Sistema Nacional de Protección Civil Centro Nacional de Prevención de Desastres
ESTUDIO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO EN EDIFICACIÓN DE VIVIENDA PARTICULAR HABITADA CONSTRUIDA CON
MATERIALES PRECARIOS PERTENECIENTE A LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC EN MÉXICO, DISTRITO FEDERAL.
Joel Aragón Cárdenas Carlos Alberto Martínez Celis Sánchez
Dirección de Investigación Subdirección de Vulnerabilidad Estructural
Diciembre 2015
i
CONTENIDO
CONTENIDO I
RESUMEN
....... ………………………………………………………………………………………III
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1
1.1 CONCEPTOS GENERALES ............................................................................................................................................... 1 1.2 OBJETIVOS ......................................................................................................................................................................... 2 1.3 ANTECEDENTES DE LOS SISMOS DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO............................................................... 2
1.3.1 Zonificación geotécnica ........................................................................................................................................ 3 1.3.2 Daños causados en edificaciones de la Delegación Cuauhtémoc por los sismos de 1985 ..................................... 4
CAPÍTULO 2 PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE
SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO EN VIVIENDAS DE LA
DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC ................................................................................. 21
2.1 HERRAMIENTAS PARA EL CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD ....................................................... 21 2.1.1 DATOS DEL INEGI CENSO POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010 .................................................................... 21 2.1.2 ATLAS NACIONAL DE RIESGOS MÉXICO .................................................................................................. 23
2.2 FUNCIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO
(ISD) ................................................................................................................................................................................... 23 2.3 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR ZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LA
DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC ...................................................................................................................................... 24 2.3.1 Zona I .................................................................................................................................................................. 24 2.3.2 Zona II ................................................................................................................................................................. 24 2.3.3 Zona IIIa .............................................................................................................................................................. 25 2.3.4 Zona IIIb ............................................................................................................................................................. 25 2.3.5 Zona IIIc .............................................................................................................................................................. 25
CAPÍTULO 3 RESULTADOS ................................................................................................................. 27
3.1 MAPA DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO DE LA DELEGACIÓN
CUAUHTÉMOC ................................................................................................................................................................ 27
CAPÍTULO 4 CONCLUSIONES ............................................................................................................ 29
REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 35
iii
RESUMEN
En el presente trabajo se aplicó la metodología mostrada en el artículo de la Sociedad Mexicana de
Ingeniería Estructural, A.C. y perteneciente a la Memoria del XIII Congreso Nacional de Ingeniería
Estructural celebrado en Puebla, Pue., Méx. en el año 2002: “Estudio sobre el Capítulo de Seguridad
Estructural de algunos Reglamentos de Construcción en la República Mexicana”, con la finalidad de
estudiar la Delegación Cuauhtémoc misma que resultó ser de las más dañadas del Distrito Federal durante
los sismos de 1985.
La Delegación Cuauhtémoc está ubicada en la región central del país y específicamente en el centro
de la zona urbana del Distrito Federal. Sus límites son al norte con las Delegaciones Azcapotzalco y
Gustavo A. Madero; al este con la Delegación Venustiano Carranza; al sur con las Delegaciones Benito
Juárez e Iztacalco; y al oeste con la Delegación Miguel Hidalgo.
Como se observa en la Figura 1.1, posee 32.44 km² de superficie y representa el 2.18% de la superficie
total del Distrito Federal.
De acuerdo con el Censo de Población y Vivienda de 2010, cuenta con 531,831 habitantes.
El estudio consistió en determinar la susceptibilidad de daño por sismo por zonificación sísmica de
las viviendas particulares habitadas que fueron construidas con materiales precarios en techos y paredes y
teniendo en cuenta que fueron realizadas en distintas épocas por lo que variaba el nivel de completes del
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal. La recopilación de la información de vivienda fue a
través de datos del INEGI Censo Población y Vivienda 2010 y por medio del Atlas Nacional de Riesgos
México. Mediante ésta última herramienta, fue posible determinar el número total de viviendas habitadas
por zona sísmica.
Como resultado se obtuvieron los siguientes índices de susceptibilidad de daño ISD:
Zona I = 0.377
Zona II = 0.451
Zona IIIa = 0.565
Zona IIIb = 0.620
Zona IIIc = 0.595
Dichos valores muestran un índice de susceptibilidad de daño por sismo alto en la Zona IIIb donde
se ubica por ejemplo el Centro Histórico de la Ciudad de México, la colonia Roma y la Unidad Nonoalco-
Tlatelolco. Además de que predomina un 2.45% de material precario en muros y techos. Mientras que
para la Zona II donde se ubica por ejemplo la colonia Condesa, el índice de susceptibilidad es medio y
predomina un 0.38% de material precario en muros y techos.
1
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 CONCEPTOS GENERALES
Los sismos constituyen el principal peligro a que está expuesta la Ciudad de México.
Los daños causados por este fenómeno se deben principalmente a que el Valle de México está asentado sobre
lo que fue el Lago de Texcoco.
