UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICAS DEPARTAMENTO DE GEOFISICA

VULNERABILIDAD SSMICA ESTRUCTURAL EN VIVIENDAS SOCIALES, Y

EVALUACION PRELIMINAR DE RIESGO SISMICO EN LA REGIN METROPOLITANA

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER

EN CIENCIAS MENCIN GEOFISICA

NATALIA ANDREA SILVA BUSTOS

PROFESOR GUA: JAIME CAMPOS MUOZ

MIEMBROS DE LA COMISIN: MAXIMILIANO ASTROZA INOSTROZA

FELIPE LEYTON FLORES

SANTIAGO DE CHILE JULIO 2011

RESUMEN DE LA TESIS PARA OPTAR AL GRADO

DE MAGISTER EN CIENCIAS MENCION GEOFISICA

POR: NATALIA ANDREA SILVA BUSTOS

FECHA: 18 JULIO 2011.

PROFESOR GUA: SR. JAIME CAMPOS MUOZ.

VULNERABILIDAD SSMICA ESTRUCTURAL EN VIVIENDAS SOCIALES, Y EVALUACION

PRELIMINAR DE RIESGO SISMICO EN LA REGIN METROPOLITANA

El objetivo principal de esta tesis es estimar el riesgo ssmico en una muestra de viviendas sociales construidas

entre los periodos 1980 y 2001, distribuidas en 12 comunas de la Regin Metropolitana (RM). Para ello se

abordan, en un anlisis extenso, los dos factores involucrados, vulnerabilidad y peligro ssmico desde la

perspectiva de la ingeniera y sismologa aplicada respectivamente.

La vulnerabilidad se abord mediante dos enfoques: 1) asignacin de clases de vulnerabilidad segn

distribucin de daos dados por la Escala MSK-64; y 2) clculo del ndice de densidad de muros (ndice de

primer nivel). Para ambas metodologas, se emple el catastro detallado de daos experimentados tras el

terremoto del 03/03/1985 (Ms 7.8). Se opt por emplear para el anlisis cuantitativo de vulnerabilidad el

ndice de densidad de muros normalizado por nmero de pisos (d/n)% propuesto por Meli (1991),

principalmente por dos razones: a) ha sido concebida para este tipo de estructuras (albailera reforzada) y ha

sido adaptada a la realidad chilena, y b) permite una evaluacin masiva de estructuras dado que requiere

informacin estructural bsica. Se establece una relacin entre este ndice y el grado de dao observado en las

viviendas, verificando los lmites anteriormente propuestos y calibrados por Kpfer (1993). Se recomienda esta

metodologa para esta tipologa pues permite estimar de buena manera, y en primer orden, el comportamiento

ssmico esperado ante un evento de intensidades entre VI y VIII. Se propone un (d/n)% de 1.15 para el cual se

esperara un nivel de dao leve (G0 y G1). Se opt por establecer lmites conservadores, es decir, que el grado

de dao esperado sea mayor que el observado, subestimando la real respuesta de las viviendas sociales.

Se evalu el peligro ssmico en la RM, abordndolo mediante los enfoques probabilstico y determinstico. En

el primero, se emplea la metodologa propuesta por Algermissen & Perkins (1976), caracterizando las tres

fuentes sismognicas presentes en Chile Central, mediante relaciones de Gutenberg Richter (G-R) y leyes de

atenuacin, obteniendo isosistas para distintos periodos de retorno de inters. Se incorpora adems, el efecto

de sitio, que amplifica hasta en un grado la intensidad segn el tipo de suelo dado por la geologa superficial

(Leyton et al. 2010). Se obtiene que el efecto conjunto y el aporte individual de la fuente interplaca thrust, son

las que generan las mayores intensidades en la zona, observando que para la cuenca de Santiago, la presencia

de las fuentes cortical cordillerana (dada su cercana), e intraplaca de profundidad intermedia, son influyentes.

El enfoque determinstico gener los escenarios ms desfavorables y crebles a la vez para las fuentes inter e

intraplaca, y para el caso cortical se barajan distintos largos de ruptura de la Falla San Ramn, dejando en

evidencia la importancia de dicho sistema de fallas. Se observa que un anlisis probabilstico, a grandes

periodos de retorno, tiende a asemejarse a los resultados obtenidos mediante la metodologa determinstica.

Se propone, como alternativa a la distribucin dada por la Escala MSK, una relacin funcional dependiente de

la amenaza ssmica (intensidades del enfoque probabilista, para 475 aos de periodo de retorno) y de la

vulnerabilidad (ndice de densidad de muros), que estime el riesgo ssmico expresado a travs del grado de

dao promedio esperado, obtenindose escenarios para los conjuntos habitacionales considerados. En este

sentido, el escenario ms severo se obtiene producto del efecto conjunto de las fuentes sismognicas (IMM

levemente superiores a IX, considerando efecto de sitio), el que genera cerca de un 25% de nivel de dao leve

(G0 y G1) en las viviendas estudiadas, y cerca de un 50% de nivel de dao grave (G4 y G5), comprometiendo

estas ltimas su nivel de habitabilidad, consideracin hecha a partir del nivel de dao severo, G3.

AGRADECIMIENTOS

A la Iniciativa Cientfica Milenio, Grupo Internacional de Investigacin de Terremotos Montessus de

Ballore, y al Departamento de Geofsica de la Universidad de Chile, por financiar esta investigacin y

mi programa de Magster.

A don Ernesto Herbach, Alejandra Melgarejo, Rodrigo Nez del Departamento de Estudios y

Patricio Cifuentes del Departamento de Obras de Edificacin, del SERVIU Metropolitano, por

colaborarme con la informacin geogrfica de los conjuntos habitacionales y la facilidad para poner a

mi disposicin los numerosos planos revisados.

A Enrique Cartier del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU.

A Ismael Ortega y Carolina Valderas, del Servicio Sismolgico Nacional por la voluntad y

disposicin de siempre.

A Felipe Leyton, por su permanente cooperacin, por traspasarme parte de su experiencia en el rea

de Peligro Ssmico.

Al profesor Maximiliano Astroza, por su preocupacin y apoyo constante desde mis cursos de

pregrado, por su calidad profesional y humana.

Y a mi profesor gua por segunda vez, Jaime Campos. Gracias por creer en m y permitirme crecer

profesionalmente.

Quieroagradecerespecialmente,

Amimadre,porsuapoyoycomprensinpermanente,porsermiamigayconfiarenmi

Amihermanaporsufuerzaysabidura,

Amicuadoporsucarioyejemplodesuperacin,

Amisobrinaqueseaunaluzparaestasociedad,comosuspadresloson

ACamiloportodosuapoyo,porquesinelestetrabajonohabrasidoposible,graciasportu

compaa,largashorasdecompartirtuconocimientoconmigoyportuamor

desinteresado

Yamipadre,quesiempreestconmigo,yesperoestorgullosodesunia!

i

NDICE DE CONTENIDO

Contenido Pgina

CAPITULO 1 INTRODUCCIN ........................................................................................................................... 1

1.1 ANTECEDENTES ................................................................................................................................................ 1

1.2 MOTIVACION ................................................................................................................................................... 10

1.3 CONCEPTOS GENERALES ................................................................................................................................. 12

1.4 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................................................ 15

1.5 OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................................................................. 15

1.6 ORGANIZACIN DE LA TESIS ........................................................................................................................... 17

CAPITULO 2 MARCO CONCEPTUAL VULNERABILIDAD SISMICA ..................................................... 19

2.1 METODOLOGIAS DE EVALUACIN DE VULNERABILIDAD ................................................................................ 19

2.1.1 Metodos cualitativos de evaluacion ..................................................................................................... 202.1.2 Mtodos cuantitativos de evaluacin ................................................................................................... 33

CAPITULO 3 ANTECEDENTES TERREMOTO CHILE CENTRAL 1985 .................................................. 45

3.1 TERREMOTO DEL 03 DE MARZO DE 1985 ........................................................................................................ 45

3.1.1 Daos estructurales ocasionados en viviendas sociales producto del terremoto de marzo de 1985 en chile central ........................................................................................................................................................ 473.1.2 Repercusiones del terremoto de 1985 .................................................................................................. 513.1.3 Levantamiento de daos post 1985 por parte de las municipalidades ................................................. 54

CAPITULO 4 BASE DE DATOS DE VIVIENDAS SOCIALES ...................................................................... 57

4.1 CLASIFICACION DE VIVIENDAS SOCIALES DEL SERVIU METROPOLITANO TRAS EL TERREMOTO DE 1985 ......... 57

4.2 CARACTERIZACION DE LA MUESTRA 1: VIVIENDAS SOCIALES CONSTRUIDAS PERIODO 1980 A 1985 ............. 59

4.3 CARACTERIZACION DE LA MUESTRA 2: VIVIENDAS SOCIALES CONSTRUIDAS PERIODO 1986 A 2001 ............. 68

CAPITULO 5 EVALUACION DE VULNERABILIDAD SISMICA ESTRUCTURAL EN VIVIENDAS SOCIALES CONSIDERADAS ................................................................................................................................. 72

5.1 ASIGNACION DE CLASES DE VULNERABILIDAD ................................................................................................ 72

5.1.1 Clases de vulnerabilidad estructuras muestra 1, viviendas 1 y 2 pisos ............................................... 735.1.2 Clases de vulnerabilidad estructuras Muestra 1, viviendas de 3 y 4 pisos .......................................... 765.1.3 Clases de vulnerabilidad estructuras Albailera Muestra 2 ............................................................... 80

5.2 RELACION ENTRE INDICE DE DENSIDAD DE MUROS (MELI, 1991) Y GRADOS DE DAO PROMEDIO............. 82

5.2.1 Resultado indice de meli a viviendas sociales 1980 1985 ................................................................. 83

ii

5.2.2 Resultado indice de meli a viviendas sociales 1986 2001 ................................................................. 955.3 MAPA DE VULNERABILIDAD VIVIENDAS SOCIALES .......................................................................................... 97

5.3.1 Mapa vulnerabilidad ssmica estructural segn ndice de densidad de muros .................................... 975.3.2 Mapa vulnerabilidad ssmica estructural segn clase de vulnerabilidad ............................................ 99

