Evaluación De Vulnerabilidad

VIII  EVALUACIÓN SIMPLIFICADA DE LA VULNERABILIDAD DE LA  VIVIENDA  UNIFAMILIAR ANTE SISMO Y VIENTO

Carlos Reyes Salinas, Leonardo Flores Corona, Miguel Angel Pacheco Martínez, Oscar López Bátiz, Luis Ángel Valerio Zárate y Oscar Zepeda Ramos

 

Se presenta una primera versión del procedimiento para apoyar a las unidades de protección civil municipales a construir mapas cualitativos de riesgo, relacionados con la vulnerabilidad de la vivienda de bajo costo ante la acción de sismo y viento. Se hace una clasificación preliminar de dicho tipo de vivienda, empleando dos criterios. El primero de ellos hace uso de datos del censo más reciente de población y vivienda llevado a cabo por el Instituto Nacional de Geografía, Estadística e Informática (INEGI). El segundo criterio, se basa en información técnica derivada del comportamiento de la vivienda ante la acción de sismos y huracanes que han afectado a la República Mexicana en los últimos años. También, para estimar el riesgo de manera cualitativa, se propone un índice que tiene en cuenta tanto la vulnerabilidad física como la vulnerabilidad social. Asimismo, se hace mención de los conceptos fundamentales para evaluar el riesgo de forma cuantitativa, así como, la utilidad que ello tiene en la protección civil.

INTRODUCCIÓN

Para realizar estudios de riesgo es necesario abarcar dos grandes campos de estudio: el peligro y la vulnerabilidad. El término vulnerabilidad se refiere a la susceptibilidad de una construcción a presentar algún tipo de daño, provocado por la acción de algún fenómeno natural o antropogénico.

En cuanto al peligro, es conocido que la República Mexicana es afectada por varios fenómenos naturales de gran poder destructivo como son los sismos, huracanes, inundaciones, deslizamientos de laderas, volcanes, asentamientos del terreno, entre otros, así como fenómenos generados por el hombre (antropogénicos) entre los que destacan, escape de residuos peligrosos, explosiones e incendios.

Asimismo, es necesario, para estimar distintos niveles de riesgo, evaluar la vulnerabilidad, ante cada fenómeno, de cada una de las obras construidas por el hombre tales como vivienda, hospitales, escuelas, servicios de emergencia, edificios públicos, vías de comunicación, líneas vitales (electricidad, agua, drenaje, telecomunicaciones, etc.), patrimonio histórico, comercio e industria, sin olvidar tierras de cultivo, zonas de reserva ecológica e incluso turísticas o de esparcimiento.

De entre los fenómenos naturales los eventos sísmicos y la acción del viento generado por los huracanes anualmente producen cuantiosas pérdidas económicas. En especial, el sector vivienda es el que resulta con las mayores afectaciones ante la acción de estos dos fenómenos.

Así, la finalidad de esta sección de la guía metodológica es establecer, criterios cualitativos generales para evaluar la vulnerabilidad física de la vivienda de bajo costo ante la acción de sismo y viento. Sin embargo, en la sección que sigue se hace una revisión de algunos conceptos que sirven de base para evaluar la vulnerabilidad y el riesgo de forma cuantitativa, la metodología para la aplicación de estos conceptos se describe en el informe técnico (Instituto de Ingeniería UNAM- CENAPRED, 2003).

CONCEPTOS GENERALES DE VULNERABILIDAD Y ESCENARIOS DE RIESGO

Conceptos generales para evaluar la vulnerabilidad

La manera formal de cuantificar la vulnerabilidad es a través de funciones de vulnerabilidad. Una función de vulnerabilidad es una expresión matemática que relaciona las consecuencias probables de un fenómeno sobre una construcción, una obra de ingeniería, o un conjunto de bienes o sistemas expuestos con la intensidad de dicho fenómeno que podría generarlas. La forma en que se describan las consecuencias dependerá del tipo de sistema expuesto y de las aplicaciones que se tengan en mente. Por ejemplo en el caso de sismo, para fines de tomar medidas preventivas relacionadas con la seguridad de un conjunto de unidades de habitación, puede ser importante conocer el nivel de daño físico que podrían sufrir ante cada intensidad, así como los números probables de vidas que podrían perderse ante un temblor de una intensidad dada. Si se trata de una obra destinada a prestar servicios esenciales a una comunidad, tal como un hospital, las consecuencias deberán expresarse en términos de su posible impacto sobre la capacidad para realizar sus funciones. Para fines de aseguramiento o para la creación de fondos para reparación y reconstrucción sería necesario expresar las consecuencias en términos de indicadores económicos. Para conjuntos industriales, además de las consecuencias económicas directas sobre las construcciones pueden ser importantes las pérdidas asociadas con la interrupción de negocios o las pérdidas de fuentes de trabajo.