El Centro Histórico y la mayor parte de la colonia Cuauhtémoc, están ubicados dentro de la Zona III
(Lacustre), misma que está compuesta por depósitos de arcillas altamente compresibles.
Debido a las características mismas del suelo, el tipo de materiales empleados en la construcción de las
edificaciones de vivienda, además de la época en que fueron construidas, es posible investigar la
susceptibilidad de daño por sismo de las mismas. Dentro de las edificaciones que resultan más afectadas se
encuentran principalmente las viviendas de bajo costo o construidas con material precario y se caracterizan
por emplear materiales de baja calidad y por no tener un diseño estructural formal.
Figura 1.1 Ubicación de la Delegación Cuauhtémoc (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)
Por su parte la susceptibilidad de daño se refiere a la vulnerabilidad que tiene una construcción a presentar
algún tipo de daño, provocado por la acción de algún fenómeno perturbador ya sea natural o antropogénico
(generados por el hombre).
2
1.2 OBJETIVOS
El objetivo de este trabajo es presentar un caso de estudio para la evaluación de la susceptibilidad de daño por
sismo de la vivienda particular habitada y construida con materiales precarios en techos y paredes
pertenecientes a la Delegación Cuauhtémoc del Distrito Federal, siendo este uno de los sectores que resultan
con las mayores afectaciones ante la acción de los fenómenos sísmicos, y que pueden generar cuantiosas
pérdidas humanas y económicas. La caracterización de la vivienda se realiza mediante la consulta de los
datos del INEGI Censo Población y Vivienda 2010 y del Atlas Nacional de Riesgos México, para
posteriormente desarrollar un estudio de susceptibilidad de daño por sismo a nivel de zona sísmica.
1.3 ANTECEDENTES DE LOS SISMOS DE 1985 EN LA CIUDAD DE MÉXICO
El 19 de septiembre de 1985 se suscitó un sismo cuyo epicentro se localizó en la costa del Océano Pacífico
con una magnitud de 8.1 en la escala de Richter.
Este fenómeno además de sus réplicas, causaron grandes daños en la Ciudad de México a pesar de que el
epicentro se encontraba a 400 km. La mayor parte de los daños fueron de origen urbano ya que se
concentraron en las zonas de la ciudad donde predominaba el suelo blando, dando como resultado alrededor
de millón y medio de edificios y 17 millones de habitantes afectados.
Cabe señalar que el desastre se suscitó en un país que contaba con considerables conocimientos de ingeniería
sísmica y experiencia sobre este tipo de fenómenos.
La Ciudad de México y sus alrededores se dividen en tres zonas: lomas, lacustre y de transición, que al
combinarse con el mapa de características geológicas, se obtiene la Figura 1.2 (Colegio de Arquitectos de
Japón, 1996, pp. 1-23).
Figura 1.2 Características geológicas del Valle de México (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
3
1.3.1 Zonificación geotécnica
De acuerdo a las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones (GDF,
2004), existen tres zonas cuyas características son las siguientes:
a) Zonas I. Lomas, formadas por rocas o suelos generalmente firmes que fueron depositados fuera del
ambiente lacustre.
b) Zona II. Transición, en la que los depósitos profundos se encuentran a 20 m. de profundidad, o
menos, constituida por estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas de arcilla lacustre.
c) Zona III. Lacustre, integrada por potentes depósitos de arcilla altamente compresibles, separados por
capas arenosas con contenido diverso de limo o arcilla.
La Delegación Cuauhtémoc que constituye el principal interés del presente informe, está comprendida entre
las Zonas I y III. Sin embargo, las de mayor influencia son las Zonas IIIa, IIIb y IIIc, tal y como se puede
apreciar en la Figura 1.4.
Figura 1.3 Zonificación geotécnica del Distrito Federal (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)
4
Figura 1.4 Zonificación geotécnica de la Delegación Cuauhtémoc (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)
1.3.2 Daños causados en edificaciones de la Delegación Cuauhtémoc por los sismos de 1985
Es importante resaltar que las zonas más dañadas durante los sismos de 1985, se ubican dentro de la
Delegación Cuauhtémoc de la Ciudad de México, misma que se encuentra asentada en la Zona Lacustre.
Debido al tipo de suelo presente, la amplificación de las ondas sísmicas representa un aspecto sumamente
importante en la generación de daños en las edificaciones.
Los sismos de septiembre de 1985 causaron mucho daño en construcciones de concreto reforzado,
mampostería, acero, compuesta a base de acero y concreto reforzado. En la Figura 1.5 se muestran las zonas
más dañadas enumeradas de la I a V y sus características son las siguientes (Colegio de Arquitectos de Japón,
1996, pp. 129-173):
El área I en la dirección este-oeste está delimitada por el Eje Central Lázaro Cárdenas y la Av. Pino
Suárez, mientras que en la dirección norte-sur empieza en la Plaza de la Constitución.
El área II está delimitada por el Eje Central Lázaro Cárdenas y la Av. Cuauhtémoc.