CAPITULO 6 ESCENARIO DE PELIGRO SISMICO EN LA REGION METROPOLITANA ................ 101

6.1 METODOLOGIA PROBABILISTICA .................................................................................................................. 103

6.1.1 Base de datos...................................................................................................................................... 1056.1.2 Modelacion fuentes sismogenicas ...................................................................................................... 1066.1.3 Ley de atenuacin para intensidad de Mercalli ................................................................................. 1126.1.4 Magnitudes mximas y mnimas......................................................................................................... 113

6.2 METODOLOGA DETERMINISTICA.................................................................................................................. 114

6.2.1 Base de datos...................................................................................................................................... 1156.2.2 Definicion del Evento mximo creble ............................................................................................... 115

6.3 EFECTO DE SITIO ........................................................................................................................................... 129

6.3.1 Monge y Astroza, 1989. ...................................................................................................................... 1306.3.2 Algermissen y Kausel, 1992. .............................................................................................................. 1316.3.3 Leyton et al. 2010. .............................................................................................................................. 1326.3.4 Astroza y Molina, 2011. ..................................................................................................................... 137

6.4 SENSIBILIDAD PARAMETROS Y METODOLOGIA DE LOGIC TREES ................................................................... 140

6.4.1 Logic tree fuente interplaca thrust ..................................................................................................... 1526.4.2 Logic tree fuente intraplaca profundidad intermedia ........................................................................ 1536.4.3 Logic tree fuente cortical cordillerana............................................................................................... 154

6.5 MAPAS DE PELIGRO SSMICO PROBABILISTICO PARA VARIABLE DE INTENSIDAD ........................................... 155

6.5.1 Fuente Interplaca thrust (475 aos de periodo de retorno) ............................................................... 1576.5.2 Fuente Intraplaca de Profundidad Intermedia (475 aos de periodo de retorno) ............................. 1586.5.3 Fuente Cortical cordillerana (475 aos de periodo de retorno) ........................................................ 1596.5.4 Efecto conjunto de las fuentes (475 aos de periodo de retorno, ley atenuacion Silva & Leyton) .... 160

6.6 MAPAS DE PELIGRO SSMICO DETERMINISTICO PARA VARIABLE DE INTENSIDAD .......................................... 161

6.6.1 Fuente Interplaca thrust ..................................................................................................................... 1646.6.2 Fuente Intraplaca de Profundidad Intermedia ................................................................................... 1666.6.3 Fuente Cortical cordillerana ............................................................................................................. 168

CAPITULO 7 EVALUACION DE RIESGO SISMICO ................................................................................... 171

7.1 EVALUACION RIESGO SISMICO MEDIANTE DISTRIBUCION ESTADISTICA DE DAOS ...................................... 172

7.1.1 Riesgo ssmico segn fuente cortical cordillerana ............................................................................. 1737.1.2 Riesgo ssmico segn fuente interplaca thrust ................................................................................... 1747.1.3 Riesgo ssmico segn fuente intraplaca de profundidad intermedia .................................................. 175

iii

7.1.4 Riesgo ssmico segn efecto conjunto de las fuentes .......................................................................... 1767.2 EVALUACION RIESGO SISMICO MEDIANTE FUNCIN GD [I, (D/N)%] ............................................................ 177

7.2.1 Calibracionde funcin de riesgo sismico estructural ......................................................................... 1777.2.2 Riesgo ssmico segn fuente cortical cordillerana ............................................................................. 1807.2.3 Riesgo ssmico segn fuente interplaca thrust ................................................................................... 1837.2.4 Riesgo ssmico segn fuente intraplaca de profundidad intermedia .................................................. 1867.2.5 Riesgo ssmico segn efecto conjunto de las fuentes .......................................................................... 189

CAPITULO 8 COMENTARIOS, RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES ........................................ 192

8.1 METODOLOGIA VULNERABILIDAD SISMICA EMPLEADA ................................................................................. 192

8.2 COMPORTAMIENTO SISMICO VIVIENDAS SOCIALES ....................................................................................... 194

8.3 COMENTARIOS METODOLOGIA DE SENSIBILIDAD Y ANALISIS DE MAPAS DE PELIGRO SISMICO GENERADOS .. 199

8.4 RECOMENDACIONES TRABAJOS FUTUROS ..................................................................................................... 205

BIBLIOGRAFA ...................................................................................................................................................... 207

ANEXOS ................................................................................................................................................................... 216

ANEXO A: RESUMEN CONJUNTOS HABITACIONALES SEGN P. ESCOBAR. ............................................................. 216

ANEXO B. ASIGNACION DE CLASES CONJUNTOS CONSIDERADOS ........................................................................ 220

ANEXO C MAPAS DE PELIGRO SISMICO PROBABILISTICO 223

C.1. Fuente Interplaca ............................................................................................................................... 223C.2. Fuente Intraplaca de profundidad intermedia ................................................................................... 224C.3. Fuente Cortical cordillerana ............................................................................................................. 225C.4. Efecto conjunto de las fuentes ............................................................................................................ 226

FOTOGRAFAS:

Fotografa 1-1 Colectivo 1010 y 1020 .......................................................................................................... 6

Fotografa 1-2 Convivencia de distintos modelos constructivos. ................................................................ 11

TABLAS:

Tabla 1-1: Tipologas de las Viviendas Bsicas del SERVIU ....................................................................... 8

Tabla 2-1: Tipos constructivos Escala MSK -64. Medvedev et al. 1964 .................................................... 22

Tabla 2-2: Clases de Vulnerabilidad para viviendas de Albailera de 1 y 2 pisos. .................................... 23

Tabla 2-3: Descripcin de Escala Intensidad MSK-64 ............................................................................... 24

Tabla 2-4: Descripcin de Escala Intensidad Modificada de Mercalli ........................................................ 25

iv

Tabla 2-5: Equivalencias entre escalas de intensidad. Gonzlez (1998) ..................................................... 26

Tabla 2-6: Definicin de los grados de daos segn la Escala MSK-64 ..................................................... 27

Tabla 2-7: Porcentaje de construcciones de acuerdo a rangos .................................................................... 28

Tabla 2-8: Clasificacin de Daos en Edificios de Fbrica, segn Escala EMS -98. ................................. 28

Tabla 2-9: Clasificacin de Daos en Edificios de Hormign Armado, segn Escala EMS -98 ................ 29

Tabla 2-10: Grado de dao promedio, Monge y Astroza (1989) ................................................................ 30

Tabla 2-11: Distribucin Estadstica de porcentajes de dao de acuerdo a la clase de vulnerabilidad y a la

Intensidad del sismo, segn Escala MSK -64. ............................................................................................ 31

Tabla 2-12: Distribucin Estadstica de porcentajes de dao de acuerdo a la clase de vulnerabilidad y a la

Intensidad del sismo, segn adaptacin de la EMS-98 hecha por Gonzlez 1998. ..................................... 32

Tabla 2-13: Relacin Densidad de muro dao, R. Meli; 1990 ................................................................. 40

Tabla 2-14: Relacin Densidad de muro dao, M. Kpfer; 1993 ............................................................ 40

Tabla 2-15: Definicin de Clases de vulnerabilidad del Mtodo del ndice de Vulnerabilidad del GNDT 41

Tabla 2-16: Factores del Clculo del ndice de Vulnerabilidad .................................................................. 42

Tabla 2-17: Factores de Vulnerabilidad y Puntaje para cada una de las clases. .......................................... 42

Tabla 2-18: Factores del Clculo del ndice de Vulnerabilidad modificados por Gent (2003) para

estructuras de Albailera Confinada .......................................................................................................... 43

Tabla 2-19: Subfactores del parmetro I (Organizacin del Sistema Resistente) ....................................... 44

Tabla 2-20: Estimacin del nivel de dao esperado sobre la estructura a partir de los rangos de valores

obtenidos en el Iv del G.N.D.T. (Gent, 2003) y la densidad de muros. (Kpfer, 1993). ............................. 44

Tabla 3-1: Daos observados en Viviendas Sociales tras Terremoto 1985. Resultados CEA. ................... 48

Tabla 3-2: Valoracin de los daos, OPLAC 1985. (en miles de pesos) .................................................... 51

Tabla 3-3: Viviendas Urbanas afectadas por Terremoto 03 marzo 1985 .................................................... 51

Tabla 3-4: Costos de reparacin y refuerzo. ................................................................................................ 52

Tabla 3-5: Nmero de viviendas afectadas por el terremoto 27 febrero 2010. Informe IC, 2010. .............. 53

Tabla 4-1: Clasificacin de Viviendas SERVIU segn estructuras y material. .......................................... 59

Tabla 4-2: Muestra viviendas sociales 1962 1985. Muestra 1 ................................................................. 62

Tabla 4-3: Grados de dao experimentados ................................................................................................ 64

Tabla 4-4: Detalle de Grados de dao experimentados Muestra 1. ............................................................. 66

Tabla 4-5: Muestra 2, conjuntos habitacionales 1985 al 2001 .................................................................... 69

Tabla 5-1: Comparacin porcentual de daos observados y tericos, viviendas de 1 y 2 pisos ................. 73

Tabla 5-2: Comparacin porcentual de daos observados y tericos, acumulativos en viviendas de 1 y 2

pisos ............................................................................................................................................................. 74

Tabla 5-3: Distribucin de daos observados muestra 3 y 4 pisos, P. Escobar ........................................... 76

v

Tabla 5-4: Lmites de ndice de Meli propuestos por Silva 2011. .............................................................. 91

Tabla 6-1: Rangos de magnitudes a considerar en Peligro Ssmico .......................................................... 114

Tabla 6-2: Parmetros terremoto de La Ligua, 28 marzo 1965 ................................................................. 119

Tabla 6-3: Caracterizacin fallas corticales zona Andes de Chile Central (33 - 34S) ............................ 122

Tabla 6-3: Caracterizacin leyes de atenuacin para fuente cortical ........................................................ 128

Tabla 6-5: Incremento de Intensidad propuesta por Monge y Astroza, 1989. .......................................... 130

Tabla 6-6: Incremento de Intensidad propuesta por Leyton et. al 2010. ................................................... 134

Tabla 6-7: Comparacin incremento de intensidades, terremoto 1985 y 2010, en Chile Central ............. 138

Tabla 6-8: Zonificacin e incrementos propuestos, Molina 2011. ............................................................ 138

