FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“Evaluación estructural para determinar la vulnerabilidad sísmica en viviendas autoconstruidas, Asentamiento Humano 20 de Octubre - Villa
el Salvador - Lima – 2020”
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
Ingeniero Civil
AUTOR:
Ayala Tineo, Felipe (ORCID: 0000-0002-0713-2191)
Beltran Luizar, Estefani Dominic (ORCID: 0000-0002-3379-7234)
ASESOR:
Mg. Susy Giovana Ramos Gallegos (ORCID: 0000-0003-2450-9883)
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Diseño sísmico y estructural CALLAO – PERÚ
2020
ii DEDICATORIA
El presente trabajo de grado va dedicado a Dios, quien como guía estuvo presente en el caminar de mi vida, bendiciéndome y dándome fuerzas para continuar con mis metas trazadas sin desfallecer, a mis padres que, con apoyo incondicional, amor y confianza permitieron que logre culminar mi carrera profesional. Dedico el presente trabajo a mis hijas Milagros y Maryfe, a mis padres María Asunta y Felipe, a mis docentes que me brindaron su tiempo para compartir el conocimiento.
Ayala Tineo, Felipe
Le dedico la tesis a Dios, quien como guía estuvo presente en el caminar de mi vida, bendiciéndome y dándome fuerzas para continuar con mis metas trazadas sin desfallecer, a mis padres (Livia y Emilio) que, cada día siempre estuvieron a mi lado y me brindaron su amor incondicional y confianza que permitieron que logre culminar mi carrera profesional. A mis hermanos (Katherine, Liliana y Antonio) que me tuvieron paciencia. A mi esposo Ebert e hijo Dian que son mi motivación cada día.
Beltrán Luizar, Estefani Dominic
iii AGRADECIMIENTO
Agradecemos a ti Dios por bendecirme para llegar hasta donde he llegado, porque hiciste realidad este sueño anhelado. A la UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO por darnos la oportunidad de presentar la tesis y ser profesionales.
iv INDICE CONTENIDO
DEDICATORIA ... ii
AGRADECIMIENTO ... iii
INDICE CONTENIDO ... iv
INDICE DE FIGURAS ... vii
INDICE DE TABLAS ... ix
RESUMEN ... x
ABSTRACT ... xi
I.INTRODUCCIÓN ... 1
II: MARCO TEÓRICO ... 10
III. METODOLOGÍA ... 21
3.1. Tipo y diseño de investigación ... 21
3.2. Variables y operacionalización: ... 22
3.3 Población, muestra y muestreo ... 22
3.3.1 Población ... 22
3.3.2 Muestra ... 22
3.3.3 Muestreo ... 24
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ... 24
3.4.1. Técnica ... 24
3.4.2. Instrumento ... 25
3.4.3. Validez y confiabilidad de los instrumentos de confiabilidad. ... 26
3.5. Procedimientos ... 27
3.6. Método de análisis de datos ... 27
3.7 Aspectos éticos ... 28
IV. RESULTADOS ... 29
4.1. Sistema estructural: ... 29
v
Albañilería confinada ... 29
4.2. Configuración estructural. ... 34
4.3. Análisis de irregularidad de planta y altura. ... 38
4.4. Estado de conservación. ... 53
V. DISCUSIÓN ... 63
VI. CONCLUSIONES. ... 68
VII. RECOMENDACIONES ... 70
VIII. REFERENCIAS ... 72
IX. ANEXO ... 77
Anexo 1: Matriz de operacionalización ... 1
Anexo 2: Matriz de operacionalización de variables ... 2
Anexo 3: Ficha de observación validado por los expertos. ... 3
Anexo 4: Ficha de observación validado por los expertos. ... 4
Anexo 5: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 1.1 ... 5
Anexo 6: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 1.2 ... 6
Anexo 7: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 2.1 ... 7
Anexo 8: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 2.2. ... 8
Anexo 9: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 3.1. ... 9
Anexo 10: Ficha de observación-Vivienda autoconstruida 3.2 ... 10
Anexo 11: Estudio de suelo. ... 11
Anexo 12: Prueba de esclerómetro-Columna. ... 12
Anexo 13: Prueba de esclerómetro-Viga. ... 13
Anexo 14: Estudio de suelos – Calicata 1. ... 14
Anexo 15: Estudio de suelos – Calicata 2. ... 15
Anexo 16: Estudio de suelos – Calicata 3 ... 16
Anexo 17: Prueba de esclerómetro-Muestra 1. ... 17
Anexo 18: Prueba de esclerómetro-Muestra 2. ... 18
vi Anexo 19: Prueba de esclerómetro-Muestra 3. ... 19
vii INDICE DE FIGURAS
Figura 1: Impacto económico de los terremotos ________________________________________________ 1 Figura 2. Riesgo sísmico en América latina ____________________________________________________ 2 Figura 3. Gráfico entre la facción de las placas. _________________________________________________ 3 Figura 4. Vivienda precaria A.H 20 de Octubre _________________________________________________ 4 Figura 5. Fase de transformación A.H 20 de Octubre ____________________________________________ 5 Figura 6. Fase de consolidación A.H 20 de Octubre ______________________________________________ 5 Figura 7. Ubicación del A.H 20 de Octubre-Villa el Salvador _______________________________________ 6 Figura 8. Prueba de esclerómetro en viga peraltada ____________________________________________ 30 Figura 9. Vivienda 2 _____________________________________________________________________ 31 Figura 10. Prueba de esclerómetro en columna ________________________________________________ 32 Figura 11. Vivienda 3 ____________________________________________________________________ 32 Figura 12. Prueba de esclerómetro en columna. _______________________________________________ 33 Figura 13. Columna-Pulsación del esclerómetro _______________________________________________ 33 Figura 14. Esquema en planta vivienda autoconstruida 1. _______________________________________ 34 Figura 15.Esquema en planta vivienda autoconstruida 2 ________________________________________ 35 Figura 16. Esquema en planta vivienda autoconstruida 3. _______________________________________ 36 Figura 17. Excavación para la muestra de suelos ______________________________________________ 38 Figura 18. Excavación para muestras de suelos ________________________________________________ 39 Figura 19. Prueba de granulometría en laboratorio C-1, C-2, C-3 __________________________________ 39 Figura 20.Modelamiento en Etabs de la vivienda autoconstruida 1 ________________________________ 47 Figura 21. Modelamiento en Etabs vivienda autoconstruida 2 ____________________________________ 49 Figura 22. Modelamiento en Etabs- vivienda autoconstruida 3. ___________________________________ 51 Figura 23. Vivienda 1- rajadura en muro _____________________________________________________ 54 Figura 24. Vivienda 1- rajadura en cielo raso del primer nivel. ____________________________________ 54 Figura 25. Vivienda 1- rajaduras en piso del primer nivel ________________________________________ 55 Figura 26. Vivienda 1-rajadura y eflorescencia en muro. ________________________________________ 56 Figura 27. Vivienda 1- armadura de fierro corrugado expuesto ___________________________________ 56 Figura 28. Vivienda 1- mechas del fierro de las columnas ________________________________________ 57 Figura 29. Vivienda 2- vaciado de columna ___________________________________________________ 57 Figura 30. Vivienda 2-columna expuesto el fierro y completado la dimensión con ladrillo ______________ 58 Figura 31. Vivienda 2-Junta fría ____________________________________________________________ 58 Figura 32. Vivienda 2- Segregaciones en columnas _____________________________________________ 59 Figura 33. Vivienda 2- Exposición de tuberías eléctricas _________________________________________ 59 Figura 34. desprendimiento de concreto en losa y exposición de la armadura. _______________________ 60
viii