El área III se encuentra al sur de la Colonia Roma y delimitada por las avenidas Cuauhtémoc e
Insurgentes.
El área IV se encuentra en la Colonia Roma al norte del área III.
El área V se encuentra al sur de la Alameda Central.
Cabe señalar que el tipo de material empleado y el año en que fueron construidas las edificaciones, también
representan características definitivamente influyentes en la magnitud de los daños.
De acuerdo con los resultados de la investigación realizada por los japoneses, el 73% de los 4533 edificios
revisados eran de 3 niveles o menos, de los que el 94% sufrió daños pequeños (ver rangos I y II en la Figura
1.6). Los edificios de pocos niveles y gran rigidez sufrieron pocos daños, debido a que el subsuelo de las
5
zonas afectadas posee un período dominante largo y con ello las construcciones no entraron en resonancia. A
diferencia de los edificios de más de 7 niveles cuyos períodos de vibración son más largos y coincidieron con
el período del suelo, resultando así ser las más dañados por los sismos de 1985.
Figura 1.5 Zonas más dañadas e investigadas (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
núm. de
niveles
rango
de daño
I, II
III, IV V, VI total
1-3 3195 100 29 3324
4-6 885 28 22 935
7-9 131 28 25 184
10-13 31 30 8 69
14 o más 10 9 3 21
total 4252 195 87 4533
Tabla 1 Estadísticas conjuntas de los daños registrados en las áreas I a V (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
6
Figura 1.6 Distribución Porcentual de daños en función del número de niveles en las áreas I a V (Colegio de
Arquitectos de Japón, 1996)
A continuación se presenta material fotográfico alusivo a los daños causados por los sismos de 1985 en la
Delegación Cuauhtémoc:
Figura 1.7 Edificaciones colapsadas en la Colonia Centro
http://i2.wp.com/www.almomento.mx/wp-content/uploads/2015/09/Sismo_85_Mexico-1.jpg
https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjyoqOSn4TLAhUCPCYKHa28C9kQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.almomento.mx%2Ftopos-de-mexico-los-recatistas-improvisados-del-sismo-del-
85%2F&psig=AFQjCNFUaRbMeJDt9k-ChF-lse83F-YZAg&ust=1455985262584889
7
Figura 1.8 Edificaciones colapsadas
http://mexico.cnn.com/media/2015/09/18/terremoto1985.jpg https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivyqLTpYTLAhWGOiYK
HaR5C9YQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.cnnmexico.com%2Fnacional%2F2015%2F09%2F19%2Ftras-el-terremoto-de-1985-mexico-
aprendio-la-leccion&psig=AFQjCNFUaRbMeJDt9k-ChF-lse83F-YZAg&ust=1455985262584889
Figura 1.9 Edificaciones colapsadas sobre Eje Central
http://ilica-mx.org/images/df-2.jpg
https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjO4pfPv4TLAhVCLSYKHRF7AMEQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Filica-mx.org%2Fdesastres%2Fterremoto-
mex.htm&psig=AFQjCNHDpXN90vFWrRpG2wHRc80MmBPIzg&ust=1455994156099515
8
Figura 1.10 Edificio de departamentos con sus cimientos levantados
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/MexCity85quake.jpg/220px-MexCity85quake.jpg
https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj1_aHe1ITLAhVB7SYKHZgkC-
4QjRwIBw&url=%2Furl%3Fsa%3Di%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dimages%26cd%3D%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved
%3D%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fes.wikipedia.org%252Fwiki%252FTerremoto_de_M%2525C3%2525A9xico_de_1985%26psig%3DAFQjCNHaehiKZQVz0Y4HlPhmUkCIlex-5A%26ust%3D1455997697725587&psig=AFQjCNHaehiKZQVz0Y4HlPhmUkCIlex-
5A&ust=1455997697725587
Figura 1.11 Edificio colapsado en Av. Cuauhtémoc
http://ochentas.com.mx/wp-content/uploads/2011/09/terremoto-1985-av-cuauhtemoc-en-octubre.jpg https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http%3A%2F%2Fochentas.com.mx%2
F2011%2F09%2F19%2Fel-terremoto-de-1985-en-la-ciudad-de-
mexico%2F&psig=AFQjCNF5JQZisrRAGmJIjxxlSZOv8w62yQ&ust=1456007555455266
9
Figura 1.12 Edificio de la Colonia Roma colapsado http://static.adnpolitico.com/media/2012/03/20/terremoto-1985-8.jpg
https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjgjtrO9oTLAhWJKiYKH
QjZAI8QjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.diariodemorelos.com%2Farticle%2Fas%25C3%25AD-sucedi%25C3%25B3-el-terremoto-del-19-de-
septiembre-de-1985&psig=AFQjCNF5JQZisrRAGmJIjxxlSZOv8w62yQ&ust=1456007555455266