Tabla 6-9: Eventos desfavorables para Chile Central ............................................................................... 161

FIGURAS:

Figura 2-1: Clases de Vulnerabilidad asignadas originalmente por la Escala EMS-98 y rangos de

aceptacin. ................................................................................................................................................... 22

Figura 2-2: Clases de Vulnerabilidad asignadas por Monge y Astroza, 1989............................................. 23

Figura 3-1: Isosistas del Terremoto del 03 de marzo de 1985..................................................................... 46

Figura 3-2: Esquema tpico muro albailera confinada ............................................................................. 49

Figura 3-3: Ficha de levantamiento de daos en cada municipalidad afectada por el Terremoto de marzo

de 1985. ....................................................................................................................................................... 55

Figura 3-4: Distribucin espacial de Intensidades MSK, terremoto marzo del 85. Menndez (1991) ....... 56

Figura 4-1: Distribucin materialidad viviendas Regin Metropolitana. Fuente: INE, 2002. .................... 65

Figura 6-1: Cambios en el Plan Regional Metropolitano entre 1986 y 2000. ........................................... 101

Figura 6-2: Expansin del Radio Urbano hasta el ao 2007. .................................................................... 102

Figura 6-3: Angulo de penetracin subduccin, zona central Chile (*) .................................................... 108

Figura 6-4: Modelacin en planta de fuentes sismognicas para Chile Central ........................................ 110

Figura 6-5: Distribucin de a- value fuente cortical cordillerana .............................................................. 111

Figura 6-6: Distribucin de slip (cm) terremoto marzo 1985. Mendoza et al. 1994. ................................ 118

Figura 6-7: Geometra slab subductado. .................................................................................................... 120

Figura 6-8: Principales sistemas de fallas corticales de la alta cordillera en Chile Central. ..................... 123

Figura 6-9: Principales sistemas de fallas Chile Central. .......................................................................... 124

Figura 6-10: Extensin y ubicacin de la Falla San Ramn...................................................................... 125

Figura 6-11: Perfil amplificacin ssmica. J. Lagos, 2003. ....................................................................... 129

Figura 6-12: Efecto de amplificacin propuesto por Monge y Astroza. ................................................... 130

Figura 6-13: Efecto de amplificacin Algermisen y Kausel, 1992. .......................................................... 131

vi

Figura 6-14: Microzonificacin de intensidades, terremoto 1985. ............................................................ 132

Figura 6-15: Unidades de Suelo Regin Metropolitana. ........................................................................... 135

Figura 6-16: Zonificacin en la Regin Metropolitana, Leyton et al. 2010. ............................................. 136

Figura 6-17: Zonificacin en la Regin Metropolitana, propuesta por Molina, J. 2011. .......................... 139

Figura 6-18: Criterios para seleccin de movimientos ssmicos de diseo ............................................... 156

Figura 6-19: Isosistas Terremoto de Las Melosas, 1958. .......................................................................... 163

Figura 7-1: Funcin de riesgo propuesta. Gdprom(IMM, (d/n)%) ............................................................ 179

GRFICOS:

Grfico 3-1: Viviendas afectadas por terremoto 27 febrero 2010. IC, 2010. .............................................. 54

Grfico 4-1: Distribucin de la muestra 1980-1985, con reporte de daos ................................................. 61

Grfico 4-2: Distribucin de grados de dao promedio, Muestra 1. ........................................................... 67

Grfico 4-3: Distribucin porcentual de grados de dao promedio Muestra 1, segn nmero de pisos. .... 68

Grfico 4-4: Distribucin de la muestra 1986-2001, de acuerdo al nmero de pisos ................................. 69

Grfico 5-1: Curvas de dao acumulado, IMSK VII, VIII y VII.5. Viviendas 1 y 2 pisos. ........................ 75

Grfico 5-2: Curvas de dao acumulado, IMSK VII, VIII y VII.5 Viviendas 3 y 4 pisos. ......................... 77

Grfico 5-3: Distribucin daos acumulativos observados y tericos. Izquierda: viviendas 3 pisos,

derecha: viviendas 4 pisos ........................................................................................................................... 78

Grfico 5-4: Distribucin de clases de vulnerabilidad Muestra 1. .............................................................. 79

Grfico 5-5: Cuantificacin de grados de dao promedio segn tipo constructivo, Muestra 1. ................. 79

Grfico 5-6: Distribucin de clases de vulnerabilidad Muestra 2. .............................................................. 80

Grfico 5-7: Distribucin de daos dada por Escala MSK-64, Clases de vulnerabilidad B y C. ................ 81

Grfico 5-8: Distribucin clases de vulnerabilidad Muestras 1 y 2 ............................................................ 82

Grfico 5-9: ndice de Meli para Muestra 1: conjuntos SERVIU construdos 1981 a 1985 ....................... 84

Grfico 5-10: ndice de Meli v/s grado de dao, VI Intensidad VII ..................................................... 85

Grfico 5-11: ndice de Meli v/s grado de dao, Intensidad > VII ............................................................. 85

Grfico 5-12: ndice de Meli v/s grado de dao, segn rangos de IMM ..................................................... 86

Grfico 5-13: ndice de Meli segn direccin de anlisis ........................................................................... 87

Grfico 5-14: Diferencias entre ndices de Meli segn direccin de anlisis ............................................. 87

Grfico 5-15: Relacin ndices de muros bajos y grados de dao, segn nmero de pisos ........................ 89

Grfico 5-16: Relacin ndices de muros altos y grados de dao, segn nmero de pisos ......................... 90

Grfico 5-17: Relacin ndices de densidad de muros segn direccin, con grado de dao ....................... 90

vii

Grfico 5-18: Comparacin grado de dao observado y esperado, mediante lmites de densidad de muros

propuestos por Silva 2011. .......................................................................................................................... 92

Grfico 5-19: Relacin grado de dao mximo reportado con densidad de muros, .................................... 92

Grfico 5-20: Relacin entre grados de dao promedio observados, intensidades experimentadas en

Muestra 1, y los respectivos ndices de Meli. .............................................................................................. 93

Grfico 5-21: Comparacin grados de dao esperados por Kupfer y Silva v/s grados de dao observados

en el terremoto del 85. ................................................................................................................................ 94

Grfico 5-22: ndice de Meli, Muestra 2, conjuntos SERVIU construdos 1986 a 2001. ........................... 96

Grfico 5-23: Evaluacin temporal del ndice de vulnerabilidad en conjuntos habitacionales SERVIU. .. 96

Grfico 6-1: Relaciones Gutenberg Richter para cada fuente. (Leyton et al 2010) ................................... 111 Grfico 6-2: Distribucin de magnitudes sismicidad interplaca ............................................................... 117

Grfico 6-3: Distribucin de magnitudes sismicidad intraplaca de profundidad intermedia .................... 119

Grfico 6-4: Atenuacin de eventos corticales. ......................................................................................... 126

Grfico 6-5: Atenuacin terremoto de Las Melosas .................................................................................. 127

Grfico 6-6: Metodologa Stepp, Fuente interplaca .................................................................................. 142

Grfico 6-7: Relacin Gutenberg Richter fuente interplaca thrust ............................................................ 143

Grfico 6-8: Curvas PS distintas ubicaciones, cambiando rangos magnitudes limites. ............................ 144

Grfico 6-9: Curvas PS modificacin Mmax sobre un punto en costa (-33.6;-71.6). ............................... 146

Grfico 6-10: Curvas PS distintas ubicaciones, cambiando leyes atenuacin........................................... 147

Grfico 7-1: Distribucin daos en conjuntos considerados, escenarios DSHA cortical. ......................... 173

Grfico 7-2: Distribucin daos en conjuntos considerados, escenarios PSHA cortical cordillerana. ..... 174

Grfico 7-3: Distribucin daos en conjuntos, escenario DSHA interplaca ............................................. 174

Grfico 7-4: Distribucin daos en conjuntos considerados, escenario PSHA interplaca ........................ 175

Grfico 7-5: Distribucin daos DSHA Intraplaca profundidad intermedia ............................................. 175

Grfico 7-6: Distribucin daos fuente Intraplaca profundidad intermedia, escenario PSHA ................. 176

Grfico 7-7: Distribucin daos efecto conjunto de las fuentes, escenario PSHA. .................................. 176

Grfico 7-8: Distribucin del grado de dao segn intensidad e ndice de Meli ...................................... 178

Grfico 7-9: Distribucin daos en conjuntos considerados, escenarios PSHA cortical cordillerana. ..... 180

Grfico 7-10: Distribucin daos en conjuntos considerados, escenario PSHA interplaca ...................... 183

Grfico 7-11: Distribucin daos fuente Intraplaca profundidad intermedia, escenario PSHA ............... 186

Grfico 7-12: Distribucin daos efecto conjunto de las fuentes, escenario PSHA. ................................ 189

Grfico 8-1: Intensidad en funcin del periodo de retorno (-33.48; -70.65). ............................................ 204

1

CAPITULO 1 INTRODUCCIN

1.1 ANTECEDENTES

La caracterizacin del riesgo ssmico en una determinada localidad depende directamente de

mltiples factores tales como: identificacin de la amenaza ssmica, caractersticas del

movimiento fuerte (strong motion), propiedades y condiciones locales del suelo y del grado de

vulnerabilidad ssmica de los elementos involucrados. Esto permite, entre otros aspectos conocer

la factibilidad del emplazamiento y comportamiento ssmico de infraestructuras y estructuras en

general, con el objeto de mitigar y reducir las eventuales prdidas asociadas a distintos escenarios

de riesgo.