Figura 35. Vivienda2-Rajadura en techo _____________________________________________________ 60 Figura 36. Vivienda 3-Eflorescencia en muro __________________________________________________ 61 Figura 37. Vivienda 3- Desprendimiento de concreto en el techo. __________________________________ 62 Figura 38. Vivienda 3-Eflorescencia en cielo raso. ______________________________________________ 62
ix INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Sistema estructural _______________________________________________________________ 15 Tabla 2. Dirección de las viviendas-A.H 20 de Octubre __________________________________________ 23 Tabla 3. Descripción de niveles de las viviendas _______________________________________________ 24 Tabla 4. Validación de expertos ____________________________________________________________ 26 Tabla 5. Sistema estructural-muestreo ______________________________________________________ 29 Tabla 6. Resistencia a la compresión (kg/cm2) ________________________________________________ 29 Tabla 7. Vivienda 1- Datos de configuración estructural. ________________________________________ 34 Tabla 8. Vivienda 2- Datos de configuración estructural. ________________________________________ 35 Tabla 9. Vivienda 3- Datos de configuración estructural _________________________________________ 36 Tabla 10. Densidad de muros Ae/Ar _________________________________________________________ 37 Tabla 11. Estudio de suelos _______________________________________________________________ 38 Tabla 12. Datos para simulación en etabs vivienda 1. ___________________________________________ 47 Tabla 13. N°11 N.T.E 0.30 _________________________________________________________________ 48 Tabla 14. Desplazamiento de piso vivienda autoconstruida 1 _____________________________________ 48 Tabla 15. Datos para simular en etabs _______________________________________________________ 49 Tabla 16. Espectro de la aceleración-vivienda 2 _______________________________________________ 49 Tabla 17. N°11 N.T.E 0.30 _________________________________________________________________ 50 Tabla 18. Desplazamiento de pisos-vivienda 2. ________________________________________________ 50 Tabla 19. Datos para simulación en etabs vivienda 3. ___________________________________________ 51 Tabla 20. N°11 N.T.E 0.30 _________________________________________________________________ 51 Tabla 21. Desplazamiento de piso de vivienda autoconstruida 3. __________________________________ 51 Tabla 22. Antigüedad de vivienda __________________________________________________________ 53 Tabla 23. Resultado de estado de conservación en viviendas autoconstruidas. _______________________ 53
x RESUMEN
La presente investigación “EVALUACIÓN ESTRUCTURAL PARA DETERMINAR LA VULNERABILIDAD SÍSMICA, ASENTAMIENTO HUMANO 20 DE OCTUBRE- VILLA EL SALVADO- LIMA- 2020”, tuvo como propósito establecer la importancia de la evaluación estructural de las viviendas autoconstruidas del distrito Villa el salvador- departamento Lima.
En la investigación el diseño no experimental del tipo aplicativo, enfoque cuantitativo y nivel descriptivo. Se utilizó de población 40 viviendas y muestra no censal 3 viviendas. Los instrumentos usados fueron la ficha de observación además fueron validadas por expertos. Para que nuestros resultados fueran fiables se realizó prueba de esclerómetro, estudio de suelos, RNE y simulación en ETABS.
De los resultados se demuestra que las viviendas autoconstruidas en asentamiento 20 de octubre son altamente vulnerable porque no han sido diseñadas para el tipo de suelo de arena. Con el paso del tiempo han sufrido daños colaterales las viviendas con sistemas de albañilería confinada y necesitan reforzamiento.
Palabras clave: Evaluación, vivienda, conservación, autoconstrucción.
xi ABSTRACT
The present research "STRUCTURAL EVALUATION TO DETERMINE SEISMIC VULNERABILITY, HUMAN SETTLEMENT OCTOBER 20-VILLA EL SALVADO- LIMA- 2020", had the purpose of establishing the importance of the structural evaluation of the self-built houses of the Villa el Salvador district- Lima department.
In the investigation the non-experimental design of the applicative type, quantitative approach and descriptive level. The population was 40 dwellings and a non-census sample 3 dwellings. The instruments used were the observation record, and they were also validated by experts. In order for our results to be reliable, a sclerometer test, soil study, RNE and simulation were performed in ETABS.
The results show that the self-built houses in the 20 de Octubre settlement are highly vulnerable because they have not been designed for the type of sandy soil. Homes with confined masonry systems have suffered collateral damage over time and need reinforcement.
Keywords: Evaluation, housing, conservation, self-construction.
1 I.INTRODUCCIÓN
El sismo no respeta ni edificios nuevos ni antiguos, es decir, actúa sobre todos, por ende, su origen de los terremotos se da por los movimientos tectónicos producido por su propio reajuste de las placas o movimientos de los volcanes. Es un fenómeno complejo errático, aleatorio e imprevisible, aunque poco a poco se conoce más y por los menos tenemos zonas catalogadas con mayor o menor riesgo. Y necesariamente se ha de afrontar desde el punto de vista de probabilidades y estadística.
En primer lugar, como medimos los terremotos, para medirlos básicamente hay 2 escalas: la de magnitudes e intensidades, que son completamente diferentes, la primera es la escala de Richter que es un índice que marca la cantidad de energía que libera el terremoto hasta 10º de magnitud, por otra parte, tenemos la escala macro sísmica europea que tiene 12º y lo que hace es clasificar el terremoto por los efectos que produce.
La segunda tiene una ventaja de que introduce en esa clasificación otra clasificación de tipos de edificios, de fábrica, hormigón, acero y de función de los daños que cabe esperar.
A nivel mundial encontramos 10 países que tuvieron más terremotos desde el año 1900 hasta el 2016 fueron: China (156), Irán (106), Turquía (77) y los que tuvieron pocos fueron: Taiwán (14), Rusia (10) y Nueva Zelanda (9). Por otro lado, Japón que tuvo 61 terremotos es el país que más le costó reconstruirse dado por la destrucción de viviendas e infraestructura, tsunamis y cambios geográficos que hicieron que le cueste a Japón 319, 21 mil millones de dólares.
Figura 1: Impacto económico de los terremotos
2 En América Latina tiene alta actividad sísmica, los países que están rodeados por el Océano Pacífico, exactamente en ese punto se produce interacción entre varias placas tectónicas, que, al chocar entre sí, generan una gran liberación de energía, siendo esta causante de varios sismos.
Existieron terremotos desde el año 2000 al 2019, en las cuales a continuación se detallará de mayor a menor magnitud: Por un lado, tenemos a Chile (8.8 de magnitud en el año 2010 y 8.2 de magnitud en el año 2014), Perú (8 de magnitud en el año 2019 y 8 de magnitud en el año 2007) y Haití (8 de magnitud en el año 2010). Por otro lado, Ecuador (7.8 de magnitud en el año 2016), Chile (7.7 de magnitud en el año 2005 y 7.7. de magnitud en el año 2007), Venezuela (7.7 de magnitud en el año 2017), El Salvador (7.6 de magnitud en el año 2001), México (7.6 de magnitud en el año 2003), Costa Rica (7.6 de magnitud en el año 2012), México (7.1 de magnitud en el año 2005), México (7.1 de magnitud en el año 2017), Por último, Costa Rica (6.2 de magnitud en el año 2009) y Colombia (6 de magnitud en el año 2008).