Figura 1.13 Edificio colapsado
http://sarmex.com.mx/wp/wp-content/uploads/terremoto_1985.jpg
https://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=&url=http%3A%2F%2Fsarmex.com.mx%2Fwp%2Fla-ciudad-
de-mexico-sera-sacudida-por-un-gran-temblor-reconoce-doctor-en-
sismologia%2F&psig=AFQjCNEYgomlQYTAf6WcqQUASUeeaRwpsw&ust=1456247330215072
10
Figura 1.14 Edificio colapsado
http://www.provincia.com.mx/px/widgets/cultura/imageupload/provincia_201599_611405895.jpg
Figura 1.15 Edificio colapsado
https://imagenpoliticadotcom.files.wordpress.com/2011/09/jamawebsite01ak4.gif
11
Figura 1.16 Hotel con daño severo
http://i643.photobucket.com/albums/uu159/gabok_17/TERRE_MEX_00013.jpg
Figura 1.17 Estructura colapsada
http://culturacolectiva.com/wp-content/uploads/2012/10/191.jpg
12
Figura 1.18 Edificio de Nuevo León colapsado en Tlatelolco
http://mundoejecutivoexpress.mx/sites/all/themes/meexpress/images/edificio-nuevo-leon.png
Figura 1.19 Edificio del Hotel Regis colapsado
http://fotos.eluniversal.com.mx/web_img/fotogaleria/s85_01.JPG
13
Figura 1.20 Edificio colapsado
http://ep01.epimg.net/internacional/imagenes/2012/03/22/actualidad/1332381585_412476_1332384522_noticia_normal.jpg
Figura 1.21 Edificio colapsado
http://mxqnoticias.mx/wp-content/uploads/2014/09/Sismo-85-Cd.-M%C3%A9xico-04.jpg
14
Figura 1.22 Edificio colapsado
http://www.cancunforos.com/wp-content/uploads/2009/09/temblor-mexico-df.JPG
Figura 1.23 Edificio de las costureras colapsado en Av. Tlalpan
https://deciudadyotrasnotas.files.wordpress.com/2010/09/sismo8520-20sn_aa-01.jpg
15
Figura 1.24 Edificio colapsado en Av. Tlalpan https://deciudadyotrasnotas.files.wordpress.com/2010/09/images3.jpg
Figura 1.25 Edificio colapsado
https://cbtelevision.com.mx/wp-content/uploads/2015/09/sismo-del-85.jpg
16
Figura 1.26 Escombros sobre Eje Central
http://entregeeks.files.wordpress.com/2009/09/terremoto_1985_torre_la.jpg
Figura 1.27 Daños en Edificios
http://mexico.cnn.com/media/2010/09/19/terremoto.jpg
17
Figura 1.28 Edificio inclinado (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
Figura 1.29 Edificio dañado al chocar con el edificio de a lado (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
18
Figura 1.30 Edificio colapsado debido a falla por punzonamiento de losas planas de pisos(Colegio de
Arquitectos de Japón, 1996)
Figura 1.31 Daños de las uniones viga-columna (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
19
Figura 1.32 Huecos por muros de mampostería que se cayeron (Colegio de Arquitectos de Japón, 1996)
Figura 1.33 Falla de diagonales de concreto reforzado en muros de mampostería (Colegio de Arquitectos de Japón,
1996)
21
CAPÍTULO 2
PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD
DE DAÑO POR SISMO EN VIVIENDAS DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC
2.1 HERRAMIENTAS PARA EL CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD
Para llevar a cabo el estudio de susceptibilidad de la delegación, fue necesaria la consulta de las
características y los datos de vivienda del Censo Población y Vivienda 2010 del INEGI y del Atlas Nacional
de Riesgos México.
El INEGI proporciona los datos de viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según la
resistencia de los materiales en paredes y techos. De acuerdo a la información, los materiales empleados en
paredes son: material de desecho o lámina de cartón; embarro o bajareque, lámina de asbesto o metálica,
carrizo, bambú o palma; madera o adobe; tabique, ladrillo, block, piedra, cantera, cemento o concreto. Los
materiales empleados en techos son: material de desecho o lámina de cartón; lámina metálica, lámina de
asbesto, palma, paja, madera o tejamanil; teja o terrado con viguería; losa de concreto o viguetas con
bovedilla.
El Atlas Nacional de Riesgos también representa una herramienta muy importante, ya que permite obtener la
vivienda total habitada por delegación. Sin embargo, de acuerdo a la Zonificación geotécnica de las Normas
Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones del Reglamento de Construcciones
del Distrito Federal 2004, la Delegación Cuauhtémoc está dividida en 5 zonas: I, II, IIIa, IIIb y IIIc. Por lo
que para la obtención del total de vivienda habitada, es necesario dibujar en el atlas cada uno de los cinco
polígonos que conforman la Zonificación geotécnica.
