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- María del Rosario Montes Martin
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1 EVALUACION DE LA VULNERABILIDAD DE LAS CUBIERTAS DE VIVIENDAS EXPUESTAS A LA CAIDA DE CENIZA EN LA ZONA DE INFLUENCIA DEL VOLCAN GALERAS.. rcardenas@ingeomin.gov.co
2 ANALISIS VULNERABILIDAD ZONA INFLUENCIA DEL VOLCAN GALERAS Zona de estudio Comprende los Municipios de: Pasto, Nariño, El Tambo, Tangua, Sandoná Yacuanquer, Chachagui, La Florida,Consaca,Ancuya. ELEMENTOS BAJO AMENAZA EDIFICACIONES QUE PERTENECEN SEGÚN NSR - 98 AL GRUPO DE USO I Estructuras de Ocupación Normal VIVIENDAS
3 VULNERABILIDAD DE VIVIENDAS VULNERABILIDAD (V) Evento desastroso Grado de perdida de un elemento o grupo de elementos, bajo riesgo, resultado de la probable ocurrencia de un evento desastroso Peligro volcánico (origen volcán Galeras) Colapso vivienda CENIZA Tefra φ < 2mm Elementos bajo riesgo Viviendas zona influencia del Galeras Grado de perdida Cuantifica V = Ningún daño 1 = Destrucción total V = E/S
4 METODO PARA CUBIERTAS AMENAZA VOLCANICA ELEMENTO EXPUESTO FLUJO DE LAVA FLUJO DE LODO FLUJOS PIROCLASTICOS PROYECTILES BALISTICOS CAIDA DE CENIZA ONDA DE CHOQUE CLASIFICACION GRUPO DE USO NIVEL DE SEVERIDAD ALTO = 5 DESTRUCCION TOTAL VULNERABILIDAD = 1 USO 1 I NO FUTUROS ESTUDIOS SI TIPOLOGIA ANALISIS DE RESISTENCIA = R NIVEL DE EXPOSICION = E VULNERABILIDAD V=E/R CATEGORIZACION MAPA DE VULNERABILIDAD FUENTE INGEOMINAS -ROBERTO TORRES
5 FORMATO CENSO EDIFICACIONES EXPUESTAS CAIDA CENIZA VOLCANICA FORMULARIO DE CENSO DE EDIFICACIONES BAJO AMENAZA POR CAÍDA DE CENIZA VOLCANICA DEL GALERAS No de encuesta: Fecha: 1. LOCALIZACION M unicipio: Vereda: 2. UBICACIÓN TOPOGRAFICA Coordenadas Latitud Longitud: Referencia Topográfica: Dista m 3. USO DE LA EDIFICACION: Vivienda: Com ercio Oficinas Industria Otros Especifique) 4. DATOS SOBRE LA EDIFICACION No. De habitantes Año de construcción No pisos Área construida m ESTADO GENERAL DE LA ESTRUCTURA Bueno Regular Malo M uy m alo 6. SISTEMA ESTRUCTURAL Bahareque Tapia Adobe Ladrillo Bloque de cem ento Construcciones en m adera Otros (Especifique) 7. ÁREA DE ABERTURAS CON EXPOSICION DIRECTA AL VOLCAN m 2 8. ÁREA DE VIDRIOS CON EXPOSICION DIRECTA AL VOLCAN m 2 9. TIPO DE CUBIERTA EN TEJA Liviana (Hoja de zinc o alum inio) Moderada (En asbesto - cem ento) Pesada (Teja de barro) Angulo de inclinación de la cubierta Distancia entre apoyos m. 10. TIPO DE CUBIERTA EN TERRAZA Plaza m aciza Placa aligerada Espesor cm s. Luz Refuerzo. 11. OTRO TIPO DE CUBIERTA (Especifique) 12. LEVANTAMIENTO (Croquis de la edificación)
6 EDIFICACION CON UN ESTADO ESTRUCTURAL BUENO Ausencia grietas, fisuras, defectos en muros, losas, componentes estructurales Uniones perfectas entre elementos estructurales (cubierta) Tiempo construcción menor a 15 años Ausencia defectos elementos estructurales en madera
7 . Presencia en muros,...placas, elementos estructurales...de fisuras superficiales que...no impliquen estabilidad. EDIFICACION CON UN ESTADO ESTRUCTURAL REGULAR Uniones deficientes entre elementos estructurales Manifestaciones indican presencia de humedad. Presencia defectos,,,menores en estructuras de madera
8 EDIFICACION CON UN ESTADO ESTRUCTURAL MALO * Daños graves en muros, placas, elementos estructurales. * Cubiertas en pésimo estado. * Sistemas estructurales en concreto reforzado, el acero con corrosión, mala adherencia concreto - acero. * Muros (tapia o adobe) desmoronándose * Daños graves madera por ataque insectos, otros agentes externos. * Ausencia elementos protectores de la estructura.