Como antecedentes generales relacionados a la amenaza ssmica, se puede mencionar que la

sismicidad en Chile presenta al menos tres caractersticas relevantes, Campos (2010,

comunicacin verbal):

1. Diversidad de ambientes tectnicos, esto es, fuerzas tectnicas que dan origen a varios

tipos de fuentes sismognicas, entre ellas, fuentes tipo inversa de bajo ngulo, en la zona de

contacto interplaca bajo la zona costera; fuentes ssmicas como respuesta a los campos

compresionales a profundidades superficiales (menores a 20 km) en los Andes, conocida como

fuente intraplaca continental; fuentes ssmicas de tipo tensional o down-dip bajo tensin y

compresin a lo largo de la placa subductada (placa ocenica de Nazca) y a profundidades

intermedias, conocida como fuente intraplaca ocenica; fuentes ssmicas en el outer - rise debido

a la flexura (bending) de la placa de Nazca como respuesta a la curvatura por el proceso de

subduccin; y fuentes ssmicas de rumbo o strike-slip asociada a fallas geolgicas activas, como

por ejemplo a lo largo del Sistema de Fallas Liquie - Ofqui y ms al sur, la Falla de Magallanes;

2. Es nica en trminos de una alta productividad ssmica, es decir, nmero de terremotos

por unidad de tiempo y tamaos de stos;

3. Es una regin que ha producido mega terremotos en los ltimos 150 aos, tales como el

terremoto de Valdivia de 1960 y el terremoto reciente de febrero del 2010 en la zona centro sur

del pas, que corresponden al primer lugar y a uno de los seis ms grandes respectivamente, en el

2

ranking de los principales eventos a nivel mundial a lo largo de la historia de la sismologa

instrumental.

El nivel de exposicin y vulnerabilidad en Chile en relacin a terremotos y tsunamis es alto.

Prcticamente todas las ciudades a lo largo del margen costero han experimentado en el ltimo

siglo un gran terremoto de subduccin y/o de profundidad intermedia, y como caso ms reciente

es lo ocurrido el 27 de febrero, afectando a 6 regiones de Chile y comprometiendo a cerca de un

80% de la poblacin nacional, incluyendo un tsunami que arras con localidades como Dichato,

Iloca, Constitucin, Talcahuano, Duao, entre otras.

Por otro lado, los eventos corticales superficiales con epicentros situados en la regin

cordillerana, aunque de magnitud ms moderada representan tambin un riesgo considerable,

dada la poca profundidad focal y la numerosa concentracin de poblacin y sectores productivos

que eventualmente podran verse afectados.

En este trabajo se abordan principalmente dos aspectos, vulnerabilidad y amenaza ssmica, con el

objeto de un posterior anlisis preliminar de riesgo ssmico. El primer tema consiste en una

evaluacin de la vulnerabilidad ssmica estructural de un grupo de viviendas sociales construidas

por el SERVIU en algunas comunas de la Regin Metropolitana. El segundo aspecto a abordar,

es estimar el peligro ssmico de las fuentes interplaca thrust, intraplaca ocenica y cortical

cordillerana, dado los nuevos antecedentes sismotectnicos que se han venido estudiando,

realizando la estimacin del peligro ssmico desde las dos perspectivas ms comnmente usadas,

probabilstica y determinstica.

A continuacin se expone una sntesis histrica que permite poner en contexto la trascendencia

del tipo de estructura a analizar, la importancia de las viviendas sociales como solucin

habitacional masiva, su evolucin y algunas caractersticas comunes a este tipo de construccin

repetitiva no solo a nivel nacional sino que en el resto de Amrica Latina, lo que permite

comprender por qu la importancia e inters en analizar a escala macro este tipo de estructuras en

trminos de vulnerabilidad ssmica.

Las viviendas sociales han significado, por ms de 100 aos, la solucin que diversos programas

habitacionales han dado a los habitantes de los sectores con menores recursos en el pas. En

3

Chile, desde 1906 han habido ms de 50 programas con renovadas polticas habitacionales

tendientes a mejorar la calidad de vida de las personas y a reducir los hacinamientos propios de

una ciudad en continua y acelerada expansin demogrfica.

Producto del largo proceso del siglo XX, Chile increment su poblacin de 2.7 millones de

habitantes (hacia fines del siglo XIX), hasta ms de 15 millones el ao 2002. El porcentaje de

urbanizacin de la poblacin en igual lapso ascendi desde menos del 40% a cerca del 90%,

consolidndose un pas eminentemente urbano, experimentado una urbanizacin ms acelerada o

explosiva durante las dcadas de los sesenta y setenta (MINVU, et al. 2007).

En cuanto a la historia de las polticas de viviendas sociales, se debe mencionar que comienza en

la primera mitad del siglo XX con la creacin de las Cajas Habitacionales Obreras, la Caja de la

Habitacin Popular, la Corporacin de Reconstruccin y Auxilio, y la Caja de la Habitacin.

En el ao 1953 surge la Corporacin de la Vivienda (Corvi) y en 1965 se crea el Ministerio de

Vivienda y Urbanismo. Junto con esto se crean 3 nuevas corporaciones: la Corporacin de

Mejoramiento Urbano (Cormu), la Corporacin de Obras Urbanas (COU) y la Corporacin de

Servicios Habitacionales (Corhabit), las que en conjunto con la Corvi, dan forma a la ciudad. A

fines de los aos 70 se incorporan las Secretarias Regionales Ministeriales (Seremi) y se

fusionan las 4 instituciones en un solo Servicio de Vivienda y Urbanismo (Serviu).

Los programas habitacionales han ido respondiendo a la dinmica de cambios en cuanto a las

necesidades que ha experimentado la poblacin. En una primera instancia haba que solucionar

los problemas de salubridad e higiene asociados a la marginalidad, para luego dar paso a

soluciones progresivas con esquemas de viviendas que permitieran optimizar el espacio pblico,

pasando desde los cits y conventillos, a las viviendas multifamiliares tipo grandes blocks en

altura.

Se han establecido periodos de la historia de la vivienda social en Chile. A modo de sntesis se

mencionarn a continuacin aspectos que caracterizan cada una de estas etapas, por ejemplo la

arquitectura, la distribucin en planta y elevacin, adems se mencionarn algunos conjuntos

habitacionales y/o proyectos ms significativos de cada poca. Los principales perodos, segn

evolucin temporal realizada por el MINVU (2007), son:

4

1. Periodo de Ensaye Legislativo, 1906 1939: Aparecen en este periodo los cites y conventillos, pues resultaba el mejor modo de habitar colectivos en espacios reducidos.

Destaca el trabajo de fachadas con predominio del lleno sobre el vano, rico en detalles,

uso de cornisas de ladrillos, molduras y arcos decorativos. En general contaban con ms

de una habitacin, living de acceso directo, 1 2 dormitorios, bao, cocina, y un patio

interior de iluminacin y ventilacin. Se puede mencionar dentro de estas construcciones

en la comuna de Santiago, el Cit Constitucin 135, Cit Dardignac 72- 84 en el Barrio Bellavista y el Cit Bellavista 149 no tradicional, pues contaba con 3 pisos. Otro tipo de viviendas construidas, son por ejemplo: Pasaje manzana Victoria, Vctor Manuel y Santa

Elvira, Pasaje San Diego 1544, Poblacin Huemul II construida en 1943 como segunda etapa del proyecto social de 186 viviendas Huemul I, realizado entre los aos 1911 y 1918, consistente en bloques de departamentos (comnmente este tipo de construccin se

denomina arquitectura de masa) de alrededor de 52 m2 cada uno.

2. Periodo de Institucionalidad del Desarrollo, 1939 1964: Se generan los primeros asentamientos formados por autoconstruccin con materiales de desecho y en sectores no

pertenecientes a los residentes, dando origen a las llamadas Poblaciones Callampas. Dentro de este periodo constructivo destaca por ejemplo la Reconstruccin de la

Poblacin Germn Riesco, en la comuna de San Miguel, donde habitaban provisoriamente 651 familias provenientes de Poblaciones callampas de La Legua y El

Zanjn de la Aguada, consista en viviendas de 1 piso autoconstruidas en base a bloques

de ladrillo; Poblacin San Gregorio construida en 1959 fue una de los proyectos masivos de viviendas sociales con 4.384 viviendas autoconstruidas empleando bloques de madera

prefabricados; Poblacin La Palma; Poblacin Clara Estrella, entre otras.

Desde 1959 a 1963 aproximadamente 30.000 familias fueron erradicadas en todo el pas

desde las Poblaciones callampas, construyndose as Poblaciones como Miguel Dvila en la comuna de San Miguel, con viviendas de 1 y 2 pisos pareadas; Poblacin Juan Antonio

Ros, de arquitectura algo ms moderna consisti en bloques de departamentos aislados en medio de reas verdes; y Villa Portales, en la comuna de Estacin Central, influenciada por el urbanismo CIAM y por la vanguardia moderna brasilea, de arquitectura

innovadora, consisten en bloques de departamentos de hormign: en 31 hectreas se

5

levantan 19 blocks de departamentos de 6 pisos y una cantidad de viviendas capaces de

albergar a alrededor de dos mil familias. Fue construida en 1960 como una solucin

habitacional para la Caja de Empleados Particulares. Algunos la consideran una obra

arquitectnica nica en Latinoamrica y revolucionaria en cuanto a dignidad de la

vivienda. Segn la evaluacin de daos que elabor el SERVIU posterior al terremoto de

1985, esta construccin present daos debido al cambio en la rigidez torsional que se

generaba entre pisos consecutivos, debido al reemplazo de hormign armado por

albailera armada.

3. Periodo de Participacin Popular, 1964 1973: Surge el Plan de Ahorro Popular (PAP),

entre los prototipos en altura destacan el Colectivo 1010 y el Colectivo 1020 (figura 1), y

las tipologas N 61, 132, 136 y 196. La apremiante situacin de atender en forma urgente

a las familias damnificadas por los temporales de 1965 en Santiago, fueron razn para

optar nuevas tipologas y tecnologas de construccin. Los materiales ms usados en

muros eran la albailera de bloques de hormign, albailera de ladrillos reforzados. La

utilizacin de prefabricados se present como una forma de dar respuesta eficiente para

reducir los plazos y el costo de construccin de viviendas, adems del conocimiento que

esta nueva tecnologa constructiva significaba para el pas. Dentro de esta lnea se

enmarca el apoyo que Chile recibi del Gobierno de la Unin Sovitica, posterior a los

sismos del mes de julio de 1971, consistente en maquinaria, vehculos, asesoras tcnicas

y todo lo relacionado a la instalacin de una planta de elementos prefabricados, ubicada

en El Belloto (V Regin), denominada Planta KPD, la cual tena una produccin

programada de 1.680 departamentos al ao, con una superficie aproximada de 70 m2.