2.1.1 DATOS DEL INEGI CENSO POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010
El INEGI, con base en el Censo Población y Vivienda 2010, presenta las viviendas particulares habitadas y su
distribución porcentual según resistencia de los materiales en paredes y techos para cada delegación:
Entidad
Federativa
Delegación
Viviendas
particulares
habitadas¹
Resistencia de los materiales en paredes
Resumen paredes en %
Material
de
desecho o
lámina de cartón
Embarro o
bajereque,
lámina de
asbesto ó metálica,
carrizo,
bambú o palma
Madera
o adobe
Tabique,
ladrillo,
block,
piedra, cantera,
cemento o
concreto
Material no
especificado
Materiales
precarios
Materiales
no
precarios
09 Distrito
Federal
015
Cuauhtémoc
174,004
0.03
0.15
0.46
97.65
1.71
2.35
97.65
¹ Excluye las siguientes clases de vivienda: locales no construidos para habitación, viviendas móviles y refugios.
Nota: Los límites de confianza se calculan al 90%.
Tabla 2 Viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según resistencia de los materiales en
paredes para cada delegación (INEGI Censo Población y Vivienda 2010)
22
Entidad
Federativa
Delegación
Viviendas
particulares
habitadas¹
Resistencia de los materiales en techos
Resumen techos en %
Material de
desecho o
lámina de cartón
Lámina metálica,
lámina de
asbesto, palma,
paja,
madera o tejamanil
Teja o terrado
con
viguería
Losa de concreto o
viguetas
con bovedilla
Material no especificado
Materiales precarios
Materiales no
precarios
09 Distrito
Federal
015
Cuauhtémoc
174,004
0.05
1.14
0.24
95.97
2.60
4.03
95.97
¹ Excluye las siguientes clases de vivienda: locales no construidos para habitación, viviendas móviles y refugios.
Nota: Los límites de confianza se calculan al 90%.
Tabla 3 Viviendas particulares habitadas y su distribución porcentual según resistencia de los materiales en techos
para cada delegación (INEGI Censo Población y Vivienda 2010)
De acuerdo con el Censo Población y Vivienda 2010, el INEGI presenta también los resultados por AGEB y
manzana urbana, con la finalidad de mostrar a los usuarios las cifras definitivas con un mayor desglose
geográfico.
Clave de entidad
federativa
Nombre de la
entidad
Clave de municipio
o
delegación
Nombre del municipio o
delegación
Clave de localidad
Nombre de la localidad
Clave de
AGEB
09
Distrito
Federal
015
Cuauhtémoc
0000
TOTAL
DEL
MUNICIPIO
000
Clave de
manzana
Total de
viviendas
Total de
viviendas
habitadas
Total de
viviendas
particulares
Viviendas
particulares
habitadas
Total de
viviendas
particulares habitadas
Viviendas
particulares
deshabitadas
Viviendas
particulares
de uso temporal
000
208975
173907
203319
168251
173804
24966
10102
Tabla 4 Resultados por AGEB y manzana urbana para la Delegación Cuauhtémoc (INEGI Censo Población y
Vivienda 2010)
De acuerdo al INEGI, un AGEB o área geoestadística básica es la extensión territorial que corresponde a la
subdivisión de las áreas geoestadísticas municipales. Se clasifican en dos tipos: AGEB urbana o AGEB rural.
Un AGEB urbana es un área geográfica ocupada por un conjunto de manzanas perfectamente delimitadas por
calles, avenidas, andadores o cualquier otro rasgo de fácil identificación en el terreno y cuyo uso de suelo es
principalmente habitacional, industrial, de servicios, comercial, etc., y sólo son asignadas al interior de las
localidades urbanas.
23
2.1.2 ATLAS NACIONAL DE RIESGOS MÉXICO
Del menú principal del Atlas, fue necesario seleccionar la opción de Geológicos con la finalidad de elegir la
casilla de sismos y poder desplegar las capas de la Zonificación sísmica o geotécnica del Distrito Federal (ver
Figura 1.3 y 1.4).
Para obtener la vivienda total habitada de la Delegación Cuauhtémoc, fue indispensable activar la capa de los
límites municipales con la finalidad de dibujar cada uno de los cinco polígonos correspondientes a la
Zonificación sísmica. Y finalmente realizar la sumatoria del número de viviendas existentes en cada uno de
los polígonos y así obtener el total de viviendas de la delegación.
Como ejemplo veremos el caso del polígono correspondiente a la Zona I de la delegación. En este caso de
acuerdo a la Figura 2.1, la vivienda total habitada es de 133.
Para los demás polígonos de la Zona II a la IIIc, el procedimiento es análogo al del polígono de la Zona I.
En los siguientes incisos, será posible observar como la vivienda total habitada que se obtuvo por cada
polígono, será de gran utilidad para poder obtener el índice de susceptibilidad de daño por sismo por cada una
de las zonas sísmicas de la delegación.
Figura 2.1 Información producto del análisis básico del polígono de la Zona I de la Delegación Cuauhtémoc
(Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)
2.2 FUNCIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO (ISD)
Se utilizó la función definida como índice de susceptibilidad de daño (ISD) mostrada en el artículo de la
Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C.: “Estudio sobre el Capítulo de Seguridad Estructural de
algunos Reglamentos de Construcción en la República Mexicana”, misma que es la siguiente:
ec. 1
24
En ella se contempla el nivel de peligro sísmico de la región, el nivel de completes del reglamento de la
región y el porcentaje de vivienda con material precario en muros y paredes.
