, no deben someterlos a golpes o vibraciones ytampoco servir a otros procesos constructivos como los puntales de encofrado.

No es permisible romper o picar los muros, salvo que exista indicación expresaautorizando esta operación en el proyecto. Pues lo que se está haciendo esrompe un elemento estructural y crear planos debilitados que limitan laresistencia del muro. Esta rotura se hace principalmente con el propósito dealojar tubos para instalaciones eléctricas o sanitarias (Arango 2002).

Para lograr un buen arriostramiento con las columnas, los dientes en los murosdeben tener una longitud máxima de 5 cm. Las pequeñas dimensiones de lascolumnas, los ganchos de los estribos y su conexión dentada de albañilería,hacen que el concreto deba tener un alto revenimiento (se recomienda unslump de 5”).

Además se debe utilizar piedras con tamaños menores de ½”, con una buenatécnica de vibración o de chuceo. La finalidad de estas recomendaciones es

que el concreto pueda discurrir llenando todos los intersticios. Así evitar laformación de cangrejeras, las que pueden disminuir al corte del muro hasta en50% (San Bartolomé 1998). (Johan Edgar Laucata Luna, 2013).10

4.5. ACTIVIDAD SISMICA EN PUNO.Peligro sísmico del país

El Perú está ubicado en una de las regiones de más alta sismicidad del mundo,al borde del encuentro de dos placas tectónicas, la placa sudamericana y laplaca de Nazca, que interactúan entre sí, generando una zona de contacto a lolargo del litoral de la costa peruana, que es la causa de la mayor parte de losmacrosismos en la parte occidental del territorio.

Además de esa sismicidad ; existe otra sismicidad producida pordeformaciones y está asociada a los callamientos tectónicos activos existentesen el Perú. Estos sismos locales y regionales que se dan dentro del territorio ytienen como causa a las fallas geológicas locales, tienen una menor frecuenciay magnitudes moderadas, pero por producirse muy cerca de la superficie,tienen un gran poder destructor.

Eventos sísmicos significativos:

En los últimos 400 años, el sur del país ha sido afectado por más de 30terremotos con variable severidad, destacando los de 1604, 1687, 1715, 1784,1868 y 1877, el primero y los dos últimos originaron maremotos (tsunamis) queafectaron el litoral. Los eventos los más significativos han presentados abajo.

Terremoto de Arequipa de 1948

Tuvo una magnitud de 7.5 grados y produjo efectos en Moquegua, Tacna yPuno. En 1958, 1960, 1979 y 1988 se produjeron sismos destructivos de 7, 6,6.9 y 6.2 grados, respectivamente. En 1715, un sismo en Arequipa destruyóviviendas, produjo derrumbes de las partes altas de los cerros y sepultó a lospequeños pueblos situados en las colinas y valles, las réplicas continuaron porespacio de dos meses, alcanzando grandes intensidades.

Zonas con peligro potencial sísmico:

El Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmica y Mitigación deDesastres (CISMID) ha elaborado un mapa representando los niveles de dañosproducidos por los terremotos El mapa representa las Intensidades MáximasSísmicas, incluyendo eventos históricos de importancia ocurridos en el Perúhasta el 31 de diciembre 2001.

10 Johan Edgar Laucata Luna, “ANALISIS DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LASVIVIENDAS INFORMALES EN LA CIUDAD DE TRUJILLO” Tesis – Marco Teórico .

Zonificación para fines de aplicación de la norma de diseñosismorresistente:

Para efectos de aplicación de la norma técnica de diseño sismorresistente delReglamento Nacional de Construcciones, aprobada el 14 de octubre 1997, elterritorio del país está zonificado en tres zonas:

- La zona 1, para la que se establece un factor sísmico de 0.15g.

- La zona 2, con un factor de 0.3g.

- La zona 3, con un factor de 0.4g.

En esta última zona, el factor exigido para el diseño estructural antisísmico esmayor, debido a la mayor peligrosidad sísmica que presenta. Los factores dediseño en las zonas 2 y 1, disminuyen, siendo ésta última, la de menor peligro.Los límites de cada una de estas zonas siguen los límites políticos para efectosde aplicabilidad en el diseño de las edificaciones.