9 EDIFICACION CON UN ESTADO ESTRUCTURAL MUY MALO Presencia daños graves, irreparables en elementos estructurales; que indiquen colapso estructural. Destrucción de muros Presencia elementos que sirven como apoyo a la estructura y la mantengan en pie.
10 EDIFICACION CON CUBIERTA LIVIANA Edificaciones con material de cobertura como hojas de zinc, aluminio, cartón o similares Entramado estructural que soporta cubierta es en madera. No hay ningún tipo de cielo raso
11 EDIFICACION CON CUBIERTA MODERADA Edificaciones con material de cobertura como tejas de asbesto - cemento (similares) Entramado estructural que soporta la cubierta es en madera Muy pocas edificaciones tiene algún tipo de cielo raso
12 EDIFICACION CON CUBIERTA PESADA Edificaciones con material de cobertura como tejas de barro Entramado estructural que soporta la cubierta es mucho más elaborado (cerchas ó armaduras) Cerchas ó armaduras son en madera Edificaciones con este tipo de cubierta tiene en mayor número, cielo raso, apoyado sobre muros de edificación
13 EDIFICACION CON CUBIERTA EN PLACA MACIZA * Placas o losas en concreto reforzado * Refuerzo en forma de malla consiste en barras de acero ( 1/2, etc.) * Placa cumple función cobertura * Son macizas (máximo 15cms), sin aligeramientos, luces....cortas (4m, 8m)
14 DISTRIBUCION DE LAS EDIFICACIONES CENSADAS SEGÚN EL ESTADO GENERAL DE LA ESTRUCTURA 4500 ESTADO DE LA ESTRUCTURA NUMERO DE VIVIENDAS BUENO REGULAR MALO MUY MALO ESTADO NO.VIVIENDAS BUENO 4484 REGULAR 1861 MALO 752 MUY MALO 219
15 DISTRIBUCION DE EDIFICACIONES SEGÚN EL TIPO DE MURO 4000 TIPO DE MURO ADOBE BAH AREQUE CEMENTO LADRILLO MADERA TAPIA 0 NUMERO VIVIENDAS TIPO-MURO NUMERO VIVIENDAS ADOBE 1434 BAHAREQUE 141 CEMENTO 81 LADRILLO 3856 MADERA 172 TAPIA 1632
16 DISTRIBUCION DE EDIFICACIONES SEGÚN EL TIPO DE CUBIERTAS TIPO DE CUBIERTAS NUMERO DE VIVIENDAS LOSA PESADA LIVIANA MODERADA TIPO CUBIERTA NUMERO DE VIVIENDAS LOSA 969 PESADA 4836 LIVIANA 1001 MODERADA 501
17 SIMBOLOGIA DEL ANGULO DE INCLINACION (α)) Y LA DISTANCIA ENTRE APOYOS (D.A) DE LAS CUBIERTAS EN TEJA
18 ESTRUCTURA EN MUROS TIMPANO NOMENCLATURA: ALC= Altura Muro tímpano LLC= Luz libre o distancia entre apoyos, longitud muro tímpano. DC = Distancia inclinada entre correas. DSC = Diámetro de la sección de correas. MLA = Luz; distancia entre muros, tímpano. AIC = Angulo de inclinación de la cubierta.
19 ESTRUCTURA EN CUADRICULA NOMENCLATURA: ALC = Altura estructura en cuadrícula, muro cumbrero. LLC = Luz libre entre apoyos (muros) DC = Distancia inclinada entre correas DSC = Diámetro sección correas MLT = Luz o distancia entre tijeras AIC = Angulo de inclinación de la cubierta DST = Diámetro sección tijeras Luz = Longitud inclinada (real) de las tijeras
20 ESTRUCTURA EN CERCHA TIPO A NOMENCLATURA: ALC = Altura cercha LLC = Luz libre cercha DC = Distancia inclinada entre correas DSC = Diámetro sección correas MLA = Mayor luz entre armaduras, distancia entre cerchas AIC = Angulo de inclinación de la cubierta Longitud A = Longitud del elemento A Longitud B = Longitud del elemento B Longitud C = Longitud del elemento C Diámetro A = Diámetro del elemento A Diámetro B = Diámetro del elemento B Diámetro C = Diámetro del elemento C
21 ESTRUCTURA EN CERCHA TIPO B NOMENCLATURA: ALC = Altura cercha LLC = Luz libre cercha DC = Distancia inclinada entre correas DSC = Diámetro sección correas MLA = Mayor luz entre armaduras,...distancia entre cerchas AIC = Angulo de inclinación de la cubierta Longitud A = Longitud del elemento A Longitud B = Longitud del elemento B Longitud C = Longitud del elemento C Longitud D = Longitud del elemento D Longitud E = Longitud del elemento E Diámetro A = Diámetro del elemento A Diámetro B = Diámetro del elemento B Diámetro C = Diámetro del elemento C Diámetro D = Diámetro del elemento D Diámetro E = Diámetro del elemento E
