Potential Usefulness

Una vez identificadas las tipologías constructivas presentes en la zona de estudio, se ha procedido a la asignación de su clase de vulnerabilidad, mediante un proceso estructurado en dos fases que se detallan a continuación.

Fase 1: Clasificación inicial.

Se ha adoptado la clasificación propuesta en HAZUS (2003), donde además del análisis de la estructura constructiva, se hace una clasificación según la altura en términos de: Low-Rise (L: entre 1 y 3 pisos), Mid-Rise (M: entre 4 y 7 pisos) y High-Rise (H: igual o mayor a 8 pisos). Para asignar las clases de HAZUS (2003) a las tipologías del parque inmobiliario, se ha analizado la Información catastral, considerando datos referentes a: tipo de estructura, tipo de mampostería y número de pisos de la edificación. Se procede entonces a relacionar las características de cada tipología con las definidas en Hazus (2003) para las distintas clases de vulnerabilidad.

Se ha efectuado así una primera clasificación para cada tipología definida (Tabla 5.6), que se ha calibrado con salidas de campo realizadas en las sesiones de trabajo enunciadas anteriormente. Un archivo fotográfico, documentando cada clase, se puede encontrar en el Anexo 3.

Tabla 5.6: Clasificación de vulnerabilidad adoptada, según HAZUS (2003) sin considerar el nivel de diseño.

No. VULNERABILIDAD DESCRIPCIÓN (HAZUS, 2003) NÚMERO DE PISOS

1 C1L Estructuras de hormigón armado con capacidad momento.

1 - 3

2 C1M 4 – 7

3 C3H Edificios de estructura de hormigón con paredes de mampostería sin reforzar. 8 + 4 S1L

Marcos de acero con momento. 1 – 3

5 S1M 4 – 7

6 S3 Marcos de acero liviano. Todos 7 S4H Marcos de acero con muros de corte de

hormigón vaciado en situ. 8 + 8 URML

Mampostería de muros de carga no reforzada. 1 - 2

9 URMM 3 +

10 W1 Marcos de madera liviana. 1 – 2 11 W2 Marcos de madera de superficie mayor a 465

m2_. Todos

Fase 2: Clasificación considerando el nivel de diseño.

De manera adicional a la clasificación anterior, HAZUS (2003) realiza una clasificación relacionada con el nivel de diseño, que se basa en el cumplimiento de los códigos de construcción, proponiendo cuatro categorías: PRE, LOW, MED y HIGH.

Para el presente estudio se han considerado el Código Nacional de la Construcción publicado en 1951, la Guía popular de construcciones Sismo-Resistentes que entra en vigencia desde

133 diciembre de 1976 y el Código Ecuatoriano de la Construcción publicado en 2001. (descritos en el apartado 1.2.1).

De la base de datos catastral se ha tenido en cuenta la información relacionada al año de construcción de la edificación y a su estado de mantenimiento, que corresponde a cuatro categorías: Muy bueno, Bueno, Regular y Malo.

Con los datos anteriores se establecen los siguientes niveles de diseño:

 Pre-código (Pre): edificaciones cuyo año de construcción es anterior a 1951.

 Código bajo (low): edificaciones cuyo año de construcción se encuentra entre 1951 y 1976.  Código moderado (mod): edificaciones cuyo año de construcción se encuentra entre 1977

y 2001.

 Código alto (high): edificaciones cuyo año de construcción es posterior al 2001.

Para las edificaciones cuyo estado de conservación es regular y malo, se ha aplicado una penalización en su nivel de diseño. Por ejemplo, edificaciones construidas con el código de 1977-2001, cuyo nivel de diseño debería ser moderado (mod), si tienen un estado de conservación malo, se consideran con nivel de diseño bajo (low). La Tabla 5.7 establece los niveles de diseño dependiendo del año y el estado de conservación e incluye las penalizaciones aplicadas.

Tabla 5.7: Definición del nivel de diseño.