Esta zonificación se ha establecido en función de los periodos de recurrenciade los sismos destructores, la duración y severidad del sacudimiento sísmicodel terreno, la extensión del área afectada, las aceleraciones máximas, lascaracterísticas espectrales de las ondas sísmicas e información geotectónica.(Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2005).11

09 de Abril de 1928. Movimiento sísmico de grado VII en la escala de MercalliModificada, a las 12:30 horas, destruyó Ayapata, y Tatua Ollachea,Departamento de Puno, saldo cinco muertos.

26 de Febrero de 1952. Movimiento sísmico de magnitud 7,5 en la escala deRichter a las 06:31 horas afectó Coasa y Macusani en Puno.

09 de Marzo de 1960.- A las 18:54 horas, se produjo una violenta réplica delterremoto del 13 de Enero, en la ciudad de Arequipa se cayeron las cornizasremovidas, este sismo fue‚ sentido en Puno, en los Puertos de Matarani y Mejíatuvo una intensidad de V en la Escala Modificada de Mercalli, en la ciudad deArequipa se sintió con una magnitud de 6.0; El epicentro se ubicó a -l6º Lat. S.y -72º Long. W.(Instituto Nacional de Defensa Civil, 2006).12

BOLETIN SÍSMICO N° 30 - 2010 Domingo 21 de Marzo de 2010, a las20 horas - 00 minutos (Hora Local), se registro un sismo con los siguientes

11 Ministerio de Transportes y Comunicaciones, “PLAN INTERNACIONAL DETRANSPORTES DEL PERU” Informe Final - Parte 1, Capítulo 10. Consorcio BCEOM-GMI-WSA. Junio de 2005 .12 Instituto Nacional de Defensa Civil, “COMPENDIO ESTADÍSTICO DE PREVENCIÓN YATENCIÓN DE DESASTRES 2006 SISMOS OCURRIDOS EN EL PERÚ” .

parámetros hipocentrales:

BOLETIN SÍSMICO N° 175- 2012

Martes 16 de Octubre de 2012, a las 21 horas – 25 minutos (Hora Local), seregistró un sismo con los siguientes parámetros hipocentrales:

(Instituto Geofísico del Perú,2010-2012).13

4.6. FALLAS GEOLOGICAS DEL DEPARTAMENTO DE PUNO

Fallas geológicas departamento de Puno

13 Instituto Geofísico del Perú, “BOLETINES SISMICOS” .

A continuación se presentan las principales fallas geológicas.

Falla geológica de San Gabán:

Ubicación

Departamento : Puno

Provincia : Carabaya

Distrito : San Gabán

Falla geológica de Pusi:

Las fallas más significativas son: la falla de Pusi en el contacto litológico entreSipín y Ayavacas, que es un sobrescurrimiento inferido, mientras el contactoentre grupo Puno y Sipín en una falla normal. En Huancané en la península deJonsani una falla que extiende desde Huarisani hasta Jonsani y luego seinterna en el lago dentro de la Fm Huancané, el Cerro Trallate o Coasía es unhorst separado por la Fm Muni, los cerros de Huinive y Mori también sonhorsts. El cerrito de Ticamuri (Santiaguillo) presenta una falla vertical con horsthacia el W. y graben hacia el E. que pertenece a la Fm Muni,. En el cerro deCucho Yanaoco igualmente se presentan dos fallas inversas y paralelas engrada, entre las formaciones de Huancané y Moho. El cerro Pocopaca tiene porcontacto del cerro Muñapata una falla que se extiende desde el lago en Qancoy Quellahuyo hasta Sinticuyo.. En las localidades de Acocollo y Taurahutaexisten 4 fallas paralelas de SE a NW, que se interna en la provincia deAzángaro. Igualmente en Huatasani existe una falla en la quebrada deAncomarca para el sur separando los cerros Coacollo y Apacheta.

Ubicación

Departamento : Puno

Provincia : Huancané

Distrito : Pusi

Falla Geologica Llorocco

Ubicación

• Departamento : Puno

• Provincia : Chucuito

• Distrito : Huacullani

Otras fallas geológicas del Departamento de Puno.

En Vilquechico una falla se extiende por la quebrada del río Huallatire desdePucyura hasta Sillutapampa, luego continúa hacia el N como falla inferida congraben hacia el W separando las formaciones de Moho y Cotacucho.

