UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería a Civil CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID ADVANCES IN SEISMIC RISK ASSESSMENT IN PERU Dr. Ing. Jorge Olarte NavarroN Professor-Researcher - UNI
Construction is made of Adobe (mud brick) and/or Quincha (plastered mud wall) Accelerometer in Pancona Station (IGP-2007) A=488m/s 2 Mw=8.0 Depth= 39 km (24.2 miles) Distance=110 km (70 miles) NW of Ica, Perú Damage in Pisco City (around 50 km for the epicenter)
Structural Vulnerability and Seismic Risk Assessment Ι v = Σ Κ j W j Ie= Eo.G.Sd.T (Benedetti & Petrini Urban Areas) (Hirosawa) BSH Log( Pr 60% ) ( ) 1 e E γ := ln( 0.5) γ γo ε (ATC-FEMA) γ = i ρ 2 β1β 2β3β 4( ηn ) S ( T ) 2 a 4π Nh (Miranda & Ordaz- Insurance Companies-PML)
Flowchart to calculate the probable maximum loss (PML), basic information of a specific portfolio)..
Implementation of Disaster Risk Reduction in Metropolitan Lima, Peru. 8 Millions of Habitants Centre of Lima City (Historical and Monumental Area)
Crowded rented tenements Quincha (plastered mud wall) in poor conservation state Constructions in risk of collapse Centre of Lima City (Historical and Monumental Area)
Geotechnical-Seismic Zonification of Lima City (2004) Geotechnical Soil Type Isoperiods Map Zone I: Urban Area is covered by a dense coarse gravel and sand with cobbles. It is usually called conglomerate o cascajo Zone II: Intermediate soil. Zone III: Fine deposits, including sands, slits and clays Zone IV: The same of Zone III but includes liquefaction potential.
SEISMIC RISK ASSESSMENT OF INSURED BUILDINGS IN LIMA AND CALLAO 5,500 building evaluated in situ (2003-2004) EDIFICACIONES POR TIPO DE ESTRUCTURA EDIFICACIONES POR NUMERO DE PISOS 1200 1400 NUMERO DE EDIFICACIONES 1000 800 600 400 200 0 1200 1000 800 600 400 200 0 TIPO DE ESTRUCTURA NUMERO DE PISOS EDIFICACIONES POR AÑO DE CONSTRUCCION CURVA PML Lima-Perú (42 Distritos) NUMERO DE EDIFICACIONES 400 350 300 250 200 150 100 50 0-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51-55 56-60 61-65 66-70 71-75 76-80 AÑO DE CONSTRUCCION 81-85 86-90 91-95 96-01- NE 00 1200 1000 800 600 400 200 0 NO IDENTIFICADOS PML (%) 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 PERIODO DE RETORNO (Años ) 2500 2000 1500 1000 500 0 EDIFICACIONES POR CONSERVACION B R M NE ESTADO DE CONSERVACION The Peruvian legislation indicates that every year each Insured Company needs to estimate their Probable Maximum Loss (PML) for the catastrophe reserve
Seismic Vulnerability in Historical Centre of Lima FEMA-ATC ATC
LIGHT SEISMIC Evaluación con BSH Mayor BSH menor vulnerabilidad. BSH = 1.0, Prob. 1/10 sea Vulnerabilidad BSH = 0.5, Prob. 1/3 sea Vulnerabilidad Las Edificaciones con BSH: Menor a 1.0 necesitan una evaluación mas rigurosa, con gran posibilidad de necesitar reforzamiento. Menor a 0.5 se encuentran en peligro de colapso. Reporte para un S ismo Leve _ TIPO BSHL< 0.5 BSHL< 1.0 AC AC 0% 0% ANC ANC 0% 0% PC PC 0% 0.72% QA QA 5.04% 5.04% TIPOLOGIAS AC ANC PC QA Albañileria Confinada Albañileria No Confinada Porticos de Concreto Quincha - Adobe