CÓDIGO ESTADO DE CONSERVACIÓN NIVEL DE DISEÑO

POR CÓDIGO PENALIZACIÓN

Anterior 1951 Muy bueno pre

Bueno pre

Regular pre

Malo pre

1951-1976 Muy bueno low

Bueno low

Regular pre

Malo pre

1977-2001 Muy bueno mod

Bueno mod

Regular low

Malo low

2002-2014 Muy bueno high

Bueno high

Regular mod

Malo mod

Como resultado final se han identificado 23 clases de vulnerabilidad para las tipologías existentes de uso residencial, mostradas en la Tabla 5.8, donde también se indica el número existente de cada clase en cada barrio y el total en la parroquia.

134 Tabla 5.8: Clases de vulnerabilidad identificadas para el presente estudio.

TIPOLOGÍA LA COLON LA FLORESTA MARISCAL SUCRE TOTAL

C1L_high 3 24 21 48 C1L_mod 87 522 237 846 C1L_low 78 302 195 575 C1L_pre 1 16 20 37 C1M_high 5 36 10 51 C1M_mod 14 82 61 157 C1M_low 13 23 33 69 C1M_pre 0 1 11 12 C3H_low 31 20 107 158 S1L_high 0 0 1 1 S1M_mod 0 1 0 1 S3_high 2 1 6 9 S3_mod 1 6 12 19 S3_low 1 9 5 15 S4H_high 0 0 1 1 URML_low 48 75 170 293 URML_pre 27 107 180 314 URMM_low 2 9 16 27 URMM_pre 2 3 23 28 W1_low 0 0 1 1 W1_mod 0 4 0 4 W1_pre 0 1 1 2 W2_pre 0 0 1 1 TOTAL 315 1242 1112 2669 5.4.3 CURVAS DE CAPACIDAD.

Una vez identificadas las tipologías constructivas y sus clases de vulnerabilidad asociadas, se han asignado las correspondientes curvas de capacidad a cada clase, seleccionando para ello las propuestas por Hazus (2003) (Figuras 5.15-5.25). Dichas curvas representan el comportamiento de la correspondiente clase de vulnerabilidad ante un sismo, y se construyen a partir de tablas donde se presentan los valores de desplazamiento y aceleración correspondientes a los puntos de fluencia y capacidad última, para cada clase de vulnerabilidad.

Adicionalmente se ha estimado el período natural para cada clase (Tabla 5.9), considerando la siguiente relación (HAZUS, 2003):

135 Tabla 5.9: Parámetros de las curvas de capacidad para cada clase de vulnerabilidad.

CLASIFICACIÓN HAZUS Dy (m) Ay (m/s2₎ Du (m) Au (m/s2₎ PERÍODO T (s) W1_mod 0.0091 2.94 0.16 8.83 0.35 W1_low 0.0061 1.96 0.11 5.89 0.35 W1_pre 0.0061 1.96 0.11 5.89 0.35 W2_pre 0.0041 0.98 0.06 2.45 0.40 S1L_high 0.0155 2.45 0.37 7.35 0.50 S1M_mod 0.0226 0.77 0.27 2.30 1.08 S3_high 0.0160 3.92 0.25 7.85 0.40 S3_mod 0.0079 1.96 0.10 3.92 0.40 S3_low 0.0041 0.98 0.04 1.96 0.40 S4H_high 0.0886 1.99 0.80 4.48 1.33 URML_low 0.0061 1.96 0.06 3.92 0.35 URML_pre 0.0061 1.96 0.06 3.92 0.35 URMM_low 0.0069 1.09 0.05 2.18 0.50 URMM_pre 0.0069 1.09 0.05 2.18 0.50 C1L_high 0.0099 2.45 0.24 7.35 0.40 C1L_mod 0.0051 1.23 0.09 3.68 0.40 C1L_low 0.0025 0.61 0.04 1.83 0.41 C1L_pre 0.0025 0.61 0.04 1.83 0.41 C1M_high 0.0292 2.04 0.47 6.12 0.75 C1M_mod 0.0147 1.02 0.18 3.06 0.76 C1M_low 0.0074 0.51 0.07 1.53 0.76 C1M_pre 0.0074 0.51 0.09 1.53 0.76 C3H_low 0.0188 0.62 0.10 1.40 1.10