Figura 2. Riesgo sísmico en América latina
3 A nivel Perú, estamos ubicados en el Cinturón de fuego del Pacífico, por eso tenemos una frecuencia alta de sismos. Ello porque en dicha zona se encuentran las placas tectónicas de la Tierra. En esa línea, los grandes terremotos en el Perú se dieron en el año 1970 en Yungay que tuvo una duración de 45 segundos, en el año 2007 en Ica que tuvo una duración de 210 segundos y por último el año pasado 2019 en Loreto que tuvo una duración de 127 segundos, y todo esto trajo consigo, muertes, heridos y perjuicios en la infraestructura del epicentro.
Figura 3. Gráfico entre la facción de las placas.
“Tres de cada cuatro viviendas que se construyen a nivel nacional son informales, asimismo la (Sociedad Peruana de Bienes Raíces, 2019) advierte que el 80% de las viviendas en el Perú son construidas por sus propietarios, sin contar con asistencia profesional. (Andina , 2018) Pese a las acciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento para reducir la brecha habitacional, aún falta mucho por hacer para que la vivienda informal no siga ganando terreno. Asimismo, en la realidad se ha constatado que muy pocas municipalidades son las que implementan sus planes de planificación urbana. Quien supervisa la implementación, cambia la autoridad y viene la nueva autoridad y desconoce estos estudios. Esto es lo que ha pasado en muchos años.
A nivel local, el asentamiento humano “20 de octubre” está ubicado en el distrito
4 Villa el Salvador departamento de Lima, consta de 3 calles: Avenida Maria Reiche, Los forestales y ovalo las brisas, sus casas son de material noble y es objeto de estudio de la presente investigación por estar ubicado en el cinturón de fuego son altamente vulnerables. La población está acostumbrada a invadir terrenos porque la autoridad local después los va formalizar. En la Ley Orgánica de Municipalidades y de Gobiernos Regionales están los instrumentos de planificación urbana que cada autoridad debe realizar.
La realidad problemática encontrada es que existen 3 tipos de viviendas en el asentamiento humano: la precaria, la de transformación y de consolidación
Para la descripción de la realidad problemática, se tomó en cuenta el diagnostico, pronostico y control de pronóstico.
En el diagnóstico, se encontró 3 tipos de viviendas: vivienda precaria, fase de transformación y fase de consolidación, a continuación, se explicará cada una de ellas.
Vivienda precaria:
Figura 4. Vivienda precaria A.H 20 de Octubre Fuente: propia
Como se observa en la figura, son viviendas hechas por tierra cruda es decir de adobe; son muy vulnerables ante los sismos y en el Perú existen más de 10 millones de este material. Asimismo, se aprecia que no se tiene instalación de agua, desagüe, luz, techo y no cuenta con ventana. Por último, los propietarios de esta casa son de bajos recursos.
Fase de transformación:
5
Figura 5. Fase de transformación A.H 20 de Octubre Fuente: propia
En este tipo de vivienda, se observa que es de material noble, es decir, se utilizan ladrillos y concreto. Tienen instalación de agua y desagüe, pero no de luz, por otro lado, si cuentan con ventana y los propietarios de esta casa son progresistas.
Fase de consolidación:
Figura 6. Fase de consolidación A.H 20 de Octubre Fuente: propia
Como se aprecia en la figura, es una casa culminada, tiene instalación de agua, desagüe y luz, cuenta con puertas y ventanas y los propietarios de esta casa tienen sueldos mayores al mínimo.
Una vez definido el diagnóstico, realizamos el pronóstico y ante un eventual sismo las viviendas precarias y la de transformación sufrirán daños que puedan afectar a los habitantes de la casa.
6 Con respecto al control de pronóstico, evaluaremos las viviendas que conforman el asentamiento humano para manifestarles a los dueños que cambios urgentes tienen que ser en sus viviendas para que no tengan problemas a futuro.
Por otro lado, los pobladores al desconocer la norma del reglamento nacional de edificaciones para la construcción de sus viviendas cometen errores constructivos, no cuentan con la mano de obra calificada, por lo cual con el tiempo la vivienda no tiene durabilidad. Viven precariamente corriendo el riesgo de cualquier momento pueda derrumbarse cualquier elemento estructural y no hay una calidad de vida.
Asimismo, los propietarios construyen todo el porcentaje de su área de terreno, por tal motivo no hay ingreso de iluminación y ventilación del ambiente. Pueden padecer de enfermedades respiratoria.
Figura 7. Ubicación del A.H 20 de Octubre-Villa el Salvador
Justificación de la investigación
La investigación es suma importancia, a razón en el cual hay la necesidad de evaluar estructuras de viviendas autoconstruidas en el asentamiento Humano 20 de octubre del distrito de Villa el salvador de Lima, donde se analizar a la vulnerabilidad sísmica en que se encuentra las viviendas existentes. Con este tipo de investigación se busca disminuir la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas sin cumplir las normas técnicas peruanas, con la orientación de un
7 profesional experto o capacitado en el proceso constructivo para la utilización de materiales adecuados, de esa forma va se reducir la vulnerabilidad ante un sismo
En la justificación metodológica, para lograr los objetivos de estudio, se utilizaron la técnica de la observación con su instrumento la ficha de recolección de datos y formatos de evaluación, la cual tuvo como finalidad de obtener información de la construcción de viviendas autoconstruidas del Asentamiento Humano “20 de octubre”- Villa el salvador, permite el aporte de un profesional en la evaluación estructural de una metodología en el análisis.
En la justificación práctica, con respecto a los objetivos de estudio, su resultado nos permitirá descubrir respuestas sólidas y tipo de estudio o metodologías en al nos permitirán evaluar las estructuras y determinar vulnerabilidad sísmica.
En la justificación social, permitirá que la provincia en general de Villa del Salvador tenga conciencia de la importancia de contar con profesionales especialistas en evaluación estructural de viviendas autoconstruidas como ingeniero y arquitecto, de tal forma vamos determinar la vulnerabilidad sísmica de esta forma establecer recomendaciones técnicas de la construcción para viviendas del sector de Villa el Salvador.
8 Formulación del problema
Formulación General
¿De qué manera la evaluación estructural de las viviendas autoconstruidas determinará la vulnerabilidad sísmica en el Asentamiento Humano 20 de Octubre- Villa el Salvador–Lima - 2020?
Formulación Especifico
¿De qué manera el sistema estructural de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre- Villa el Salvador - Lima - 2020, influyen en la vulnerabilidad sísmica?
¿De qué manera la configuración estructural determinará la vulnerabilidad sísmica en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020?
¿De qué manera el análisis de irregularidad de planta y altura determinará la vulnerabilidad sísmica en las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020?
¿De qué manera el estado de conservación en las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020 influye en la vulnerabilidad sísmica?
Objetivo General
Evaluar la estructura para determinar la vulnerabilidad sísmica en las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020.
Objetivos Específicos
Determinar de qué manera el sistema estructural de las viviendas autoconstruidas disminuyen la vulnerabilidad sísmica en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020
9 Determinar la configuración estructural de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador – Lima - 2020 para la vulnerabilidad sísmica
Determinar el análisis de irregularidad de planta y altura en viviendas autoconstruidas para disminuir la vulnerabilidad sísmica en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020.
Evaluar el estado de conservación de las viviendas autoconstruidas para disminuir la vulnerabilidad sísmica en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020
Hipótesis
Hipótesis General
La evaluación estructural de las viviendas autoconstruidas si determina la vulnerabilidad sísmica alta en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima - 2020.