De acuerdo al artículo, las hipótesis de la ecuación son las que a continuación se enuncian:
La unidad es el valor máximo que puede tener la función. Este valor representa la susceptibilidad al
daño ante un sismo.
𝑘1: parámetro que representa el nivel de peligro ante sismo conocido también como coeficiente
sísmico.
𝑘2: parámetro que toma en cuenta el nivel de vulnerabilidad de la vivienda. Es una función lineal del
porcentaje de vivienda con material precario en muros y paredes.
𝑘3: parámetro que considera el nivel de completes del reglamento de la región.
Se consideró el mismo nivel de influencia de los tres parámetros en la ecuación.
2.3 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR ZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC
A continuación se presenta el cálculo del Índice de susceptibilidad de daño por sismo de la delegación:
2.3.1 Zona I
Datos:
Zonificación sísmica
Coeficiente sísmico c
NTCDS-2004
I
0.16
Tabla 5 Coeficiente sísmico de la Zona I (NTCDS 2004)
𝑘1= 0.356
𝑘2= 0.00004
𝑘3= 0.20
Cálculos:
ISD=0.377
2.3.2 Zona II
Datos:
Zonificación sísmica
Coeficiente sísmico c
NTCDS-2004
II
0.32
Tabla 6 Coeficiente sísmico de la Zona II (NTCDS 2004)
𝑘1= 0.711
𝑘2= 0.004
𝑘3= 0.35
Cálculos:
ISD=0.451
25
2.3.3 Zona IIIa
Datos:
Zonificación sísmica
Coeficiente sísmico c
NTCDS-2004
IIIa
0.40
Tabla 7 Coeficiente sísmico de la Zona IIIa (NTCDS 2004)
𝑘1= 0.889
𝑘2= 0.021
𝑘3= 0.20
Cálculos:
ISD=0.565
2.3.4 Zona IIIb
Datos:
Zonificación sísmica
Coeficiente sísmico c
NTCDS-2004
IIIb
0.45
Tabla 8 Coeficiente sísmico de la Zona IIIb (NTCDS 2004)
𝑘1= 1.000
𝑘2= 0.024
𝑘3= 0.15
Cálculos:
ISD=0.620
2.3.5 Zona IIIc
Datos:
Zonificación sísmica
Coeficiente sísmico c
NTCDS-2004
IIIc
0.40
Tabla 9 Coeficiente sísmico de la Zona IIIc (NTCDS 2004)
𝑘1= 0.889
𝑘2= 0.014
𝑘3= 0.10
Cálculos:
ISD=0.595
27
CAPÍTULO 3
RESULTADOS
3.1 MAPA DEL ÍNDICE DE SUSCEPTIBILIDAD DE DAÑO POR SISMO DE LA DELEGACIÓN CUAUHTÉMOC
De acuerdo a la metodología expuesta en el artículo de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural A.C.,
para plantear un mapa de regionalización de susceptibilidad de daño por sismo de la edificación de vivienda
en la Delegación Cuauhtémoc, se recomienda establecer una relación entre el nivel de riesgo y el valor del
ISD de acuerdo a la siguiente clasificación:
Índice de susceptibilidad (ISD) Nivel de riesgo
ISD>0.75 Muy alto
0.75>ISD>0.50 Alto
0.50>ISD>0.25 Medio
0.25>ISD Bajo
Tabla 10 Relación entre el nivel de riesgo y el valor del ISD (SMIE 2002)
Figura 3.1 Mapa del índice de Susceptibilidad de daño por sismo (Atlas Nacional de Riesgos México, 2016)
Con base en los niveles de riesgo plasmados en el mapa, la Delegación Cuauhtémoc es muy susceptible a
sufrir daños por sismo en edificaciones de vivienda construidas con material precario.
En las Zonas I y II que representan aproximadamente el 5.88% de la superficie de la delegación (color gris
claro), el nivel de riesgo es medio. Mientras que aproximadamente el 94.12% de la superficie (color gris
oscuro) posee un nivel de riesgo alto y corresponde a las Zonas IIIa, IIIb y IIIc.
29
CAPÍTULO 4
CONCLUSIONES
De acuerdo a los datos del INEGI del Censo de Población y Vivienda 2010, la Delegación Cuauhtémoc
cuenta con un 6.38% de materiales precarios en muros y techos de edificaciones de vivienda particular
habitada.