22 ESTRUCTURA EN CERCHA TIPO C NOMENCLATURA: ALC = Altura cercha LLC = Luz libre cercha DC = Distancia inclinada entre correas DSC = Diámetro sección correas MLA = Mayor luz entre armaduras, distancia entre cerchas AIC = Angulo de inclinación de la cubierta Longitud A = Longitud del elemento A Longitud B = Longitud del elemento B Longitud C = Longitud del elemento C Longitud D = Longitud del elemento D Longitud E = Longitud del elemento E Longitud F = Longitud del elemento F Longitud G = Longitud del elemento G Diámetro A = Diámetro del elemento A Diámetro B = Diámetro del elemento B Diámetro C = Diámetro del elemento C Diámetro D = Diámetro del elemento D Diámetro E = Diámetro del elemento E Diámetro F = Diámetro del elemento F Diámetro G = Diámetro del elemento G
23 ANALISIS ESTRUCTURAL PC = C * S Madera Estructural PC = Sobrecarga adicional por acumulación de ceniza. c = Peso específico ceniza húmeda = 1250 kg/m 3 S = Espesor máximo adm. de ceniza GRUPO DENSIDAD BASICA (kg/m 3 ) A >710 B 560 A 700 C 400 A 550 MADERA ZONA CENSO ESFUERZOS ADM. MADERA ESTRUCTURAL GRUPO Fb.(Mpa) Ft (Mpa) Fc(Mpa) Fp(Mpa) Fv(Mpa) A B C Eucalipto Madera rolliza ** Esfuerzos admisibles: Fb = esfuerzo admisible a flexión Ft = esfuerzo admisible a tensión paralela ( ) a la fibra Fc = esfuerzo admisible a comprensión paralela ( ) a la fibra Fp = esfuerzo admisible a comprensión perpendicular ( ) a la fibra Fv = esfuerzo admisible a cortante paralela a la fibra ** (Mpa) = unidades en megapascales 1 Mpa = 10 6 Pa = 10 6 N/m 2 = 10 Kgf/cm 2 10 kg./cm 2 Pa = pascal. Unidad del sistema internacional (SI) N = newton. Unidad del sistema internacional (SI) Kgf = kilogramo fuerza. Unidad del sistema Técnico (ST) Kg. = kilogramo "masa". Unidad del Sistema Internacional (SI) En la practica se capta que el valor de la masa de un cuerpo en kg. es numéricamente igual al valor de su peso en Kgf., despreciando la variación local de la gravedad respecto de la estándar. En la ingeniería civil se trabaja comúnmente con los conceptos estáticos de peso de cuerpos y de equilibrio de fuerzas. Por tal motivo, el ST, se adapta muy adecuadamente a esta actividad. En la determinación de pesos y fuerzas se habla solo de kilogramos, sobreentendiéndose que se trata de kilogramos fuerza 31
24 AMENAZA A QUE ESTAN EXPUESTOS LOS ELEMENTOS BAJO AMENAZA(VIVIENDAS) AMENAZAS VOLCANICAS - Flujos de lava - Avalanchas de escombros - Caída de ceniza - Gases volcánicos AMENAZA ANALIZADA CAIDA DE CENIZA CARGAS PESO ARMADURA PESO COBERTURA PESO CIELO RASO
25 RESITENCIA ESTRUCTURAL CARGAS ACUMULACION DE CENIZA γ = 1250kg/m 3
26 CALCULO VULNERABILIDAD (V) PARA EDIFICACIONES CENSADAS V = E/S E = Nivel de exposición, supuestos escenarios probables de caída de ceniza volcánica (espesores ceniza) que se preveé para la zona de Chachagüí E = 1cm, 3cm, 5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 30cm, 50cm, 100cm S = Resistencia estructural de las diferentes edificaciones. Máximo espesor de ceniza que soporta cada edificación antes de su colapso. V = número entre 0 1 evalúa grado de daño edificación V = E/S NIVEL DE VULNERABILIDAD 0 NO DAÑO BAJA MEDIA ALTA 1 DESTRUCCION TOTAL
27 MAPAS DE VULNERABILIDAD PARA EDIFICACIONES CENSADAS VALORES V ARC VIEW Mediante un símbolo (punto), representa cada edificación censada sobre Mapa Chachagüí y Mapa Amenaza Color Rojo Símbolo (color característico) Representa VULNERABILIDAD ALTA Verde Representa VULNERABILIDAD BAJA Cada punto sobre el MAPA, representa cada edificación con toda la información que esta posee: Coordenadas, ubicación, resistencia, vulnerabilidad ARC VIEW ARC VIEW SIG Manejo, Actualización, Modificación DATOS MAPAS DINAMICOS
28 ESCENARIOS cm de Ceniza No. VIVIENDAS AFECTADAS
29 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 1 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
30 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 3 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
31 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 5 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
32 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 10 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
33 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 20 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
34 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 30 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
35 VULNERABILIDAD FRENTE A DEPOSITOS DE 50 cm DE CENIZA SOBRE CUBIERTAS
36 FIN
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