Hipótesis Especifica
El sistema estructural si disminuye en la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre -Villa el Salvador–
Lima – 2020.
La configuración estructural si determina la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima – 2020.
Análisis de irregularidad de planta y altura si determina la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima – 2020.
El estado de conservación si disminuye la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas en el Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa el Salvador - Lima – 2020.
10 II: MARCO TEÓRICO
Antecedentes Internacionales
(Aguilar Erasmo, 2016) en su artículo científico titulado “Importancia de la vulnerabilidad estructural de la vivienda unifamiliar en el riesgo urbano. Modelo de estudio ciudad de Managua, Nicaragua”. El objetivo es identificar cual es la deficiencia de la vivienda por riesgo sísmico o riesgo urbano. La conclusión es que la vulnerabilidad estructural de las viviendas el riesgo urbano va a depender del riesgo sísmico por el diseño que tiene que ser fundamentalmente el seguimiento por las constructoras, representantes urbanizadoras y el gobierno de Nicaragua.
Con el paso del tiempo va creciendo la población deben considerar las medidas de mitigación y prevención del diseño, sistema estructural (selección idónea) La reducción de la vulnerabilidad estructural en las urbanizaciones y proyectos habitacionales garantiza la disminución del riesgo urbano.
(Hernández, Corona, & Hernández, 2018) en su artículo científico titulado:
“Structural integrity analysis in bridge by lateral seismic load”. El objetivo fue analizar las condiciones y características de diseño y comportamiento en estructuras tipo puente, la se considera esencial dada su excelencia para suministrar el transporte de productos, traslados, desplazamientos y en general por facilitar la condición humana. Tuvo como conclusión que un 45% de estructura lineal se encuentran dañadas dados los sismos provocados y están a punto de colapsar.
(Medina & Placencia, 2017) en su artículo científico titulado: “Reducción de la Vulnerabilidad en Estructuras Esenciales de Hormigón Armado: Hospitales, Situadas en Zonas de Alto Peligro Sísmico en el Ecuador”. El objetivo fue analizar la influencia de la mampostería de relleno en el comportamiento inelástico de hospitales con sistema estructural aporticado y sistema estructural dual. Tuvo como conclusión que el sistema estructural dual es la mejor solución porque disminuye significativamente por los efectos negativos de la estructura aporticada sobre la situación plasmado del terreno en relleno. Los cálculos una mejora notablemente
11 en el desempeño de las estructuras y las dimensiones de las columnas reducen del sistema aporticado el 58.67 % y en vigas 43.75% haciendo el modelamiento en el programa de software etabs, asimismo se realiza un comparativo de presupuesto de materiales en lo cual el sistema estructural es menor en 0.18% del sistema aporticado.
(Morejón, Leyva, & Arco, 2017) en su artículo científico titulado: “Evaluación de la seguridad estructural de edificaciones posterremotos”. El objetivo es realizar una metodología para una evaluación estructural de rápida respuesta. La conclusión se propone la metodología con el procedimiento para la evaluación de la seguridad sísmica estructural de las edificaciones después de la ocurrencia de un sismo de moderada o gran magnitud. Se determina niveles de evaluación y con sus respectivos tiempos, clasificación de la seguridad de edificación dentro del cual se describe los daños estructurales, no estructural, derrames tóxicos o químicos y la ficha de inspección rápida de edificación está orientada a desastres por sismos, con el fin de evaluar un inmueble para la seguridad de las personas, tanto en el interior como en las inmediaciones; orientada a la capacidad remanente de la estructura. Debe ser usada por profesionales del área de la construcción.
(Valbuena, García, Granados, 2017) en el artículo científico titulado “Metodología para monitoreo estructural y patológico de viviendas afectadas por deslizamientos”.
El objetivo fue el evaluar dentro de un periodo de 4 meses las viviendas en la zona de ladera en el sector altos, de la estancia en Bogotá con el índice de daño. La conclusión es la falla principal se debe a desconocer la influencia de las prácticas constructivas. Se identificó que el mayor porcentaje de deterioro son las viviendas autoconstruidas en mampostería no reforzada en periodos muy corto a comparación de otro sistema estructural.
12 Antecedentes nacionales
(Arevalo, 2020) en su tesis titulado: “Evaluación de la vulnerabilidad sísmica en viviendas autoconstruidas de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones en el A.H. San José, distrito de San Martin de Porres”. El objetivo, determinar la vulnerabilidad sísmica en casas construidas de manera irresponsable en el A.H.
San José. En la metodología de investigación utilizada presenta un panorama cualitativo gracias al desarrollo de las hojas de encuestas junto a las hojas de reportes y de óptica cuantitativa mediante el modelamiento del evento sísmico mediante un software, conforme a la información recolectada de las casas en estudio. Por lo tanto, se han realizado investigaciones en el campo y teoría. La investigación realizada en el campo son las encuestas dirigidas a las casas autoconstruidas seleccionadas de manera aleatoria. Del mismo modo, la fijación teórica consiste en el desarrollo de las hojas de encuesta y hojas de reporte elaborados en una hoja Ms Excel y modelamiento de las 07 casas seleccionadas como muestra de estudio, en un programa computacional Etabs 2016. En conclusión, conforme al análisis de vulnerabilidad y comportamiento sísmico sobre las viviendas autoconstruidas, obtenemos como resultado la caída de la totalidad de las edificaciones ante un evento sísmico severo, por lo tanto, el riesgo sísmico es muy alto y se determina valores excedentes de desplazamientos, según parámetros de diseño del método estático.
(Herrera, 2014) en su tesis titulado: “Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas del casco urbano de Namballe -San Ignacio — Cajamarca”. El objetivo de la disquisición es examinar el grado de vulnerabilidad sísmica de las casas familiares autoconstruidas en el casco urbano de Namballe. El cual se planteó los objetivos específicos como son, registro los tipos de materiales con los cuales están hechos, estado de conservación de las estructuras y paredes y el tiempo de antigüedad que tiene las viviendas del casco urbano de Namballe. Definir el parámetro y la vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas del casco urbano de Namballe. La metodología es no experimental transversal descriptivo.
La realización del análisis estadístico se realizó en el gabinete utilizando software
13 el procesamiento y manejo de los datos recogidos en el campo de estudios en viviendas autoconstruidas y elaborada por INDECI, con el único fin de obtener el grado de vulnerabilidad sísmica de las viviendas autoconstruidas del área de estudio.
La conclusión es el estudio donde se revela que el 25,81% de casas presentan un grado de vulnerabilidad muy alto, 41,93% presentan un grado de vulnerabilidad alto, 16,13% presentan un grado de vulnerabilidad moderado y bajo, debido a que las casas están hechas sin una dirección técnica y sin los mínimas pruebas de calidad como también cabe mencionar que gran parte de las casas están edificadas de material de adobe y albañilería. El 48,39% de las viviendas están construidas con material de adobe, 48,39% de albañilería confinada y 3,22% de albañilería. El 64,52% de las casas no tuvieron una dirección técnica adecuada de un, el cual hace que las viviendas presentan un alto grado de vulnerabilidad, haciéndolas que estas viviendas sean vulnerables ante la ocurrencia de un sismo de gran magnitud. AI evaluar las viviendas del casco urbano en el distrito de Namballe se obtuvo que el 41 ,93% presentan un alto grado de vulnerabilidad sísmica; Io que significa que un promedio de 640 personas se encuentra en riesgo si ocurriera un sismo de gran magnitud.