En cuanto a los tabiques de los mtodos tradicionales, stos eran de planchas de yeso

forradas en cartn y las cubiertas eran de asbesto cemento. Los monobloques se disearon

en una posicin oriente-poniente, de modo que sus fachadas recibieran el mximo de

asoleamiento. Esto obligaba a que los bloques se dispusieran siempre con su largo en

direccin norte-sur, lo que no daba mucha flexibilidad a las formas de agrupamiento de

dichos blocks. Lo comn era que se colocaran paralelos unos de otros, con sus fachadas

orientadas a alguna va principal de circulacin.

6

Fotografa11Colectivo1010y1020

Dentro de los conjuntos habitacionales de este periodo se puede mencionar la Poblacin Huechuraba de la comuna de Conchal; Poblacin Santa Olga en la comuna de La Cisterna; Poblacin San Jorge en San Bernardo; Poblacin Conchal (entre 1965 y 1966)

viviendas tipo A de CINDEC. El presidente Frei Montalva impuls la Operacin Sitio,

consistente en programas de viviendas sociales autoconstruidas, dentro de las que se

encuentra la Poblacin Coln Oriente; Santa Julia; La Granja; La Cisterna Paradero 32

y 28; Gral. Velsquez; Barrancas I y II (La Estrella); Renca (Plaza); La Palmilla de Conchal; Villa Per, en La Florida; Poblacin Pozos Areneros de la comuna de San Miguel; Poblacin Santa Anita, de la comuna de Lo Prado; adems de efectuar la remodelacin de Las Torres San Borja.

Surgen nuevos prototipos de edificios, los denominados 1040 y 1050. La tipologa 1050

eran torres de 15 pisos de altura, con 4 departamentos iguales por piso. Contaban con dos

ascensores y una sola escalera. Los departamentos se distribuyen en torno a un hall

central. La torre se puede ubicar con orientacin mltiple, siendo la ideal norte a sur a 45.

El colectivo 1040 se asimila a su condicin de habitabilidad al tipo 1010, y se dise para

cubrir la necesidad de un colectivo de doble orientacin, que pueda oponerse

ortogonalmente a los colectivos 1010 y 1020, permitiendo un mejor aprovechamiento del

espacio, y de la topografa del terreno.

7

Durante la dcada de los 60 y en particular hacia principios de los 70, las tomas de terreno se fueron intensificando, llegando a contar, entre 1967 y 1972, con 312 tomas que involucraban a 54.710 familias. Este fenmeno se vino dando desde principios del

siglo XX, debido a que muchos hogares compuestos por migrantes se instalaron en

terrenos eriazos y abandonados, constituyendo lo que en un comienzo era conocido como

poblaciones callampas y que hacia fines de 1950 se gesta como nueva forma de

ocupacin: las tomas de terreno. Durante el Gobierno del Frente Popular, las tomas de

terreno continuaron a un ritmo que sobrepas los programas de planificaciones

territoriales para el crecimiento urbano, dejando obsoletos los planos reguladores de

algunas comunas. Solo la intervencin militar en septiembre de 1973, fue capaz de reducir

la lucha reivindicativa habitacional que representaban los campamentos. (Minvu, 2004)

4. Periodo del Gobierno Militar, 1973 - 1990: Este periodo corresponde al surgimiento de un nuevo modelo de poltica habitacional, centrada en el subsidio a la demanda y a su

complemento con el ahorro y el crdito. Por citar alguno, se mencionan los crditos del

Banco Interamericano de Desarrollo, a travs de los denominados Programas de Loteos

con Servicios o Mejoramiento de Barrios, los cuales significaron grandes intervenciones a

los campamentos localizados en las grandes ciudades del pas.

Algunas de las poblaciones sociales construidas en este periodo, son por ejemplo:

Poblacin Los Sauces, en la comuna de La Florida. Este proyecto organiza las viviendas bajo el concepto de media manzana, distribuyendo el bloque continuo de 3 pisos,

articulndolos por medio de una calle central. Surge la Poblacin Colina Norte con viviendas bsicas de 2 pisos que considera una ampliacin, la tipologa corresponde a

albailera de ladrillo reforzada con pilares y cadenas de hormign. El costo total de las

denominadas Viviendas Bsicas, incluyendo la ampliacin no debe ser superior a las

400 UF (MINVU, 1980).

Dentro de esta nueva tipologa se encuentran adems la Poblacin Los Nogales, de la

comuna de Puente Alto; Poblacin San Gregorio, de La Granja; Poblacin Cerro 18, en Lo Barnechea, considerada como una de las primeras favelas en Chile (similar a los

asentamientos precarios de Brasil); y Poblacin Marta Colvin, en la comuna de Recoleta.

8

Las viviendas bsicas se construyen con las siguientes caractersticas: fundaciones y

pavimento de hormign, muros perimetrales y medianeros de material slido,

agrupaciones pareadas, superficie mnima predial de 100 m2, y superficie mnima de la

vivienda de 24 m2.

Las tipologas de las viviendas bsicas del Serviu representativas del periodo analizado en

la tesis, se ejemplifican en la Tabla 1-1. Las caractersticas de los conjuntos uni y

multifamiliares seleccionados para la evaluacin de vulnerabilidad se detallarn en el

captulo 4.

Tabla11:TipologasdelasViviendasBsicasdelSERVIUTipo Caracterstica Fotografa

A1piso,aisladaopareada

B2pisos,

pareadasocontinuas

CViviendaenblockde3y4

pisos

9

5. Periodo de los Gobiernos de la Concertacin: Surge el Programa de Vivienda Progresiva (PVP), como uno de los principales enfoques habitacionales de los gobiernos de la

Concertacin para crear programas que permitieran enfrentar el enorme dficit

habitacional de los sectores ms pobres del pas, llegando a construir ms de 117.000

soluciones habitacionales al ao 2006. Como ejemplo en la Regin Metropolitana, se

puede mencionar el Conjunto Habitacional Villa Colombia de la comuna de La Pintana; Poblacin Las Parcelas de la comuna de Pealoln, la cual consideraba dos tipos de tipologas: bloques de departamentos de 3 pisos y casas de 2 pisos; Poblacin Los Carolinos de Puente Alto; Poblacin 3 de Mayo de La Florida y Poblacin Francisco

Coloane de Puente Alto, entre otras.

Otro importante proyecto que trajo a Chile un nuevo diseo arquitectnico, fue la

Comunidad Andaluca en la comuna de Santiago. Este conjunto fue construido con el objeto de redensificar el centro de Santiago, con costos similares a los empleados en el

periodo militar para construir conjuntos de viviendas en la periferia de Santiago. Fue el resultado de la cooperacin entre el Gobierno Chileno y la Consejera de Obras Publicas

de la Junta de Andaluca, Espaa, concluyendo la obra en septiembre del ao 1992.

En sntesis, hasta aproximadamente el terremoto de Chilln en 1939, la albailera simple de

ladrillo cermico con muros de gran espesor era la ms usada. Durante los aos 40 se generaliza

el uso de los refuerzos de hormign armado (pilares y cadenas), pero no se consideraba todava la

importancia del efectivo confinamiento de la albailera para mejorar el comportamiento ssmico.

(Astroza, La Albailera en Chile)

En el ltimo tiempo, el dficit habitacional acumulado durante varias dcadas ha impulsado el

desarrollo de planes de construccin de viviendas en gran escala. Las soluciones constructivas

adoptadas han sido en su mayora albailera de ladrillos de hasta cuatro pisos, incorporndose un

nuevo sistema constructivo, la albailera armada, con el principal objeto de reducir los costos. Se

debe mencionar que con el tiempo los materiales empleados han ido evolucionando, como es el

caso del ladrillo artesanal y el actual ladrillo con huecos hecho a mquina.

10

1.2 MOTIVACION

La motivacin personal radica en la situacin vulnerable que experimenta la Mega Ciudad en la

que se ha convertido Santiago (77% del total de poblacin de la Regin Metropolitana y esta a su

vez representa el 40% del total nacional), con una poblacin de 5.026.485 habitantes, 32 comunas

y una densidad de alrededor de 8.500 hab/km2, construcciones en altura que se levantan en pocos

meses y se contrastan con variadas tipologas constructivas. Es una ciudad donde convive una

antigua casa de adobe al lado de un edifico de hormign armado cercano a los 30 pisos, como se

ilustra en la Fotografa 1-2

Resulta inquietante adems, la falta de un adecuado ordenamiento territorial e inexistencia de

informacin tcnica de viviendas, exigible en un pas tan ssmico como el nuestro y expuesto a

mltiples riesgos de origen natural que cobran vidas de personas ao tras ao producto de

asentamientos en lugares geogrficos indebidos y sin un adecuado conocimiento de los peligros

geolgicos existentes.

Sin ir ms lejos, un ejemplo de lo expuesto anteriormente es la lamentable situacin que Chile

experiment durante el ao 2010, a causa del terremoto de Cauquenes y el posterior tsunami, y la

consiguiente dificultad con la que se encuentran los investigadores al momento de iniciar los

estudios y evaluaciones de daos, pues no hay disposicin a entregar la escasa informacin

disponible o muchas veces inexistente, por lo que se desperdicia la oportunidad de comprender el

comportamiento de las estructuras y su interaccin con el movimiento del suelo. El beneficio de

estudiar un evento de tal magnitud es la enseanza que se obtiene de los efectos que ocasiona

sobre variados sistemas, tanto de los que fallaron como de los que resultaron inclumes.

Como antecedente se debe mencionar que en el ao 2005, la Corporacin SUR hizo un estudio

que arroj la siguiente estadstica de las viviendas sociales en la Regin Metropolitana: existen

202.026 viviendas (489 conjuntos financiados por MINVU entre los aos 1980 y 2000) lo que

equivale a aproximadamente 808.104 personas (si se considera un promedio de 4 integrantes por

familia). Al ao 2009 la poblacin estimada en la Regin Metropolitana era de 7.003.122

habitantes, por ende el porcentaje de habitantes que viven en conjuntos sociales corresponde a

cerca de un 12% emplazados en 2.500 hectreas, lo que equivale al 0.16% de la superficie total

de la R.M. (calculada en aproximadamente 15.400 km2). Lo anterior equivale a una densidad

11

poblacional que supera ampliamente la densidad promedio en la Regin Metropolitana

estimndose en una densidad cuatro o cinco veces superior a la promedio, SUR (2005).

Fotografa12Convivenciadedistintosmodelosconstructivos.CalleEleuterioRamrez#1420,ComunaSantiagoCentro.