Por medio del Atlas Nacional de Riesgos México 2016, fue posible obtener el porcentaje de material precario
en muros y techos por zonificación sísmica de la delegación:
Entidad
Delegación
Zona sísmica
Materiales
precarios
en paredes
%
Materiales
precarios
en techos
%
Total
Materiales
precarios
%
Distrito Federal
Cuauhtémoc
I 0.0016 0.0028 0.0044
II 0.140 0.241 0.381
IIIa 0.788 1.351 2.139
IIIb 0.901 1.544 2.445
IIIc 0.521 0.894 1.415
Suma 6.385
Tabla 11 Porcentaje de material precario en edificación de vivienda de la Delegación Cuauhtémoc (INEGI Censo
Población y Vivienda 2010)
Por lo tanto de acuerdo a la Tabla 11, el 93.615% de los materiales empleados en la construcción de la
edificación de vivienda de la delegación, son no precarios.
No obstante del bajo porcentaje de materiales precarios de las viviendas, como resultado del análisis de los
índices de susceptibilidad de daño por sismo ISD por Zona sísmica de la delegación, se obtuvieron los
siguientes valores:
Zona I = 0.377
Zona II = 0.451
Zona IIIa = 0.565
Zona IIIb = 0.620
Zona IIIc = 0.595
Dichos valores muestran un índice de susceptibilidad de daño por sismo moderado en la Zona I y II donde se
ubica por ejemplo la colonia San Miguel Chapultepec y Condesa respectivamente. De acuerdo a la Tabla 11,
en lo que respecta al porcentaje de materiales precarios en paredes y techos de las edificaciones de vivienda,
estos mismos resultaron muy bajos (menores al 0.5%).
Mientras que el índice de susceptibilidad de daño por sismo resultó alto donde se ubica por ejemplo la colonia
Santa María La Ribera (Zona IIIa), la colonia Roma y Centro Histórico (Zona IIIb) y la colonia Obrera y
Doctores (Zona IIIc). Así mismo, de acuerdo a la Tabla 11 en lo que respecta al porcentaje de materiales
precarios en paredes y techos de las edificaciones de vivienda, estos mismos también resultaron bajos
(mayores al 1.0%).
Sin embargo es importante recordar que en la ecuación para determinar el índice de susceptibilidad (ec. 1), de
igual manera también influyen el coeficiente sísmico y el nivel de completes del reglamento de la zona
sísmica de la delegación.
30
En el caso particular de la Zona I de la delegación, el peligro sísmico es el más bajo de todos y posee un valor
de 0.16. Además que se consideró un nivel de completes del reglamento del 20%. Es decir, el 80% de las
edificaciones de las viviendas particulares habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento
anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto
con el que determina el bajo porcentaje de materiales precarios en muros y techos (0.0044%), traen como
resultado un ISD de 0.377 que de acuerdo a la Tabla 10 representa que el riesgo de que las viviendas sufran
daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel medio.
En el caso de la Zona II, el peligro sísmico posee un valor de 0.32 y se consideró un nivel de completes del
reglamento del 35%. Lo cual se traduce en que el 65% de las edificaciones de las viviendas particulares
habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del
Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de
materiales precarios en muros y techos (0.381%), traen como resultado un ISD de 0.451, lo cual significa que
el riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel medio.
Para la Zona IIIa, el peligro sísmico posee un valor de 0.40 y se consideró un nivel de completes del
reglamento del 20%. Lo cual significa que el 80% de las edificaciones de las viviendas particulares habitadas,
fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito
Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de materiales
precarios en muros y techos (2.139%), traen como resultado un ISD de 0.565, mismo que significa que el
riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un sismo sea de nivel alto.
En la Zona IIIb, el peligro sísmico posee el valor de 0.45 que es el coeficiente más alto de todas las zonas y se
consideró un nivel de completes del reglamento del 15%. Lo cual significa que el 85% de las edificaciones de
las viviendas particulares habitadas, fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento
de Construcciones del Distrito Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el
bajo porcentaje de materiales precarios en muros y techos (2.445%), traen como resultado un ISD de 0.620,
mismo que significa que el riesgo de que las viviendas sufran daños debido a las fuerzas generadas por un
sismo sea de nivel alto.
Finalmente en la Zona IIIc, el peligro sísmico posee el valor de 0.40 y se consideró un nivel de completes del
reglamento del 10%. Lo cual significa que el 90% de las edificaciones de las viviendas particulares habitadas,
fueron diseñadas y construidas con un reglamento anterior al Reglamento de Construcciones del Distrito
Federal de 2004. Por lo tanto, ambos parámetros junto con el que determina el bajo porcentaje de materiales
precarios en muros y techos (1.415%), traen como resultado un ISD de 0.595.
31
Figura 4.1 Edificación de vivienda de la Colonia San Miguel Chapultepec II Secc-Zona I (Google, 2016)
De acuerdo con los resultados obtenidos por zonificación sísmica de la Delegación Cuauhtémoc, mientras
más pequeño sea el nivel de completes del reglamento de construcción y más grandes sean el peligro sísmico
y el porcentaje de materiales precarios en muros y techos de las edificaciones de vivienda, como resultado se
obtendrán mayores índices de susceptibilidad de daño por sismo. Es decir, las viviendas tendrán un mayor
riesgo de sufrir colapso ante las fuerzas debidas al sismo, como es el caso de las que se ubican en la Zona
IIIb.