(Ysla, 2018) en su tesis titulado. “Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de viviendas del sector San Gabriel Alto Distrito Villa María del Triunfo - Lima 2018”.
El objetivo fue identificar el nivel de Vulnerabilidad Sísmica en las viviendas edificadas sin una dirección técnica, sin un plano y sin tener las mínimas pruebas de calidad de la zona de San Gabriel Alto en el Distrito de Villa María Del Triunfo.
La metodología empleada es cuantitativa, y el tipo de investigación es Aplicado, de tipo no experimental, la técnica es de observación directa, como también se realizó ensayo de esclerometría para medir la resistencia del concreto en los elementos estructurales de las casas. En conclusión, el 65.4% de las viviendas presentan una vulnerabilidad sísmica media, y un 14.23% de viviendas son de vulnerabilidad alta. El 62% del total de las viviendas no Llegan a la resistencia planteada por la norma N.T.P.
(Lauccata, 2013) en la tesis titulada: “Análisis de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas informales en la ciudad de Trujillo”. Estas construcciones, conlleva a
14 obtener predios con características vulnerables ante la ocurrencia de un evento sismo. El objetivo de la investigación, contribuir en la reducción de la construcción de casas informales dentro de la extensión del país, identificar los tipos de sistemas constructivos que mayor se utiliza en la construcción de viviendas irresponsables en Trujillo, elaborar hojas de observación y evaluación de las condiciones en que se encuentran las viviendas vulnerables en Trujillo y analizar el riesgo sísmico de 30 viviendas construidas de manera informal en Trujillo. La metodología empleada en la investigación se basa en la recolección de datos precisa en las viviendas, delimitación el área de trabajo, hojas o fichas de trabajo y encuestas, y por último, en el procesamiento de datos reales recopilados y analizados en campo. Como conclusiones; la vulnerabilidad suele ser por el uso de los materiales de construcción sin una dirección técnica de un profesional, la mano de obra calificada que se involucra en la construcción no es la recomendada.
(Orderique, 2019) en la tesis titulado: “Evaluación estructural aplicando el método de índices de vulnerabilidad I.E. Santa Lucia, Provincia Ferreñafe Región Lambayeque”. El objetivo principal de la presente investigación es determinar el tipo de estructura, aplicando método de índice de vulnerabilidad en la I.E. “Santa Lucia”, Ferreñafe. La metodología, es el diseño descriptivo (No experimental) de corte transaccional o transversal, muestra es la institución Educativa Santa Lucia, las técnicas de dichas observaciones, estudio de mecánica de suelos para determinar la capacidad portante del suelo y prueba de esclerometría para determinar la resistencia del concreto en los elementos estructurales que tiene la institución educativa. La hoja de observaciones se procesa en gabinete con el software Excel el cual de ayuda a fin de elaborar tablas y gráficos con la finalidad de poder Llegar a un resultado e interpretación de los datos obtenidos. Y para determinar el comportamiento de la estructura se utiliza el software etabs 2016.
Conclusión, la Institución Educativa “Santa Lucia”, se encuentra en un área de suelo compuesto por arcillas inorgánica de baja plasticidad con arenas (CL) y que la calidad del concreto en el módulo 1 para las pruebas de calidad que exige el reglamento de edificaciones, mientras que en los módulos 2, 3, 4 y 5 son de baja calidad no contribuyendo de manera eficiente con el soporte de las fuerzas que actúan sobre la edificación.
15 Bases teóricas
Evaluación Estructural
Para definir el concepto, Jácome sostiene:
La evaluación es un proceso que consiste en determinar qué tan adecuada es la estructura para el uso que esta tiene previsto luego de hacer un análisis exhaustivo de la documentación existente, inspección de campo, las condiciones de estado y ensayos de materiales. (2016, p. 11)
Sistema Estructural
Es el conjunto de elementos que conforman la estructura pueden ser de albañilería, pórticos, muros estructurales. El cual se clasifica por el tipo de material como indica en NTE 0.30, tabla N°1.
Tabla 1: Sistema estructural
Sistema Estructural Coeficiente básico de Reducción Ro
Concreto Armado
Pórticos 8
Dual 7
De muros estructurales 6
Muros de ductilidad limitada 4
Albañilería armada o
confinada 3
Madera 7
Fuente: NTE 0.30 Tabla N°7
Columna
Apoyo generalmente vertical, de medad longitudinal muy superior a la transversal, su trabajo es soportar esfuerzos de compresión (RNE, 2021, p. 371).
Viga
Elemento estructural en posición horizontal que trabaja en dos o más apoyos, sometida a flexión (RNE, 2021, p. 374).
Losa
Puede ser aligerada o maciza tiene la función de transmitir las cargas vivas o muertas a las columnas y vigas.
16 Muro
Puede ser de material de ladrillo o bloques de concreto, provee estabilidad y resistencia.
Configuración en Estructural
La configuración es “Dar una determinada forma a algo”, en este sentido es darle a una vivienda una determinada forma y que esta estructura tenga resistencia ante un evento sísmico.
Altura de muro
Entre dos elementos estructurales es la longitud de pared que puede ser de material ladrillo o bloque.
Espesor de muro
De la pared la dimensión menor de la pieza.
Forma de planta de vivienda.
Una edificación se tiene que construir con los muros en ambas direcciones, que sean perpendiculares entre sí. La vivienda debe tener la geometría regular simétrico. Una vivienda construida simétricamente bien, resiste mejor ante la acción de un sismo. Se tiene que evitar la construcción de viviendas de formas alargadas y angostas, donde el largo de una cara sea mayor que tres veces su ancho. La vivienda que se encuentra geométricamente irregular en el plano horizontal y vertical, causan un mal comportamiento cuando ocurrí un movimiento sísmico. La irregularidad en la geometría de la vivienda favorece que la edificación sufra torsión, y no tenga una resistencia adecuada en un evento sísmico.
Densidad de muro.
Comportamiento de los muros con la densidad para identificar los muros del eje “X”
o “Y” necesitan refuerzos, según (R.N.E NTE E0.70, 2021)
17
Fuente: Norma E0.70, 2021
El cálculo del área que sea requería Ar con el cálculo que existe Ae, para determinar la correlación entre Ae/Ar (Laucata, 2013, p.48) se llega a la conclusión.
Fuente: Laucata, 2013.
Carga.
Carga son las acciones que se ejercen sobre los distintos elementos estructurales que conforma la estructura. (R.N.E, 2021, p. 376)
Carga Muerta (C.M)
Es el peso en global que involucra todos los elementos, materiales de la edificación, el peso es constante y con el tiempo puede haber una variación. (R.N.E, 2021, P.376)
Carga Viva (C.V.)
Es el peso que varía por la cantidad de habitantes (humanos, animales), objetos, equipos, muebles y elementos que se pueden desplazar fácilmente en el espacio.
(R.N.E, 2021, P.376, 2021)
18 Análisis de irregularidad de planta y altura.
Es para poder determinar la reducción de las fuerzas sísmicas, dentro del cual se tiene que hallar los valores de las alturas en las dos direcciones.
Estudio de suelo.
Prueba de granulometría
Estudio el cual se utiliza como elemento principal un tamiz que tiene diferente malla enumeradas para poder determinar el diámetro de la partícula.
Clasificación de suelos (SUCS)
Estudio que nos permite conocer el tipo de suelo y previamente realizado la prueba de granulometría.
Estructura horizontal
Es la forma de la base que tiene la vivienda para poder evaluar si tiene algún problema de torsión. Podemos tomar los datos de los elementos estructurales en sentido horizontal.