Notación: Dy: desplazamiento en el punto de fluencia; Ay: aceleración en el punto de fluencia; Du: desplazamiento último; Au: Aceleración última.

Figura 5.15: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de hormigón armado C1, de altura L (1-3 pisos) y nivel de diseño _high, _mod, _low y _pre.

136

Figura 5.16: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de hormigón armado C1, de altura M (4-7 pisos) y nivel de diseño _high, _mod, _low y _pre.

Figura 5.17: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de hormigón armado C3, de altura H (4-7 pisos) y nivel de diseño _low.

Figura 5.18: Curva de capacidad desarrollada en HAZUS (2003) para estructuras de acero S1, de altura L (1-3 pisos) y nivel de diseño _high.

137 Figura 5.19: Curva de capacidad desarrollada en HAZUS (2003) para estructuras de acero S1, de altura M (4-7 pisos) y nivel de diseño _high y _mod.

Figura 5.20: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de acero S3, para todas las alturas y nivel de diseño _high, _mod, _low y _pre.

Figura 5.21: Curva de capacidad desarrollada en HAZUS (2003) para estructuras de acero S4, de altura H (≥ 8 pisos) y nivel de diseño _high.

138

Figura 5.22: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de mampostería no reforzada (URM), de altura L (1-2 pisos) y nivel de diseño _low y _pre.

Figura 5.23: Curvas de capacidad desarrollado en HAZUS (2003) para estructuras de mampostería no reforzada (URM), de altura M (≥ 3 pisos) y nivel de diseño _low y _pre.

Figura 5.24: Curvas de capacidad desarrolladas en HAZUS (2003) para estructuras de madera W1, de altura de 1-2 pisos y nivel de diseño _high, _mod, _low y _pre.

139 Figura 5.25: Curva de capacidad desarrollada en HAZUS (2003) para estructuras de madera W2, para todas las alturas y nivel de diseño _pre.

De la representación de las aceleraciones en los puntos de desplazamiento último (Au) y de fluencia (Ay), se observa que las estructuras de hormigón armado con nivel de diseño bajo y pre código, las estructuras con marcos de madera del tipo W2 y las estructuras con marcos de acero del tipo S1M_mod y S3_low, alcanzan su estado plástico a menores aceleraciones; mientras las estructuras de hormigón armado de nivel de diseño alto, las estructuras de marco de acero S3 y S1L de nivel de diseño alto y de marcos de madera W1_mod, requieren mayores valores de aceleración para alcanzar su punto de desplazamiento último.

Finalmente, las mayores diferencias entre las aceleraciones Au y Ay se presentan en las tipologías W1_mod, S1L_high y C1L_high (Figura 5.26).

Figura 5.26: Representación de las aceleraciones Au y Ay para las tipologías del estudio.

De igual forma se observa que las tipologías de nivel de diseño alto presentan los mayores valores de desplazamiento último (Du), disminuyendo a medida que disminuye el nivel de diseño; encontrando las mayores amplitudes entre los desplazamientos Du y Dy para las estructuras de nivel de diseño alto (Figura 5.27).

140 Figura 5.27: Relación entre los desplazamientos últimos y de fluencia de cada tipología.

De la estimación realizada para el período natural (T), los menores valores se observan para estructuras de madera, estructuras de acero del tipo S3, mampostería no reforzada de baja altura y estructuras de hormigón armado del tipo C1 de baja altura (Figura 5.28).

Figura 5.28: Representación del período natural por tipología constructiva.