En la Figura 4.2, se muestra un ejemplo de tipología de vivienda en la Colonia Centro de la Ciudad de
México perteneciente a la Zona IIIb, donde resalta la vulnerabilidad de los edificios por su antigüedad y por
lo tanto un porcentaje muy bajo del nivel de completes ya que fueron construidas con un reglamento anterior
al Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004.
Figura 4.2 Edificaciones de viviendas de la Colonia Centro-Zona IIIb (Google, 2016)
32
Caso contrario es el de la Zona II, en donde se consideró un nivel de completes del reglamento de
construcción mayor, pero son menores el peligro sísmico y el porcentaje de materiales precarios en muros y
techos de las viviendas. Por lo tanto, el índice de susceptibilidad es menor y las edificaciones tendrán un
menor riesgo de sufrir colapso ante las fuerzas sísmicas.
En la Figura 4.3, se muestra un ejemplo de tipología de vivienda en la Colonia Condesa de la Ciudad de
México perteneciente a la Zona II, donde aparentemente la edificación fue construida de acuerdo con el
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal 2004 y por lo tanto presenta un nivel de completes mayor
en comparación con las viviendas de la Figura 4.2.
Figura 4.3 Edificación de vivienda de la Colonia Condesa-Zona II (Google, 2016)
Figura 4.4 Edificaciones de viviendas de la Colonia San Rafael-Zona IIIa (Google, 2016)
33
Figura 4.6 Edificación de vivienda de la Colonia Centro-Zona IIIc (Google, 2016)
Figura 4.5 Edificación de vivienda de la Colonia Roma-Zona IIIb (Google, 2016)
34
De acuerdo con la Figura 3.1, las Zonas I y II poseen un nivel de riesgo medio por colapso ante fuerzas
sísmicas y representan aproximadamente el 5.88% de la superficie de la delegación. Mientras que
aproximadamente el 94.12% de la superficie lo representan las Zonas IIIa, IIIb y IIIc y poseen un nivel de
riesgo alto por colapso ante fuerzas sísmicas.
Mediante los resultados obtenidos en el estudio de susceptibilidad de daño por sismo realizado a la
Delegación Cuauhtémoc, es posible afirmar que las edificaciones de vivienda particular habitada y construida
con materiales precarios, presentan un nivel de riesgo medio y alto de sufrir el colapso ante las fuerzas
generadas por sismo. Por lo que la seguridad estructural de estas viviendas y por ende de sus ocupantes se ven
seriamente comprometidas.
Finalmente, se debe tomar en cuenta que el presente informe es resultado únicamente del análisis de la
información proporcionada por el INEGI y el Atlas Nacional de Riesgos México. Así mismo, este trabajo no
se constituye en un dictamen de seguridad estructural sino más bien en un estudio con base en una
metodología ya establecida.
Por lo anterior se recomienda que la delegación adopte medidas de prevención de daños que lleven al colapso
a las estructuras de las viviendas construidas con materiales precarios. Siendo necesarias la reestructuración
y/o reforzamiento, o la demolición en caso extremo de las edificaciones. Para ello, es muy importante contar
con la opinión y la supervisión de especialistas en la materia como son los ingenieros o constructores con
amplia experiencia.
35
REFERENCIAS
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Reglamentos de Construcción en la República Mexicana. Memoria del XIII Congreso Nacional de Ingeniería
Estructural Puebla, Pue., México 2002. Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, A.C., pp. 1023-1034.
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de: URL (http://www3.inegi.org.mx/sistemas/tabuladosbasicos/default.aspx?c=27303&s=est).
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (2010). Censos y Conteos de Población y Vivienda. Recuperado
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Nacional de Riesgos. Recuperado de: URL (http://www.anr.gob.mx/).
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Gobierno del Distrito Federal México (2004). Normas Técnicas Complementarias para Diseño y
Construcción de Cimentaciones. Gaceta Oficial del Distrito Federal, Tomo II, No. 103 –BIS., pp. 11-16.
Gobierno del Distrito Federal México (2004). Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo.
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Centro Nacional de Prevención de Desastres (2004). Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y
Municipales de Peligros y Riesgos. Serie Atlas Nacional de Riesgos, Vol. 1, Versión 2004, ISBN 970-628-
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Centro Nacional de Prevención de Desastres (2006). Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y
Municipales de Peligros y Riesgos. Evaluación de la Vulnerabilidad Física y Social. Serie Atlas Nacional de
Riesgos, 1ª edición, noviembre de 2006, ISBN 970-628-906-2, 166 pp.
Sánchez A, Flores L.E., Martínez Celis C.A., Aragón J., Castañeda A., López O., Reyes T.A., Galaviz S.A.,
Jiménez J.C. y Contreras M.G. (2015). Informe de los daños por el sismo m 6.9 del 7 de julio de 2014
ocurrido en la costa de Chiapas. Informe Técnico, Centro Nacional de Prevención de Desastres, 51 pp.