Estructura vertical
Es la elevación de la vivienda, podemos calcular si hay falla por distorsión de entrepisos. Se podrá tomar los datos de los elementos estructurales en sentido vertical y las características.
Estado de Conservación
Se observará y calificaría la vivienda de manera visual edificando qué estado se encuentra si es buena, malo. Si presenta alguna falla estructural como rajaduras que se puede presentar durante el tiempo por sismo o por la mala calidad de material, falta de compactación en pisos, que pueda provocar hundimientos. Con el pasar de los años los materiales se deterioran y el propietario debe hacer mantenimiento o cuidados de la edificación.
Antigüedad de vivienda.
Es el tiempo transcurrido desde que ha sido levantado el primer elemento estructural para forma la vivienda.
19 Fallas estructurales.
Es la identificación de rajaduras o fisuras en la vivienda provocadas por fuerzas externas o por ablandamiento de terreno o material ineficiente.
Deficiencias constructivas de las viviendas autoconstruidas
Factor económico: Es uno de los factores por el cual no construyen sus viviendas de material noble y en la mayoría de casos por no decir la totalidad no tienen asistencia profesional.
Características de los materiales: Es uno de los factores por el cual la vivienda es vulnerable, dado que los propietarios buscan lo barato, lo económico y no se fijan en su seguridad ante un sismo.
Inadecuada configuración arquitectónica: Esto se da más que todo que se trabajan empíricamente, es decir con albañiles y no arquitectos ni ingenieros y se tiene problemas como la configuración horizontal, elevación y proporción, entre otros.
Vulnerabilidad sísmica
La vulnerabilidad se define como a la intensidad del grado de daño que sufren los elementos estructurales y no estructurales de una vivienda, que se pueden considerar en “más vulnerables” o “menos vulnerable”, ante un fenómeno sísmico (Laucata ,2013).
Amenaza Sísmica.
Es producida por la placa de nazca bajo la sudamericana que ambos chocan provocando un hundimiento entre estas dos, producto de ello son los movimientos sísmicos que atenta con la vida del ser vivo.
Riesgo Sísmico
Son provocados por terremotos que pueden afectar la vida humana, las viviendas, edificios, puede acelerar la falla de la estructura dentro del lapso de las ondas sísmicas.
20 Viviendas autoconstruidas
Para comenzar con el enfoque tiene que quedar claro que la evaluación estructural es realizar un análisis de la estructura ante cargas gravitacionales, sísmicas y por viento para determinar el estado actual de la misma.
Cualquier proyecto de construcción tiene efectos positivos y negativos, lo ideal sería que el primero se maximice y el segundo se minimice. Según (Enshassi, Kochendoerfer, & Rizq, 2014) los impactos medioambientales están distribuidos en tres: El impacto sobre el ecosistema, recursos naturales e impacto social.
Criterios de evaluación de la configuración de la vivienda Según (Tacza, 2019) manifiesta los siguientes criterios:
Simetría: El peso de la vivienda debe ser proporcional para evitar que la casa se asiente, por un lado.
Regularidad: Se refiere a evitar pisos débiles, cambios bruscos de rigidez, grandes entrantes y salientes, entre otros.
a) Altura: Para la construcción de una edificación no solo se cumple el factor altura, si no también tiene que cumplir con otros factores como altura / ancho, altura de los pisos, materiales que involucran la construcción, el sistema estructural, la cantidades y distribución de masa. (p. 25)
b) Tamaño Horizontal: En edificaciones que tengan un área mayor es más probable la ocurrencia de estos esfuerzos y mayor será su efector continuo en estas estructuras. Si en una estructura se aumenta la longitud de una edificación, por un piso se considera que tiene un comportamiento de un cuerpo rígido (diafragma horizontal), la rigidez puede ser que sea insuficiente para redistribuir la carga sísmica (p. 25).
21 III. METODOLOGÍA
3.1. Tipo y diseño de investigación Enfoque
El enfoque de esta investigación es Cuantitativa porque se quiere hallar la idea del fenómeno que se necesita saber, como son sus principios y abarcar todo lo relacionada y el contorno que lo rodea para la recolección y análisis todos los antecedentes para poder responder las preguntas del problema, asimismo nos ayuda a comparar la verdad o falsedad de las presuposiciones (Valderrama, 2013, p.106).
Tipo de investigación
Señala que la investigación aplicada, cumple el propósito fundamental de resolver problemas (Valderrama, 2013, p.164).
El presente estudio será aplicado, donde emplea los conocimientos teóricos de evaluación estructural y los convierte en conocimientos prácticos para resolver problemas o determinar las condiciones de la vulnerabilidad sísmica ante un evento sismo.
Nivel de investigación
“El nivel es descriptivo este mide y describe las características de los hechos o fenómenos” (Valderrama, 2013, p.168).
Busca detallar las propiedades, características, perfiles de personas grupos comunidades, procesos, objetos o algún fenómeno que se someta a un análisis.
Diseño de investigación
El estudio del diseño es no experimental.
Se le denomina estudio rememorativo porque se hará con la realidad, se debe realizar por parte del investigador la observación y analizar en su ambiente natural, describiendo los sucesos y poder proyectar algún percance que pueda suceder más adelante (Valderrama, 2013, p.178).
22 3.2. Variables y operacionalización:
Variables
• Variable Independiente: Evaluación Estructural
• Variable Dependiente: Vulnerabilidad Sísmica
La operacionalización es un procedimiento que nos permite medir el concepto a los indicadores que se pueden observar en el cual debe haber una relación para formar este cuadro, en que las variables se medirán y analizarán.
3.3 Población, muestra y muestreo 3.3.1 Población
“Se trata de elementos o individuos en los cuales se ha considerado ciertos criterios de inclusión para, posteriormente, obtener una muestra” (Valderrama, 2013, p.183).
La población estará constituida por el asentamiento humano “20 de octubre” - Villa el Salvador - Lima.
3.3.2 Muestra
(Hernández S. F., 2014, pág. 115), indica “Aquellos trabajos de muestra no probabilístico, al también tienen el nombre de muestra dirigidas se consideran un método diferenciado orientado a la singularidad de la investigación, ya que no se tiene como una regla estadística”.
Cabe mencionar, que el trabajo se analizara 40 viviendas, por lo cual se consideró la muestra y estas son viviendas autoconstruidas que tienen más
daños estructurales, en el asentamiento humano 20 de octubre, Villa el salvador.
23
Tabla 2. Dirección de las viviendas-A.H 20 de Octubre
.
Fuente: Propio
Enumeración Dirección Niveles de pisos
1 Mz E Lote 1 1
2 Mz E Lote 4 2
3 Mz F Lote 3 2
4 Mz F Lote 4 3
5 Mz F Lote 5 4
6 Mz F Lote 6 2
7 Mz F Lote 7 2
8 Mz F Lote 8 2
9 Mz F Lote 9 4
10 Mz F Lote 10 3
11 Mz F Lote 11 1
12 Mz F Lote 12 1
13 Mz F Lote 13 1
14 Mz F Lote 14 2
15 Mz F Lote 15 2
16 Mz F Lote 16 1
17 Mz F Lote 17 1
18 Mz F Lote 18 1
19 Mz F Lote 19 4
20 Mz F Lote 20 1
21 Mz H Lote 1 1
22 Mz H Lote 2 3
23 Mz H Lote 3 1
24 Mz H Lote 4 1
25 Mz H Lote 5 2
26 Mz H Lote 6 2
27 Mz H Lote 7 2
28 Mz H Lote 8 2
29 Mz H Lote 9 2
30 Mz H Lote 10 3
31 Mz C Lote 6 3
32 Mz C Lote 7 1
33 Mz C Lote 8 1
34 Mz C Lote 9 1
35 Mz C Lote 10 2
36 Mz C Lote 11 3
37 Mz C Lote 12 4
38 Mz C Lote 13 2
39 Mz C Lote 14 1
40 Mz C Lote 15 1
24 3.3.3 Muestreo
Muestreo no probabilístico es el predominio del investigador seleccionando por razones conveniencia por punto de vista que se le acomode que puede convenirle o no, el tipo es muestreo por cuotas porque consiste en un grupo con unas características en un grupo específicos o características (Valderrama, 2013, p.1934).