En los procedimientos de evaluacin de sustentabilidad de grandes ciudades, es de preocupacin

internacional canalizar estudios tendientes a identificar la amenaza a la que estn expuestas la

poblacin y la infraestructura de un pas tan ssmico como Chile. Es por ello que se han

implementado metodologas para predecir el comportamiento ssmico tanto para edificios y

viviendas individuales, como para conjuntos urbanos existentes, en los que se contemplan las

posibilidades de prevenir y mitigar el riesgo ssmico mediante la evaluacin de la vulnerabilidad,

que es la componente del riesgo en la que la accin humana puede intervenir y reducir con el

objeto de tender las prdidas materiales y personales a cero.

Para aminorar las mermas debidas a los sismos, es necesario mejorar tambin el comportamiento

de las estructuras existentes mediante las correcciones de las normativas actuales de diseo. Tal

mejora requiere una evaluacin previa de su comportamiento ssmico esperado, lo que sienta las

bases de los estudios de vulnerabilidad ssmica estructural y es el objetivo de todo plan de

Proteccin Civil. stos estn orientados hacia la prediccin de daos esperados en estructuras, en

el supuesto de que ocurra un terremoto de severidad considerable. A partir de dicha prediccin,

12

pueden definirse soluciones de reduccin de la vulnerabilidad estructural y, en consecuencia, de

las prdidas esperadas, es decir intervenir en la ecuacin del riesgo ssmico (Ypez et al. 1996).

La autora pretende dejar a disposicin un actualizado y completo documento que resuma el

estado del arte de las evaluaciones de peligro y vulnerabilidad ssmica, adems de resaltar la

importancia de los estudios de riesgo, concepto que hasta hace un par de aos no era bien

comprendido en nuestro pas.

1.3 CONCEPTOS GENERALES

Utilizando como base las definiciones propuestas por la Oficina de las Naciones Unidas para

casos de Desastres (UNDRO, UNESCO 1979), se entiende por Amenaza o Peligro Ssmico, la probabilidad de que se presente un evento potencialmente desastroso, durante un cierto periodo

de tiempo dado y en un cierto lugar. Representa un factor de riesgo externo al elemento expuesto,

un peligro latente natural asociado al fenmeno ssmico, capaz de producir efectos adversos en la

poblacin y/o en el medio que lo rodea.

Se entiende por Riesgo Ssmico el grado de prdida, destruccin o dao esperado debido a la

ocurrencia de un determinado evento. Est relacionado con la probabilidad que se presenten o

excedan ciertas consecuencias econmicas, o sociales, lo cual est vinculado estrechamente con

el grado de exposicin, es decir, con la predisposicin a ser afectado por el evento ssmico.

De manera entonces, que la diferencia fundamental entre el peligro y el riesgo ssmico, radica en

que la amenaza est relacionada con la probabilidad de ocurrencia del evento, mientras que el

riesgo est relacionado con la probabilidad de excedencia de que en un determinado sitio y

durante un tiempo de exposicin dado, las consecuencias econmicas y sociales producidas por

un evento ssmico, excedan valores preestablecidos, como nmero de vctimas, cuantas de daos

y prdidas econmicas, como mermas en la productividad.

Esta relacin conceptual, puede expresarse como:

EVAR etiie =

Donde, cada trmino de la ecuacin anterior se define como sigue a continuacin:

13

Ati = Representa la amenaza o peligro ssmico. Se entiende como la probabilidad que se presente

un evento ssmico con intensidad mayor o igual a i, durante un periodo de exposicin t en un lugar determinado.

Ve = Representa la vulnerabilidad ssmica, entendida como la predisposicin intrnseca de un

elemento expuesto e, a ser afectado por la ocurrencia de un sismo de intensidad i.

E = Elementos en riesgo, exposicin. Corresponden a la poblacin, los edificios y obras civiles,

las actividades econmicas, los servicios pblicos, las utilidades, la infraestructura expuesta a una

amenaza en un rea determinada.

Rie = Representa el riesgo ssmico, entendido como la probabilidad que se presente un dao sobre

el elemento expuesto e, como consecuencia de la ocurrencia de un evento con intensidad i.

Estos conceptos estn ntimamente relacionados entre s, y en ocasiones tienden a confundirse o a

emplearse incorrectamente, por ello la necesidad de puntualizarlos y caracterizarlos, para

identificar las posibilidades de reduccin del riesgo. En general, no es posible actuar sobre la

amenaza, pero s es posible reducir el riesgo mediante la disminucin de la vulnerabilidad de los

elementos expuestos.

Cardona (1986) propuso eliminar la variable de exposicin (E), por considerarla implcita en la vulnerabilidad (Ve), sin que se modificara sensiblemente la definicin original. En otras palabras,

no se es vulnerable si no se est expuesto, es por ello, entonces, que en este trabajo se entender

por riesgo el producto de amenaza y vulnerabilidad, como se muestra en la ecuacin 1.1.

etiie VAR = (Ec.1.1)

La vulnerabilidad ssmica, por ende, es una caracterstica intrnseca de las estructuras,

dependiente de cmo hayan sido diseadas, de la calidad de los materiales de construccin

empleados, de la ejecucin en obra entre muchos otros factores, siendo independiente de la

peligrosidad ssmica del sitio donde se encuentren emplazadas. Es decir, una estructura puede ser

vulnerable, pero no representar un riesgo para sus moradores, cuando se encuentre en un sitio con

14

baja amenaza, cuya demanda ssmica no pudiera daarla ni afectar al entorno. (Caicedo et al., 1994; Ypez, 1996).

Para definir claramente el concepto de vulnerabilidad, se revisar algunas de las definiciones ms

empleadas a nivel mundial.

1. Barbat, 1998.La vulnerabilidad ssmica de una estructura, grupo de estructuras, o de una zona urbana completa, est definida como su predisposicin intrnseca a sufrir dao ante

la ocurrencia de un fenmeno ssmico y est asociada directamente con sus caractersticas

fsicas y estructurales de diseo. El concepto de vulnerabilidad ssmica es indispensable

en estudios sobre riesgo ssmico y para la mitigacin de desastres por terremotos. En el

presente trabajo se entender por riesgo ssmico el grado de prdidas esperadas que sufren

las estructuras durante el lapso de tiempo que permanecen expuestas a la accin ssmica.

Por otra parte, la mitigacin de los desastres en el mbito de la ingeniera corresponde a la

totalidad de las acciones que tienen como objetivo la mejora del comportamiento ssmico

de los edificios de una zona, con la finalidad de reducir los costes de los daos esperados

durante el terremoto (Barbat, 1998). Para mitigar el riesgo ssmico de una zona es necesario disminuir la vulnerabilidad y el costo de reparacin de las estructuras afectadas.

2. La OPS (Organizacin Panamericana de la Salud, 1993) define vulnerabilidad ssmica

como el grado de prdida de un elemento o un grupo de elementos bajo riesgo, resultado

de la probable ocurrencia de un evento ssmico de carcter desastroso. Es una propiedad

intrnseca de la estructura, una caracterstica de su comportamiento, que puede entenderse

como la capacidad inherente de un elemento o grupo de elementos expuestos a ser

afectado o ser susceptible de sufrir dao ante la ocurrencia de un evento ssmico

determinado. Una medida de los daos probables inducidos sobre edificaciones por los

diferentes niveles de movimiento de suelo debido a los sismos, convencionalmente se

expresa en una escala que va desde 0 hasta 1, es decir, desde sin dao hasta colapso total,

respectivamente.

3. Organizacin de Naciones Unidas, ONU, define la vulnerabilidad como la capacidad de respuesta de las construcciones humanas a la activacin de una amenaza, y la exposicin

alude a la poblacin medida en nmero de habitantes o de bienes por unidad de superficie,

15

situados al interior de una zona de peligro. Este ltimo concepto de capacidad de

respuesta o de recuperacin frente a un evento, es conocido como Resiliencia. Si un proceso potencialmente peligroso se activa, se est en presencia de un desastre o

catstrofe natural, entendindose como tal, aquella situacin en la que la vida de las

personas puede sucumbir masivamente, producindose una desorganizacin social que

excede la capacidad de reaccin ordinaria de la comunidad social afectada, (Ayala-Caicedo, et al. 1988).

Las metodologas para evaluar la vulnerabilidad han tenido su mayor aplicacin en entornos

urbanos constituidos por viviendas en su mayora de hormign armado y mampostera

(albailera). Es el caso de Chile, en donde se han realizado algunos estudios tendientes a evaluar

la vulnerabilidad de las principales tipologas existentes, y en los principales centros poblados,

como por ejemplo: Concepcin, Via del Mar y Santiago. (Giuliano y Aranda (2002), Letelier (2003), Astroza desde 1986 a la fecha, respectivamente).

1.4 OBJETIVO GENERAL

Evaluar el riesgo ssmico en algunas comunas de la Regin Metropolitana, mediante un anlisis

de vulnerabilidad ssmica estructural a una muestra de viviendas sociales construidas entre los

aos 1980 y 2001, y a travs de la generacin de mapas de peligro ssmico probabilstico y

determinstico.

1.5 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Seleccionar una muestra de viviendas sociales a evaluar, aunando criterios de inters provenientes de diversos enfoques.

Asignar una clase representativa de vulnerabilidad a la muestra de viviendas sociales de la Regin Metropolitana construidas entre los aos 1980 y 1985, considerando el dao

observado y las intensidades reportadas en el terremoto de marzo del 85, empleando la

distribucin estadstica de daos dada por la Escala MSK-64.

16

Calcular el ndice de densidad de muros a la muestra de viviendas sociales consideradas, a partir de la metodologa propuesta por Meli (1991), y mediante la revisin de planos

estructurales puestos a disposicin por el SERVIU RM.

Establecer a partir de la Muestra 1, la relacin entre el grado de dao promedio y el ndice de densidad de muros, previa validacin (y eventual calibracin) de los rangos

establecidos para el ndice de densidad de muros en estructuras de albailera reforzada en

Chile.

Estimar el grado de dao promedio esperado para las viviendas sociales pertenecientes a la Muestra 2, extrapolando la relacin obtenida anteriormente.