La construcción de funciones de vulnerabilidad implica una clasificación de los sistemas expuestos, en función de las consecuencias y la intensidad de un fenómeno determinado. Por ejemplo, en el caso de sismo, tanto los tipos de daños que pueden causar los movimientos del terreno en una construcción, en un sistema urbano o en una formación natural, como la selección de las variables del movimiento sísmico y de las propiedades del sistema o de la obra en cuestión que conduzcan a las estimaciones más confiables de las funciones de vulnerabilidad, dependen del tipo de sistema considerado. De acuerdo con esto, los sistemas expuestos se pueden clasificar como se describe en los siguientes párrafos (Instituto de Ingeniería UNAM- CENAPRED, 2003).

De acuerdo con el tipo de su arreglo estructural, las construcciones se clasifican como

Sigue:

Tipo I. Casas para habitación unifamiliar, construidas con muros de mampostería simple o reforzada, adobe, madera o sistemas prefabricados.

Tipo II. Edificios para vivienda, oficinas y escuelas, construidos con concreto reforzado, acero, mampostería reforzada o sistemas prefabricados. También pertenecen a este tipo las chimeneas, los tanques elevados y otros tipos de construcciones cuyos modos dominantes de falla puedan relacionarse con la ocurrencia de desplazamientos excesivos de su extremo superior.

Tipo III. Construcciones especiales: teatros y auditorios, iglesias, naves industriales, construcciones antiguas, y construcciones que presenten riesgo significativo de falla en modos que no impliquen necesariamente la ocurrencia de desplazamientos excesivos en su extremo superior.

Tipo IV. Sistemas de gran extensión o con apoyos múltiples: puentes.

Tipo V. Tuberías superficiales o enterradas

EVALUACIÓN SIMPLIFICADA DE LA VULNERABILIDAD DE  LA  VIVIENDA  UNIFAMILIAR ANTE SISMO Y VIENTO

Cada tipo de estructura podrá a su vez incluir varios subtipos, de acuerdo con parámetros o características específicas; por ejemplo, densidad de muros, tipo de diseño sísmico, irregularidades, etc. De acuerdo con las posibles consecuencias de su falla, en caso de que ocurra, las construcciones se clasifican como sigue:

Grupo A. Construcciones cuya falla estructural podría causar la pérdida de un número elevado de vidas o pérdidas económicas o culturales excepcionalmente altas, tales como estadios, teatros, auditorios e iglesias, o que constituyan un peligro significativo por contener substancias tóxicas o explosivas,  así como construcciones cuyo funcionamiento es esencial a raíz de una emergencia urbana, como: hospitales, escuelas, terminales de transporte, estaciones de bomberos, centrales eléctricas y de telecomunicaciones, y construcciones que alojen archivos y registros públicos de particular importancia.

Grupo B. Construcciones ordinarias usadas como vivienda, oficinas y locales comerciales, hoteles y construcciones comerciales e industriales no incluidas en el Grupo A.

Asimismo, de acuerdo con su tipo, los sistemas estructurales y las obras de ingeniería en general pueden experimentar distintas formas de falla o de daños físicos, los que a su vez pueden conducir a consecuencias de diversas clases, entre las que se encuentran los costos directos, como los de reparación, o los indirectos, como los asociados a la interrupción de las funciones del sistema; las pérdidas de vidas humanas o la generación de problemas de salud, o diversas formas de impacto socio-económico.

Entre las formas de falla o de daños físicos los más frecuentes son los siguientes:

Colapso debido a la falla de la estructura o de la cimentación  Daños en elementos estructurales  Daños en elementos no estructurales  Daños en instalaciones, equipo y contenidos   Inclinaciones remanentes y deformaciones residuales   Fugas en tuberías superficiales o enterradas

Los modos de falla condicionan fuertemente la forma de una función de vulnerabilidad. Por ejemplo, si una construcción es altamente vulnerable alcanzará su colapso para intensidades relativamente bajas, en tanto que una construcción con baja vulnerabilidad lo alcanzará para intensidades altas.

8.2.2 Construcción de escenarios

Los criterios que se adopten para formular descripciones cuantitativas de riesgo dependen de las aplicaciones que se prevean. Los que proporcionan información más directamente aplicable para fines de preparación para la atención de emergencias ante eventos sísmicos son los de construcción de escenarios posibles ante alguna de las siguientes condiciones (Instituto de Ingeniería UNAM- CENAPRED, 2003):

  1. a) Escenario en una localidad ante una intensidad asociada a un intervalo de recurrencia b) Escenario en una localidad ante la ocurrencia de un fenómeno natural o antropogénico, por ejemplo si ocurriera un sismo de magnitud y foco conocidos c) Escenario regional ante la ocurrencia de fenómeno natural o antropogénico.
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