MODERATE SEISMIC SISMO MODERADO Evaluación con BSH Mayor BSH menor vulnerabilidad. BSH = 1.0, Prob. 1/10 sea Vulnerabilidad BSH = 0.5, Prob. 1/3 sea Vulnerabilidad Las Edificaciones con BSH: Menor a 1.0 necesitan una evaluación mas rigurosa, con gran posibilidad de necesitar reforzamiento. Menor a 0.5 se encuentran en peligro de colapso. Reporte para un Sismo Moderado TIPO BSHM<0.5 BSHM<1.0 AC AC 0% 0.000 ANC ANC 2.88% 2.880 PC PC 7.19% 10.790 QA QA 5.04% 16.550 TIPOLOGIAS AC ANC PC QA Albañileria Confinada Albañileria No Confinada Porticos de Concreto Quincha - Adobe
SEVERE SEISMIC Evaluación con BSH Mayor BSH menor vulnerabilidad. BSH = 1.0, Prob. 1/10 sea Vulnerabilidad BSH = 0.5, Prob. 1/3 sea Vulnerabilidad Las Edificaciones con BSH: Menor a 1.0 necesitan una evaluación mas rigurosa, con gran posibilidad de necesitar reforzamiento. Menor a 0.5 se encuentran en peligro de colapso. Reporte para un Sismo Severo TIPO BSHS<0.5 BSHS<1.0 AC AC 8.63% 28.06% ANC ANC 11.51% 11.51% PC PC 16.55% 25.18% QA QA 22.3% 22.3% TIPOLOGIAS AC ANC PC QA Albañileria Confinada Albañileria No Confinada Porticos de Concreto Quincha - Adobe
Seismic Risk Assessment in Chiclayo Chiclayo Construction with different typologies without seismic design Located around 770 km from the north of Lima Construction of Adobe and Quincha Construction of three floor with ratio wide-longitude 1:6
Structural Vulnerability Assessment in Chiclayo Benedetti Petrini Method DISTRIBUCIÓN DE TIPOS DE EDIFICACIÓN Edificaciones (Porcentaje) 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 49.5% 40.0% 10.5% Adobe Albañilería Concreto Armado Mud Brick Masonry Reinforced Concrete 2342 constructions evaluated In the Historical Centre
Damage in Constructions for different typologies EDIFICACIONES DE ADOBE POR GRADO DE DAÑO VULNERABILIDAD - ADOBE EDIFICACIONES DE ALBAÑILERÍA POR GRADO DE DAÑO PORCENTAJE DE EDIFICIOS 90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% % DE EDIFICACIONES 100.0% 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 92.9% 6.7% 0.3% Baja Media Alta ÍNDICE DE VULNERABILIDAD PORCENTAJE DE EDIFICIOS 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% Ligero Moderado RANGO DE DAÑO Severo Total 0,42 g 0,25 g 0,20 g ACELERACIÓN VULNERABILIDAD - ALBAÑILERÍA Ligero Moderado RANGO DE DAÑO Severo Total 0,42 g 0,25 g 0,20 g ACELERACIÓN 100.0% % DE EDIFICACIONES 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 33.3% 49.6% 17.1% Baja Media Alta ÍNDICE DE VULNERABILIDAD VULNERABILIDAD - CONCRETO ARMADO PORCENTAJE DE EDIFICIOS EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO POR GRADO DE DAÑO 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% % DE EDIFICACIONES 100.0% 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 34.1% 39.4% 26.4% Baja Media Alta ÍNDICE DE VULNERABILIDAD 0.00% Ligero Moderado RANGO DE DAÑO Severo Total 0,42 g 0,25 g 0,20 g ACELERACIÓN
Light earthquake scenario (Acceleration 0.20 g) Moderate earthquake scenario (Acceleration 0.25 g) Severe earthquake scenario (Acceleration 0.42 g) PML (%) 30 25 20 15 10 5 Curva PML Social - Cercado de Chiclayo 0 0 100 200 300 400 500 PERIODO DE RETORNO ( Años ) Social PML (Probable Maximum Loss)
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