Evaluar peligro ssmico determinstico para las fuentes de tipo cortical (segmento de la FSR), interplaca e intraplaca ocenica, determinando previamente el evento ms

desfavorable y creble a la vez para cada fuente sismognica.

Calcular, para distintos periodos de retorno, el peligro ssmico probabilstico para las fuentes cortical (sismicidad background), interplaca trust e intraplaca ocenica.

Mediante un anlisis previo de sensibilidad de los distintos parmetros (input) considerados en la evaluacin del Peligro Ssmico Probabilstico, establecer nodos, ramas

y sus respectivos pesos, para la metodologa de rbol Lgico (Logic Trees).

Determinar una funcin de primer orden de riesgo ssmico Gd [I,(d/n)%], que relacione la intensidad generada en el anlisis de peligro ssmico, la densidad de muros entregada por

la metodologa de vulnerabilidad propuesta por Meli, y que entregue el grado de dao

promedio esperado.

Estimar preliminarmente el riesgo ssmico para los conjuntos habitacionales considerados, mediante dos escenarios. El primero de ellos mediante el cruce espacial de intensidades, y

de las clases de vulnerabilidad, y el segundo a travs de la funcin de riesgo Gd

[I,(d/n)%].

17

1.6 ORGANIZACIN DE LA TESIS

La evaluacin de la vulnerabilidad ssmica estructural en viviendas sociales existentes en algunas

comunas de la Regin Metropolitana y construidas dentro de los periodos considerados, se

realiz mediante dos metodologas: a) clasificacin de las estructuras segn las clases definidas

por la Escala MSK -64, y b) clculo del ndice de densidad de muros propuesto por Meli (1991).

En el captulo 2 se presenta el marco conceptual de lo que abordar este trabajo de tesis,

entregando las diversas definiciones y enfoques desde los cuales se han enfrentado los conceptos

de riesgo ssmico y vulnerabilidad ssmica estructural, complementarios a los ya indicados en la

presente introduccin. Se describirn adems, algunas de las principales metodologas

cualitativas y cuantitativas usadas internacionalmente para la evaluacin de la vulnerabilidad

ssmica estructural, comentando las ventajas y desventajas de cada cual, junto a la factibilidad de

su aplicacin debido al tamao muestral considerado en la presente tesis y a la informacin

disponible de los conjuntos habitacionales.

En el captulo 3, se entregan los antecedentes del terremoto que afect a Chile Central en marzo

de 1985. Se recogen los catastros detallados de daos en viviendas sociales, realizados por las

Direcciones de Obras de cada Municipalidad (DOM) y recopilado por la Comisin Especial que

asesor al SERVIU (CEA).

En el captulo 4 se describir la base de datos proporcionada por el SERVIU de aquellos

conjuntos habitacionales seleccionados, explicando los criterios empleados para la eleccin y

anlisis de las viviendas consideradas en el presente trabajo.

El captulo 5 resume las evaluaciones de vulnerabilidad ssmica mediante los dos enfoques

elegidos. Por un lado, se asignan las clases de vulnerabilidad acorde al material constructivo,

periodo de edificacin, y otros antecedentes que permiten mejorar la clasificacin, sumado al

anlisis de distribucin de daos observados que se hace para las viviendas de 1 a 2 pisos, y de 3

y 4 pisos, comparndolas con lo que entrega la Escala MSK-64, que fue la empleada para la

asignacin de las intensidades en cada comuna del Gran Santiago, inmediatamente despus del

terremoto del 85. El segundo enfoque tiene relacin con el clculo del ndice de densidad de

muros, y su calibracin para estimar la mejor relacin entre este ndice de Meli y el grado de

18

dao promedio experimentado en la Muestra 1, para luego estimar los daos esperados en la

Muestra 2, frente a un escenario similar al sismo en Chile Central de 1985.

En el captulo 6 se evala el peligro ssmico en la cuenca de Santiago. Como resultado se

obtendrn mapas de peligro en el que cada fuente presente las isosistas alcanzadas para un cierto

perodo de vida til considerado y un cierto nivel de confiabilidad. Superpuesto a los resultados

anteriores se presentar, en un sistema de informacin geogrfica, la informacin de

vulnerabilidad estructural en los conjuntos habitacionales estudiados, lo que dar un indicio del

riesgo ssmico dependiendo del tipo de fuente sismognica considerada, la correspondiente ley de

atenuacin y el aporte del efecto de sitio reconocido en la Regin Metropolitana de acuerdo a la

geologa superficial. Complementariamente se elaborar un estudio de sensibilidad que permita

identificar las incertezas asociadas a los parmetros requeridos para una evaluacin de PSHA,

permitiendo la posterior construccin de arboles lgicos.

Finalmente, en el captulo 7, se entregarn recomendaciones conforme a lo obtenido por las

metodologas de evaluacin de vulnerabilidad, y se cotejarn con las conclusiones obtenidas por

trabajos predecesores en esta lnea. Junto a ello, se comentarn los beneficios y complejidades de

la aplicacin de las metodologas de vulnerabilidad ssmica estructural y de evaluacin de peligro

ssmico probabilstico y determinstico.

19

CAPITULO 2 MARCO CONCEPTUAL VULNERABILIDAD SISMICA

En este captulo se resumen algunas de las metodologas ms empleadas a nivel nacional,

exponiendo sus aspectos favorables y desventajas, lo que permite posteriormente fundamentar las

metodologas empleadas en el presente trabajo. De manera de identificar los diversos mtodos a

travs de los cuales se puede obtener un indicador de la vulnerabilidad ssmica estructural, se

mencionan los siguientes enfoques.

2.1 METODOLOGIAS DE EVALUACIN DE VULNERABILIDAD

La vulnerabilidad ssmica estructural est asociada a la susceptibilidad de los elementos o los

componentes estructurales de sufrir dao debido a un sismo. Este dao ssmico estructural,

comprende el deterioro fsico de aquellos elementos que forman parte del sistema resistente.

Segn el Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti (GNDT, 1993) de Italia, la multiplicidad de factores que deben ser estudiados desde el punto de vista de la vulnerabilidad conduce a 3

tipos diversos de metodologa de evaluacin:

a) Directa: Definida de acuerdo a la propensin de un elemento aislado (simple o complejo)

de sufrir colapso. Por ejemplo, la vulnerabilidad de un edificio, de un viaducto o de un

asentamiento urbano.

b) Inducida: Definida de acuerdo a los efectos de crisis de la organizacin del territorio generados por uno de sus elementos fsicos. Por ejemplo, la crisis del sistema de

transporte debido a la obstruccin de una autopista.

c) Diferida: De acuerdo a los efectos que se manifiestan en las fases inmediatamente sucesivas al evento, capaces de modificar el comportamiento de la poblacin de un

asentamiento durante la emergencia.

Existen otros enfoques de evaluacin de vulnerabilidades, por ejemplo:

d) Predefinida: Se estima en funcin de las variables que intervienen en el diseo y construccin, como son las bases de clculo, los mtodos constructivos, mano de obra,

inspeccin, entre otros aspectos.

20

e) Observada: Se estima utilizando la base estadstica de los daos causados por terremotos pasados

En los captulos siguientes, se observar que la metodologa de vulnerabilidad seleccionada, es

una mezcla de los ltimos dos enfoques mencionados.

2.1.1 METODOS CUALITATIVOS DE EVALUACION

Los mtodos cualitativos son diseados para evaluar de manera rpida y sencilla un grupo de

edificaciones diversas, y seleccionar aquellas que ameriten un anlisis ms detallado. Estos

mtodos se utilizan principalmente para la evaluacin masiva de edificios con fines de

cuantificacin del riesgo ssmico en una regin amplia de una ciudad. (CERESIS, 1985).

Para realizar un correcto estudio de riesgo ssmico estructural, es necesario al menos:

1. Clasificar las construcciones a analizar.

2. Definir los grados de daos para estas construcciones.

3. Establecer una distribucin estadstica de los daos en funcin del grado de intensidad.

En el caso particular de las viviendas SERVIU pertenecientes a la Muestra 1 se considera para su

clasificacin (asignacin de una clase de vulnerabilidad) lo que se presenta en la Tabla 2-2, y la

comparacin de la distribucin de daos experimentados versus los daos tericos que indica la

Tabla 2-11.

2.1.1.1 Escalas de Medicin de Intensidad Macrossmica, MSK -64

Para reflejar el grado de severidad de un evento sobre las personas y las construcciones, se han

desarrollado diferentes escalas de medicin de la Intensidad. Esto porque en pases donde no existe la suficiente instrumentacin sismolgica, la determinacin de intensidades es el indicador

ms rpido para inferir la envergadura del sismo y acotar el rea epicentral. En Amrica y el

oeste de Europa se emplea mayormente la escala de Intensidad de Mercalli Modificada (IMM),

mientras que en la parte oriental de Europa, es empleada la Escala de Medvedev Sponheur

Krnik (MSK por las iniciales de los autores), que es la que hace referencia a los efectos sobre

estructuras, por ende es la que se emplea para los anlisis de vulnerabilidad estructural y

evaluacin del comportamiento ssmico.

21

A diferencia de las otras escalas de intensidad ssmica, la Escala MSK-64 considera criterios

cuantitativos (objetivos) para evaluar el dao observado en las viviendas. Esto permite tener una

distribucin estadstica de los daos para un grado de intensidad ssmica mayor a V, reduciendo

as la subjetividad de la medida que depende de la percepcin del observador. (Astroza et al.

2009). Ha sido empleada exitosamente en Chile, dada las adaptaciones a las caractersticas de las tipologas nacionales por Monge y Astroza (1989).

2.1.1.2 Escalas de Medicin de Intensidad Macrossmica Europea, EMS-98

La escala europea de intensidades macrossmicas MSK -64 ha sido recomendada por Grnthal en 1998 quien elabor posteriormente la Escala Macrossmica Europea, EMS -98, actualizando las

descripciones originales de la Escala MSK-64. La Escala EMS-98 asigna una clase de

vulnerabilidad, tipificada desde la A a la E (siendo la clase A la ms vulnerables a la E menos

vulnerable) segn el tipo constructivo, el que puede variar de clase para una misma tipologa,

dependiendo de la calidad del material utilizado, del refuerzo empleado, la ejecucin en obra y

otros factores que modifican y condicionan el comportamiento real de una estructura frente a un

movimiento ssmico, considerando adems el concepto moderno de diseo sismorresistente.

