Generalmente estos métodos son utilizados cuando se evalúan la vulnerabilidad de una muestra numerosa de edificaciones o también cuando se tiene certeza acerca de la seguridad de una determinada estructura y se pretende corroborar dicho nivel de seguridad. A menudo, los estudios de vulnerabilidad sísmica utilizan criterios de categorización de las edificaciones demasiado amplios y permisivos, basándose, por lo regular, en su tipología estructural. Subdividir esa primera categorización tipológica, según alguna característica o cualidad estructural clave (edad de la construcción, número de pisos, rigidez del sistema de entrepiso, etc.), ha constituido una práctica común de refinamiento de los resultados.
Tales estudios de vulnerabilidad, a pesar del refinamiento anotado, en general conducen a funciones de vulnerabilidad cuyas puntuaciones de daño presentan grandes dispersiones a la hora de confrontarlas con los resultados de estudios post-sismo. El grado de daño registrado en edificaciones de una misma categoría (de formulación compleja, muchas de las veces) difiere sustancialmente. Esta pobre calidad predictiva se debe a una sobre simplificación del problema, traducida en la insuficiente consideración de variables estructurales en el comportamiento sísmico de las edificaciones.
CLASIFICACIÓN DE LAS EDIFICACIONES
Para la determinación de la vulnerabilidad de las edificaciones, es necesario clasificarlas en determinado número de categorías. Básicamente para desarrollar un esquema de clasificación se debe de tener en cuenta el grado de resistencia sísmica que presenta la edificación. La resistencia sísmica de la edificación influye en el comportamiento sísmico de la edificación, esta resistencia depende de varias características, tales como la forma y proporción, tanto en planta como en elevación, la simetría de la edificación, la continuidad en planta y elevación de elementos resistentes, los materiales, procedimiento constructivo, etc.
Cuando se tiene un número considerable de edificaciones, se puede evaluar utilizando una ficha de evaluación. El objetivo de la evaluación utilizando una ficha de evaluación, es el de determinar rápida y económicamente las edificaciones que presentan mayor vulnerabilidad sísmica, las cuales pueden causar pérdidas de vidas humanas, grandes pérdidas económicas, así como se puede interrumpir su función en el caso de edificaciones esenciales, después de la ocurrencia de un sismo. En la clasificación de las edificaciones, interviene varios criterios conceptuales, los cuales tienen relación directa con las características de la arquitectura de la edificación, la parte estructural, los materiales, el procedimiento constructivo, la adecuada supervisión técnica y otros factores.
NIVEL DE
VULNERABILIDAD DESCRIPCIÓN
Alto
Edificaciones que han alcanzado estado límite de deterioro notable en el sistema estructural, con posible colapso total o parcial superior al 50%, notablemente inclinado, con entrepisos con peligro a desplomarse que representan riesgo a la comunidad que la habita.
Medio
Edificaciones que presentan deficiencia estructural muy puntual de algunos elementos (inferior al 5%), los cuales una vez reforzadas no representan peligro para la estabilidad de la edificación o la seguridad de los ocupantes.
Bajo
No existen deficiencias estructurales, ningún tipo de asentamiento, ni deterioro visible considerable, con fisuras muy leves en muros que al ser remediadas no representan peligro.
Tabla 2.17 Categorías del nivel de vulnerabilidad.
2.2.10. .Método cuantitativo para la evaluación de la vulnerabilidad Estos métodos son utilizados cuando la importancia de la edificación así lo amerita o bien cuando los métodos cualitativos no han sido determinantes con respecto a la seguridad de la edificación.
EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD EMPLEANDO EL METODO CUANTITATIVO
Generalmente los análisis cuantitativos son realizados mediante modelaciones matemáticas de la estructura. En este caso se realizó según el RNE.
Para realizar un análisis de vulnerabilidad, utilizando métodos cuantitativos es necesario contar con cierta información básica como: características de los materiales utilizados en la edificación, caracterización del suelo donde se encuentra emplazada la estructura y planos estructurales entre otra información. En esta etapa del proyecto se toma como modelos, edificaciones esenciales de categoría “A” en el cual se desarrolla las siguientes actividades:
Recopilación y revisión de documentos
Estudio de Suelos: Se realiza ensayos estándares para obtener las características físicas y mecánicas de los suelos.
Estudio de las propiedades mecánicas de los elementos estructurales: se ejecuta ensayos con esclerómetro y ensayos de extracción de muestras diamantadas.
Método del análisis
Las edificaciones educativas se idealizan como un ensamblaje de pórticos verticales y sistemas de muros de corte interconectados por diafragmas horizontales de piso, los cuales son rígidos en su propio plano, no considerando así a los techos de calamina sobre tijeral de madera dejándolos sin diafragmas rígidos, realizando un análisis dinámico elástico o análisis lineal, obteniendo los desplazamientos inelásticos según al Norma E.030, (0.75R por el desplazamiento elástico). Las formulaciones de columnas, vigas y muros, influyen efectos de flexión, carga axial y deformaciones por corte. El comportamiento torsional de los pisos y compatibilidad entre piso son con precisión reflejada en los resultados de los análisis realizados.
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Representación mediante un modelo matemático, un sistema físico real. El propósito del análisis es determinar la respuesta del modelo matemático que está sometido a un conjunto de cargas dadas o fuerzas externas.
Respuesta:
Esfuerzos, deformaciones.
Propiedades de vibración.
Condiciones de estabilidad. Cargas:
Cargas estáticas (independientes del tiempo).
Cargas dinámicas (interviene el tiempo).
Generadas por cambios de temperatura (representada como carga).
ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO
El análisis dinámico elástico conocido como análisis dinámico lineal, considera que las propiedades dinámicas de la estructura, permanecen constantes durante el evento sísmico, se resuelve muy eficientemente mediante la descomposición modal, que consiste en resolver un sistema de “n” grados de libertad en vibración libre y reducir el sistema a “n” sistemas independientes de un grado de libertad para su solución y luego combinarlos de acuerdo a su escala de participación, este análisis según el procedimiento puede ser:
Análisis modal de espectro de respuesta y análisis modal de historia en el tiempo.