En el asentamiento humano 20 de octubre - distrito villa el salvador – Lima se selecciona 3 viviendas criticas identificando con la ficha de observación el cual se estará realizando la evaluación estructural. (ANEXO N°5;6;7;8;9;10)
Tabla 3. Descripción de niveles de las viviendas Enumeración Dirección Niveles de pisos
1 Mz F Lote 8 2
2 Mz F Lote 19 4
3 Mz H Lote 1 1
Fuente: Propio
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos 3.4.1. Técnica
“La técnica a ser utilizada, es uno de los medios que sirve para obtener la información que se necesita para realizar el proyecto de investigación, en el que se debe especificar los criterios que serán utilizados como son fichas, entrevistas, o documentos” (Llamccaya, 2018, p. 24).
En el cual técnica de esta investigación se analizará mediante la observación directa con la visita e inspección de las viviendas autoconstruidas del Asentamiento Humano 20 de octubre - Villa del Salvador, utilizando ficha de observación validados por los 3 expertos Ingenieros Civiles colegiados, con el propósito de visualizar los elementos de estructurales de la vivienda existente. Las técnicas son las siguientes Recopilación bibliografía, Elección de la zona de estudio, Los formatos de evaluación Estructural. (Anexo N°3 y 4)
25 Recopilación bibliografía: Esta etapa consistió en recopilar información con temas relacionados a la investigación teniendo en cuenta las variables en estudio (Evaluación Estructural y vulnerabilidad sísmica). La información con respecto al A.
H 20 de octubre, Villa el Salvador, Lima, se recabo información en la biblioteca de la Universidad cesar Vallejo, Universidad católica, páginas confiables de internet y el R.N.E y INDECI.
Elección de la zona de estudio: La zona de estudio para la investigación se eligió las viviendas que se encuentra del A. H 20 de octubre, Villa el Salvador de la ciudad de Lima, aquello viviendas autoconstruidas.
Los formatos de evaluación Estructural: Teniendo ubicado la zona de estudio y luego de haber coordinado con los propietarios de las viviendas se procedió a realizar el instrumentó de evaluación (entrevistas y observaciones), a cada vivienda con la autorización de sus propietarios. Se tuvo en algunas viviendas una desconfianza de parte de los dueños, Se explicó el motivo de este trabajo haciéndolo más dinámico y de esa forma tener la aceptación del propietario para realizar la evaluación de su vivienda.
3.4.2. Instrumento
Para la evaluación estructural de la vivienda autoconstruida de 1 hasta 4 niveles, se utiliza un formato de ficha de observación desarrollados en Microsoft Excel.
Donde se describe las dimensiones de elementos estructurales de la vivienda autoconstruida, al cual se tiene acceso; principalmente a elementos de relevancia, en este caso dimensiones de mi variable dependiente el sistema estructural, configuración estructural, Análisis de irregularidad de planta y altura, estado de conservación.
Con la “ficha de observación” se examinan los datos recopilados para realizar el metrado de cargas de la vivienda autoconstruida y el respectivo análisis sismorresistente (estático) según la Norma E.30, con el fin de efectuar el análisis estático lineal con el programa computacional ETABS V.16, el cual requiere el ingreso de datos e información descrita según las especificaciones técnicas y así determinar vulnerabilidad sísmica ante un evento sísmico.
Ensayos: Ensayo no destructivo de esclerometría NTP 339.181: este ensayo se realizará a fin de obtener la resistencia a compresión de los elementos estructurales
26 más relevantes en una vivienda. Se realizará en las 3 viviendas autoconstruidas críticas para la verificación si han usado el material adecuado. (Ver Anexo N°12)
Granulometría: El estudio se elaborará conforme con la Norma Técnica Peruana (NTP 400.012 .2013). El cual se corroborará en tipo de suelo que tiene y si han usado el material adecuado en el suelo. (Ver Anexo N.º 11)
3.4.3. Validez y confiabilidad de los instrumentos de confiabilidad.
3.4.3.1. Validez.
La ficha de observación deberá ser aprobadas por 3 expertos que deben ser Ingeniero Civil, especialista en el tema de diseño sísmico y se encuentran colegiados tabla N°4.
Tabla 4. Validación de expertos
Fuente: Propio
3.4.3.2. Confiabilidad
“Un instrumento es confiable si produce resultados consistentes, se trata de analizar la concordancia entre los resultados obtenidos en las diferentes aplicaciones” (Valderrama, 2013, p. 215).
EXPERTOS CIP INSTRUMENTO 1
Samuel Ayala Tineo 70372 Aplicable Teodoro Leandro Ceferno Linder 61785 Aplicable Nelys Hernán Cerda Ayala 142044 Aplicable
27 3.5. Procedimientos
Para la presenta investigación se empezó por la recopilación de datos con respecto la evaluación Estructural para determinar la vulnerabilidad sísmica de viviendas autoconstruidas del asentamiento humano 20 de octubre - Villa el Salvador, de esta forma buscando métodos de evaluación aplicado en el Perú y otras referencias de distintos países con realidad similares.
Con la ficha de observación se procederá con la visita a la zona de estudio, buscando las viviendas autoconstruidas y posteriormente a aquellas viviendas que tengas más daños o fallas estructurales en el AA.HH.
Siguiendo el procedimiento se solicitó la autorización de los dueños de las viviendas con el fin de ingresar a sus propiedades y realizar el recorrido para su evaluación correspondiente
Terminado la recolección de datos de cada vivienda, empezó el trabajo de procesamiento en gabinete, principalmente con la elaboración de los planos en el software AutoCAD y posteriormente el análisis de datos en el software Microsoft Excel elaborando los cuadros con los resultados en cada uno de los parámetros para su evaluación.
3.6. Método de análisis de datos
Para el análisis de los datos utilizaremos el software Ms Excel 2016, en el cual se desarrolló la investigación, en donde nos ayuda evaluar resultados en formas tablas, para analizar los datos obtenidos del trabajo en campo.
Análisis de la ficha de observación.
En consiguiente a las fichas de encuesta, con los datos que tiene se procesaran en la hoja de cálculo Microsoft Excel 2013. Se actualizarán los parámetros y valores sísmicos de trabajos para evaluar las viviendas autoconstruidas, según estipula reglamento nacional de edificaciones (N.T.P E. 030, N.T.E. E. 070). Se prosigue el análisis la resistencia de corte VR de los muros y el comportamiento de muro, Fallas de estructurales, irregulares de la vivienda. En las fichas también están las
28 imágenes más importantes, así como el plano de distribución de cada vivienda en el que se utilizó en Autocad, para respectivo dibujo.