Originalmente la EMS cuenta con un rango definido en el cual se puede clasificar una estructura,

lo que se muestra en la Figura 2-1, donde se observa la presencia de movilidad de las clases, de

acuerdo a aspectos tcnicos que en la ejecucin pudieran hacer variar el grado de vulnerabilidad

de una misma estructura.

2.1.1.3 Descripcin de Clases de Vulnerabilidad

La Escala MSK- 64 distingue tres tipos de construcciones, A, B, C, las cuales han sido adaptadas

a la realidad chilena en relacin a la definicin original dada en la Tabla 2-1.

La Escala EMS -98 incorpora el concepto de movilidad en las clases de vulnerabilidad, lo que

permite clasificar construcciones de un mismo tipo teniendo en consideracin influencias de los

materiales empleados, calidad de la mano de obra, tipo de fundaciones, ausencia de diafragmas

de piso, entre otros factores que permiten la movilidad de dicha clase. Esta escala identifica seis

tipos de clases de vulnerabilidad, las tres primeras (A, B y C) corresponden a las definiciones de

tipos de construcciones originales dadas por la MSK- 64, y el resto (D, E y F) muestran un

decrecimiento lineal del grado de vulnerabilidad derivado de las mejoras en el diseo ssmico, y

22

fueron incorporadas en el ao 98. En la Tabla 2-2 y Figura 2-2 se presentan las descripciones

originales dadas por la Escala MSK y las adaptaciones realizadas por Monge y Astroza (1989) que incorporaron los tipos de construcciones de uso ms frecuente en Chile y las prcticas

detectadas tras la evaluacin de las estructuras afectadas por el terremoto del 85.

Figura21:ClasesdeVulnerabilidadasignadasoriginalmenteporlaEscalaEMS98yrangosdeaceptacin.

Fuente: Centre Europen de Godynamique et de Sismologie, 1993.

Tabla21:TiposconstructivosEscalaMSK64.Medvedevetal.1964

Tipo Original AdaptacionesconstruccionesChilenas

AEdificiosdemamposteradepiedrasinlabrar,estructuras

rurales,casasdeadobe,casasdetierra.Edificiosdeadobe,edificiosdemampostera

depiedraunidaconbarro.

BEdificioscorrientesdealbaileradeladrillo,edificiosdebloquesgrandesydeltipoprefabricado,tabiqueraspesadas,edificiosdemamposteradepiedralabrada.

Edificiosdealbailerasimple,edificiosdemamposteradepiedraunidaconmorterode

cemento.

CEdificiosreforzados,estructurasdemaderabien

construidas.Edificiosdealbailerareforzadaconpilaresy

cadenasdehormignarmado.

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Figura22:ClasesdeVulnerabilidadasignadasporMongeyAstroza,1989.AdaptacinEscalaMSK64arealidadChilena.

Tabla22:ClasesdeVulnerabilidadparaviviendasdeAlbailerade1y2pisos.Astroza,2010.SesinXCongresoACHISINA2010.Tipo ClaseA ClaseB ClaseC ClaseD

A1.Adobe X A2.Albaileradeladrillocermicosinrefuerzo X A3.Albaileradebloquesdehormignconrefuerzoysindiseossmico

X

A4.Albaileradebloquesdehormignconrefuerzoycondiseossmico

X

A5.Albaileradeladrillocermicoconrefuerzoysindiseossmico

X

A6.Albaileradeladrillocermicoconrefuerzoycondiseossmico

X

2.1.1.4 Descripcin de Grados de Daos.

La Escala MSK hace referencia a cinco grados de daos, desde los grados 1 al 5 (cuantitativo), o niveles de dao, desde leves a colapso (asignacin cualitativa). Solo en ocasiones se hace mencin a un sexto grado, correspondiente al grado 0 que asume que la estructura no sufri dao

alguno en elementos estructurales ni no estructurales.

Para conocer en detalle los grados de la escala MSK, se presenta la Tabla 2-3 en la cual se

mencionan los efectos sobre las personas, en objetos y ambiente, y daos en estructuras, al igual

que la escala de Intensidad de Mercalli Modificada (IMM en adelante) que tambin cuenta con 12

grados de severidad. (Ver Tabla 2-4) y es la de uso nacional.

Reforzar: Tendencia posible:

24

Tabla23:DescripcindeEscalaIntensidadMSK64

Grado Descripcin CaractersticasI Nosentido Nosentidonienlascondicionesmsfavorables

II ApenassentidoEltembloressentidosoloencasosaisladosdeindividuosenreposoyenposiciones

especialmentereceptivasdentrodeedificios.

III DbilElterremotoessentidoporalgunosdentrodeedificios.Laspersonasenrepososientenunbalanceooligerotemblor.Losobjetoscolgadososcilanlevemente.

IVAmpliamenteobservado

Elterremotoessentidodentrodelosedificiospormuchosysolopormuypocosenelexterior.Sedespiertanalgunaspersonas.Elniveldevibracinnoasusta,es

moderada.Losobservadoressientenunlevetemblorocimbreodeledificio,lacama,etc.Golpeteodevajilla,ventanasypuertas.Losobjetoscolgadososcilan.

V Fuerte

Elterremotoessentidodentrodelosedificiosporlamayorayporalgunosenelexterior.Algunaspersonasseasustanycorrenalexterior.Sedespiertanmuchas

personasquedorman.Losobjetoscolgadososcilanconsiderablemente.Lavajillaycristalerachocanentresi.Losobjetospequeos,inestablesomalapoyadospuedendesplazarseocaer.Laspuertasyventanasseabrenocierrandepronto.Enalgunos

casosloscristalesdelasventanasderompen,loslquidososcilanypuedenderramarsederecipientestotalmentellenos.Losanimalesdentrodelosedificiossepuedeninquietar.Daosdegrado1enedificiosdeclasesdevulnerabilidadAyB.

VI Levementedaino

Sentidoporlamayoradentrodelosedificiosypormuchosenelexterior.Algunaspersonaspierdenelequilibrio.Muchosseasustanycorrenalexterior.Puedencaersepequeosobjetosdeestabilidadordinariaylosmueblessepuedendesplazar,en

algunoscasossepuedenromperplatosyvasos.Seasustanlosanimalesdomsticos.Sepresentandaosdegrado1enmuchosedificiosdeclaseAyB;algunosdeclaseA

yBsufrendaosdegrado2,yalgunosdeclaseCsufrendaosdegrado1.

VII Daino

Lamayoradelaspersonasseasustaeintentacorrerfueradelosedificios.Sedesplazanlosmueblesypuedenvolcarselosqueseaninestables.Cadadegrannumerodeobjetosenestanteras.Salpicaelaguadelosrecipientesyestanques.MuchosedificiosdeclasedevulnerabilidadAsufrendaosdegrado3,algunosdegrado4.MuchosdeclaseBsufrendaosdegrado2,algunosdegrado3.Algunos

edificiosdeclaseCpresentandaosdegrado2.AlgunosedificiosdeclaseDpresentandaosdegrado1.

VIIIGravemente

Daino

Paramuchaspersonasesdifcilmantenerseenpie,inclusofueradelosedificios.Sepuedenvolcarlosmuebles,caenalsueloobjetoscomotelevisores,maquinasde

escribir.Ocasionalmentelaslapidassepuedendesplazar,girarovolcar.Ensuelomuyblandosepuedenverondulaciones.MuchosedificiosdeclaseAsufrendaosde

grado4,algunosdegrado5.MuchosdeclaseBsufrendaosdegrado3,algunosdegrado4.MuchosedificiosdeclaseCsufrendaosdegrado2,algunosdegrado3.

AlgunosedificiosdeclaseDpresentandaosdegrado2.

IX Destructor

Pnicogeneral.Laspersonaspuedenserlanzadasbruscamentealsuelo.Muchosmonumentosycolumnassecaenogiran.Ensueloblandosevenondulaciones.

MuchosedificiosdeclaseAsufrendaosdegrado5.MuchosdeclaseBsufrendaosdegrado4,algunosdegrado5.MuchosedificiosdeclaseCsufrendaosdegrado3,algunosdegrado4.MuchosedificiosdeclaseDsufrendaosdegrado2,algunosde

grado3.AlgunosedificiosdeclaseEpresentandaosdegrado2.

25

Tabla23:DescripcindeEscalaIntensidadMSK64

Grado Descripcin Caractersticas

X Muydestructor

LamayoradelosedificiosdeclaseApresentandaosdegrado5,MuchosdeclaseBsufrendaosdegrado5.MuchosdeclasedevulnerabilidadCsufrendaosdegrado4,algunosdegrado5.MuchosedificiosdeclaseDsufrendaosdegrado3,algunosdegrado4.MuchosedificiosdeclaseEsufrendaosengrado2,algunosgrado3.

AlgunosedificiosdeclaseFpresentandaosgrado2.

XI Devastador

LamayoradelosedificiosdeclaseBpresentandaosdegrado5.LamayoradeedificiosdeclaseCsufrendaosdegrado4,muchosdegrado5.MuchosdeclasedevulnerabilidadDsufrendaosdegrado4,algunosdegrado5.MuchosedificiosdeclaseEsufrendaosdegrado3,algunosdegrado4.MuchosedificiosdeclaseF

sufrendaosdegrado2,algunosdegrado3.

XIICompletamenteDevastador

SedestruyentodoslosedificiosdeclasesdevulnerabilidadAyByprcticamentetodoslosdeclaseC.SedestruyenlamayoradelosedificiosdeclaseD,EyF.Los

efectosdelterremotoalcanzanlosmximosconcebibles.

Tabla24:DescripcindeEscalaIntensidadModificadadeMercalliDescripcinusadaporOnemi

Grado Caractersticas

ILoadviertenmuypocaspersonasyencondicionesdepercepcinespecialmentefavorables.(Reposo,

silenciototal,enestadodemayorconcentracinmental,etc.)

IILopercibensloalgunaspersonasenreposo,particularmentelasubicadasenlospisossuperioresdelos

edificios.

IIISepercibeenelinteriordelosedificiosycasas.Nosiempresedistingueclaramentequesunaturalezaes

ssmica,yaqueseparecealpasodeunvehculoliviano.

IVLosobjetoscolgantesoscilanvis