En la provincia de Moho, los contactos litológicos entre las formaciones Muni,Huancané, Moho y Cotacucho, son fallas normales e inversas de ESE a WNWy que continúa como fallas hasta Bolivia.

Según Laubacher en Cojata existe una falla supuesta e inversa que se extiendede SE a NW a lo largo del río Suches, pasando por la localidad de Cojata.

En Rosaspata igualmente existe una falla que se extiende desde la localidad deCahuaya hasta Sicta y Cotacucho

Formaciones geológicas

• Formación Huancané

Es una formación sedimentaria de rocas del Cretáceo Inferior, descrita porprimera vez Por Norman Newell geólogo Norteamericano (1945). Se trata derocas de origen semi continental y continental, formada de rocas areniscas ycuarcitas de una potencia que llega hasta 500 m de espesor y que correspondeactualmente a los relieves más elevados al Norte del Lago Titicaca. ElYacimiento más importante fue encontrado por Newell en el cerro Viscachani alSur de la ciudad de Huancané.

Se encuentra en discordancia por debajo de Moho entre Neocomiano yCenomaniano según Newell (1945) y en los pisos Neocomiano y Aptiano segúnAudebaud (1976) y únicamente en el piso Neocomiano según Laubacher(1978). No presentan fósiles. Su área de distribución es amplia a nivel regionaly nacional, extendiéndose desde Bolivia hasta el Cusco. En el distrito deHuancané esta formación corresponde las elevaciones de Pecosane,Viscachani, Quellahuyo, Tumuco, Llachacata, Sinticuyo, Chacacruz, Huinive,Suaquello, toda la penínsila de Jonsani, las islas de Cherone, Caquencorani,Ocoshuata, los cerros de Coasía, Yanaoco, Antacahua, Acocollo. Pucara,Pichacane, Chachacomani y Huancho. Es preciso aclarar que con lasubsidencia del Bloc Titicaca desde el Mioceno, ha quedado enterrado en elfondo del lago parte de las formaciones de Huancané junto con las de Moho yMuni.

• Formación Azángaro

Son sedimentos lacustres no consolidados de granulometría pequeña,formados en los períodos Plioceno y Pleistoceno, en el lecho del antiguo lagoBallivián. Se llaman Fm Azángaro porque fue descubierto por Newell (1949) alo largo del río Azángaro, específicamente en las localidades de Cerro Alarón yla laguna Luncha. Esta formación es sinónimo de terraza lacustre, porque

actualmente constituyen tierras altas especie de mesetas que se encuentranpor encima de 50 y 100 m en relación al nivel del lago Titicaca (3850 m),formando terrazas de origen lacustre constituidas de arcillas sedimentadas enel fondo del lago y, que por la regresión lacustre del Cuaternario han quedadodentro de la planicie como tierras elevadas y como islas seccionadas por ladinámica fluvial de los ríos Ramis y Huancané. (www.indeci.gob.pe)

III HIPÓTESIS

3.1Hipótesis General

La vulnerabilidad de las viviendas existentes de albañileria sera de un alto

grado en la ciudad de Puno.

3.2Hipótesis Especifico

3.2.1 hipótesis específica 1.

La evaluación de las viviendas inciden negativamente en el desarrollo de las

construcciones


La evaluación reducirá problemas estructurales futuros que puedan tener

estas construcciones


Se establecerán los factores que podrían degradar el buen funcionamiento

de las viviendas.

I. VARIABLES E INDICADORES.

VARIABLE DEPENDIENTE : Viviendas existentes.

INDICADORES:zonifacion según plano de municipalidad

VARIABLE INDEPENDIENTE : Elementos estructurales,

elementos de albañilería, características de la zona.

INDICADORES:

columnas, vigas,muros,

suelo/cimentacion,ladrillo, adobe,etc,

IV METODOLOGIA

Metodo de observacion y Metodo estadistico

Universidad Nacional Federico Villareal

Página 27

MATRIZ DE CONSISTENCIA.PROYECTO : VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS VIVIENDAS EN EL CENTRO HISTORICO DE LA CIUDAD DE PUNO

AUTORA : DIANA QUINTO GASTIABURU

TEMA/PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS VARIABLES INDICADORES METODOLOGIA

TITULO: GENERAL GENERAL DEPENDIENTE METODO

VULNERABILIDAD ESTRUCTURALDE LAS VIVIENDAS DE ALBAÑILERIAEN LA CIUDAD DE PUNO.