El instrumento que se utilizo tiene dos páginas, las hojas contiene la parte de descripción de la vivienda, aspectos técnicos, sistema de las estructuras, luego la evaluación sísmica de cada vivienda, y algunas causas inconvenientes que tienen influencia de los resultados y su respectiva calificación y evaluación de dibujos de las viviendas encuestadas, también contiene imágenes de las viviendas autoconstruidas encuestadas.
Se realizará el estudio de suelo de las tres viviendas autoconstruidas las cuales se enviará al laboratorio para la prueba de granulometría y clasificación de suelos SUCS.
Se realizará la prueba de esclerómetro de los elementos estructuras de las tres viviendas autoconstruidas la cual serán realizadas por el laboratorio que se contrata por lo que al momento de ir a la vivienda se tendrá que realizar en la misma estructura sin tarrajeo alguno y en el punto se lijara antes de comenzar los golpes con un molde se traza los 10 puntos la cual se colocará el equipo y tomará la resistencia de compresión después se tomará el promedio en nuestros resultados.
3.7 Aspectos éticos
En este trabajo de investigación se realizará el aporte de conocimiento el cual plasmaremos en esta tesis, se manejará con la moralidad y equidad que nos identifica como bachilleres de Ingeniería civil, maximizando los beneficios del estudio.
Con la veracidad, ética, responsabilidad y honestidad se ha obtenido los resultados de nuestra investigación la cual es fidedigno. Asimismo, hemos realizado el descarte de plagio por el programa de turniting siendo legible y confiable nuestro trabajo de investigación.
29 IV. RESULTADOS
En este capítulo se verán los resultados obtenidos de la evaluación estructural de las viviendas autoconstruidas que se encuestaron en el A. H 20 de Octubre - Villa el Salvador - Lima. Cabe señalar que los resultados de vulnerabilidad sísmica sé que realizaron se hizo teniendo en cuenta a la metodología de análisis, comportamiento, caracterización y determinación de niveles de Vulnerabilidad sísmica.
4.1. Sistema estructural:
Se identifica que sistema estructural es las viviendas autoconstruida 1,2 y 3 en la tabla 5.
Tabla 5. Sistema estructural-muestreo
Fuente: Propio
Se realizó la prueba del f c” resistencia de compresión del concreto del elemento estructural de las tres viviendas autoconstruidas por el cual cumplió los Norma E.070 articulo 11.6 el fc” mayor o igual a 175 kg/cm2, los datos están en la tabla N°6 resistencia a la compresión.
Tabla 6. Resistencia a la compresión (kg/cm2)
Fuente: Propio Enumeración Vivienda
autoconstruida
Niveles de pisos
Sistema estructural
1 Mz F Lote 8 2 Albañilería confinada
2 Mz F Lote 19 4 Albañilería confinada
3 Mz H Lote 1 1 Albañilería confinada
VIVIENDAS AUTOCONSTRUIDAS
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
(Kg/cm2)
Vivienda autoconstruida 1 186
Vivienda autoconstruida 2 209
Vivienda autoconstruida 3 250
30 4.1.1. Descripción de las viviendas autoconstruidas:
1. La vivienda autoconstruida del asentamiento humano 20 de octubre Mz F lote 8, el sistema estructural es de albañilería como se puede identificar visualmente por la fachada y con el permiso de la propietaria para el ingreso a la vivienda y tomar los datos para nuestra evaluación estructural.
Por los resultados de la ficha de observación las 3 viviendas autoconstruidas han sido construidas por un maestro de la zona, no ha tenido direccionamiento de un ingeniero civil para la construcción.
Los muros son de ladrillos de king kong todo lo que es perimetral el primer nivel, el segundo nivel es de ladrillo pandereta. Las divisiones internas del primer y segundo nivel son de ladrillo pandereta. Las columnas tienen forma rectangular y la dimensión es de 25 cm x 45 cm y las vigas peraltada en el volado de 25x 50cm. El techo es de losa aligerada de 20 cm de espesor.
Se realizó la prueba del esclerómetro en la viga peraltada de la vivienda para poder saber.
La prueba del esclerómetro debe ser directamente al elemento estructural y no al tarrajeo por ese motivo tuvieron que picar y retirar el tarrajeo de la viga. Se marco con un nivel y escuadra para el siguiente paso colocar el esclerómetro y se realizó 10 golpes al elemento estructural para tomar los datos de la resistencia, marcamos con nivel y escuadra (figura 8).
El resultado de la resistencia a la compresión es 186 Kg/ cm2 (Anexo N°18).
Fuente: Propio
Figura 8. Prueba de esclerómetro en viga peraltada
31 2. La vivienda autoconstruida del asentamiento humano 20 de octubre Mz F lote 19, el sistema estructural es de albañilería confinada los muros son de ladrillos de king kong todo lo que es perimetral, las divisiones internas son de ladrillo pandereta.
Las columnas tienen forma rectangular y la dimensión es de 30 cm x 30 cm y en viga 25cm x 50 cm. El techo es de losa aligerada de 20 cm de espesor.
Fuente: Propio
La prueba del esclerómetro debe ser directamente al elemento estructural y no al tarrajeo por ese motivo tuvieron que picar y retirar el tarrajeo de la viga. Se marco con un nivel y escuadra para el siguiente paso colocar el esclerómetro y se realizó 10 golpes al elemento estructural para tomar los datos de la resistencia.
El resultado de la resistencia a la compresión es 209 Kg/ cm2 (Anexo N°17). Nos podemos dar cuenta que los materiales para realizar el concreto han sido la adecuada proporción para poder llegar una resistencia promediado, pero no es monolítico.
Figura 9. Vivienda 2
32
Fuente: Propio
3. La vivienda autoconstruida del asentamiento humano 20 de octubre Mz H lote 1, el sistema estructural es de albañilería Los muros son de ladrillos de king kong todo lo que es perimetral, las divisiones internas son de ladrillo pandereta. Las columnas tienen forma rectangular y la dimensión es de 28 cm x 25 cm y en total en la vivienda hay 8 columnas. El techo es de losa aligerada de 20 cm de espesor (figura 11).
Fuente: Propio
La prueba del esclerómetro debe ser directamente al elemento estructural y no al tarrajeo por ese motivo tuvieron que picar y retirar el tarrajeo de la viga. Se marco
Figura 10. Prueba de esclerómetro en columna
Figura 11. Vivienda 3
33 con un nivel y escuadra para el siguiente paso colocar el esclerómetro y se realizó 10 golpes al elemento estructural para tomar los datos de la resistencia.
El resultado de la resistencia a la compresión es 250 Kg/ cm2 (Anexo N°19). Nos podemos dar cuenta que los materiales para realizar el concreto han sido la adecuada proporción para poder llegar una resistencia promediado.
Figura 12. Prueba de esclerómetro en columna.
Fuente: Propio
Figura 13. Columna-Pulsación del esclerómetro Fuente: Propio
34 4.2. Configuración estructural.
1. Vivienda autoconstruida 1 (A.H 20 de octubre Mz F, lote 8): Se realizó las medidas con una wincha para obtener los datos de la siguiente tabla N°7.
Tabla 7. Vivienda 1- Datos de configuración estructural.
Configuración estructural
Nivel Descripción Unidad Cantidad
Piso 1
Muro Altura M 4.2
Espesor M 0.13 Forma de planta de vivienda Ancho M 6
Largo M 12
Piso 2
Muro Altura M 2.8
Espesor M 0.13 Forma de planta de vivienda Ancho M 6
Largo M 12
Fuente: Propio
Figura 14. Esquema en planta vivienda autoconstruida 1.
Fuente: Propio