Evaluacion del estadoactual de las viviendasexistentes en la ciudad dePuno.

La vulnerabilidadde las viviendasexistentes dealbañileria sera deun alto grado en laciudad de Puno.

Viviendas existenteszonifacion segúnplano demunicipalidad

Metodo de observacion y Metodoestadistico

PROBLEMA PRINCIPAL ESPECIFICOS ESPECIFICOS INDEPENDIENTE TIPO DE INVESTIGACIÓN aplicado

¿Cuál es el estado actual en el quese encuentran las viviendas dealbañileria en la ciudad de Puno?

1. Revisar el procesoconstructivo de loselementos estructurales yno estructurales.

1.La evaluaciónde las viviendasincidennegativamente enel desarrollo de lasconstrucciones

elementos estructurales yno estructurales, suelo,material, mano de obra

columnas,vigas,muros,suelo/cimentacion,ladrillo,adobe,etc,

NIVEL DE INVESTIGACIONexplicativo

PROBLEMAS ESPECIFICOS

1. ¿Cómo se encuentra el estadode los elementos estructurales y noestructurales en las viviendas dealbañileria?

2. determinar elmaterial usado en lasconstrucciones, calidad dela mano de obra .

2.La evaluaciónreducirá problemasestructuralesfuturos que puedantener la nuevasconstrucciones

TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DEINFORMACIÓN Fichas deevaluacion

2. ¿Las viviendas existentes tienenmaterial, mano de obra y supervisiónadecuada?

3.- Comparar el procesoconstructivo si cumple conla norma nacional deedificaciones

3. Se estableceránlos factores quepodrían degradar elbuenfuncionamiento delas viviendas .

TÉCNICAS DE PROCESAMIENTODE INFORMACIÓN

3. ¿Las viviendas cumplen con losparámetros mínimos de construcciónque indica el reglamento nacional deedificaciones?

Estadistico

POBLACIÓN


Página 28

PUNO

MUESTRA

30% de las viviendas

DISEÑO

no experimental


Página 29

VII BIBLIOGRAFÍA

R1.) PNUD, “MANUAL PARA LA REPARACION Y REFORZAMIENTO DE

VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA CONFINADA DAÑADAS POR SISMOS”.

R2,R6.) Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, Tesis:

“RECOMENDACIONES TÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE

VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA DE LA COSTA PERUANA”

R3,R4,R5.) BOMMER J, SALAZAR W, Y SAMAYOA R. 1998, “Riesgo sísmico en la

Región Metropolitana de San Salvador”.

R7,R8,R9.) Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA,

COMPORTAMIENTO SÍSMICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL”.

R10.) Plan de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Puno 2008-2012, “CONTRATACION

DE CONSULTORIA PARA LA ACTUALIZACION Y MODIFICACION DEL PLAN

VIGENTE DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE PUNO 2008-2012”.

R11.) Johan Edgar Laucata Luna, “ANALISIS DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE

LAS VIVIENDAS INFORMALES EN LA CIUDAD DE TRUJILLO”.

R12.) Ministerio de Transportes y Comunicaciones, “PLAN INTERNACIONAL DE

TRANSPORTES DEL PERU”

R13.) Instituto Nacional de Defensa Civil, “COMPENDIO ESTADÍSTICO DE

PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE DESASTRES 2006 SISMOS OCURRIDOS EN EL

PERÚ”.

R14.) Instituto Geofísico del Perú, “BOLETINES SISMICOS” .

R15.) G.R.P. Sub Gerencia de Defensa Civil, “PLAN REGIONAL DE PREVENCION Y

ATENCION A LOS DESASTRES EN LA REGION PUNO”.

R.) Reglamento Nacional de Edificaciones. “Norma E. 0.70 Albañilería”.

R.) Reglamento Nacional de Edificaciones. “Norma E. 0.30 Diseño Sismo Resistente”.

universidad andina nestor caceres velasquez …

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