El documento describe una herramienta SIG desarrollada para calcular el costo de reparación de edificaciones debido a daños causados por sismos. La herramienta integra datos geotécnicos, estructurales y de redes de agua para simular daños bajo diferentes escenarios sísmicos y producir mapas de riesgo. El objetivo es ayudar a las autoridades locales a evaluar el riesgo sísmico y desarrollar planes de mitigación.

1. Conferencia Latinoamericana de Usuarios Esri – LAUC 2013
16 al 18 de Octubre, 2013 | Lima, Perú
Herramienta SIG para el Cálculo del
Costo de Reparación de Edificaciones
Debido a Daños Causados Sismos
(CCRE – CISMID)
Miguel Estrada, Carlos Zavala, Jorge Morales
Esri LAUC13

2. Gestión del Ciclo de un Desastre
Ciclo del Desastre
Pre-evento
Evento
Software
Hardware
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Post-Evento

3. Componentes del Riesgo
Amenazas
Exposición
Sismos,
tsunamis,
deslizamient
os
Población y
propiedades
Riesgo del
Desastre
Vulnerabilidad
Susceptibilidad a desastres de
origen natural
Riesgo = Función (Amenaza, Vulnerabilidad y Exposición )
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4. Reducción del Riesgo
Amenazas
Exposición
Básicamente
sin cambios
Reducción
del Riesgo
Reubicación de la
población y
propiedades.
Vulnerabilidad
Incremento de la
resistencia
Riesgo = Función (Amenaza, Vulnerabilidad y Exposición )
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5. Amenaza Sísmica
Sismos recientes
con magnitudes
mayores a 7 (Mw)
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6. Necesidad de Evaluar el Riesgo Sísmico
de las Edificaciones
•
Alta sismicidad frente a
la costa peruana
•
Desarrollo de ciudades
en esta zona
•
Ubicación de zonas
urbanas en diferentes
tipos de suelos
•
Informalidad en la
construcción de
viviendas
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7. Necesidad de Sistematizar la Información
•
Para el estudio de riesgo sísmico se requieren
muchos datos, los cuales deben estar
sistematizados en una sola plataforma:
-
Datos de tipos de suelos (microzonificación geotécnica sísmica)
-
Datos de inundación por tsunami
-
•
Datos de peligro sísmico (sismicidad local)
Datos de vulnerabilidad estructural (evaluación estructural)
ArcGIS como herramienta de análisis:
-
Admite la integración de muchas fuentes de información.
-
Permiten la interrelación entre los diferentes tipos de datos y se
pueden realizar análisis geo-espaciales.
-
Las representaciones gráficas y tabulares permiten tomar
decisiones.
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8. Amenaza: Sismicidad y Geotecnia
•
Para determinar el tipo de suelo y su respuesta
sísmica se realizan trabajos de campo:
Exploración mediante excavaciones
- Medición de ondas de corte
- Medición de vibraciones (Microtremor)
- Se desarrollan mapas geotécnicos
-
•
Se elaboran mapas de aceleraciones para los
escenarios sísmicos
-
Por cada tipo de suelo se asignan diferentes
aceleraciones
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9. Estudio de las Condiciones del Suelo
Excavaciones
Medición de vibraciones
Medición de ondas de corte
Mapa de Isoperiodos
Perfil de velocidades
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10. Mapa de Aceleraciones del Terreno
Tipo de
Suelo
S1
Roca
Factor de
amplificación
1.0
S2
Intermedio
1.2
S3
Suelo blando
S4
Caso especial
1.4
A ser
determinado
Descripción
Integración de información: Tipos de
suelos e información cartográfica urbana
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11. Características Estructurales de Viviendas
Clase social alta
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12. Características Estructurales de Viviendas
Clase social media
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13. Características Estructurales de Viviendas
Clase social baja
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14. Información Catastral – INEI
Campo
Uso
Material
Conservación
Altura
Valor
Descripción
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Vacío
Vivienda Individual
Vivienda Multifamiliar
Comercio
Edificio Público (Escuela, Hosp., Policía, etc.)
Vacío
Adobe o quincha
Albañilería
Concreto armado
Otros
Vacío
Bueno
Regular
Malo
Muy malo
#
Número de pisos
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15. Daño en las Edificaciones basado en su
Desplazamiento Debido al Sismo
Curva de daño basada
en el desplazamiento
de la edificación.
Los niveles de daño se
basan en las
características de las
edificaciones ya sea
por censo o trabajos de
levantamiento de
campo.
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16. Integración de Datos con ArcGIS
Condiciones del
suelos
Información de
edificaciones
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Redes de agua

17. Herramienta de Sistematización
Diagrama de Flujo para el
desarrollo de una herramienta
de integración y análisis de
información para el cálculo del
riesgo sísmico para
edificaciones y redes de agua.
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18. Desarrollo de Herramienta de Análisis
•
Desarrollo dentro de ArcGIS
software ArcGIS v10.0
•
Programación en lenguaje
Python
•
Se desarrolla con Arcpy y
módulos Math
•
El programa ofrece flexibilidad
para hacer cambios en los
parámetros de las edificaciones y
suelos
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19. Procesamiento: Ingreso de datos
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20. Procesamiento: Presentación de datos:
Análisis para la Ciudad de Tacna
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21. Procesamiento: Presentación de datos:
Análisis para la Ciudad de Tacna
Datos de Edificaciones
Tipo de Suelos
Datos de Tuberías
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22. Procesamiento: Activación del Módulo de
Cálculo del CCRE
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23. Procesamiento: Ejecución del Programa
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24. Resultado: Mapa de Niveles de Daño para
una Zona Urbana
Los colores en el mapa indican
los diferentes niveles de riesgo,
expresado en el costo de
reparación de la edificación.
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25. CONCLUSIONES
•
Se ha desarrollado una herramienta que automatiza el
análisis de riesgo para edificaciones y redes de agua.
•
El programa integra información geotécnica, estructural y
de redes de agua para simular los daños por un
determinado escenario sísmico.
•
Información estadística sobre los probables daños
pueden ser obtenidas para elaborar planes de reducción
de riesgo.
•
Esta herramienta se desarrolló conjuntamente con el
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento y
debería ser usada en los gobiernos locales para que
tengan una idea de la magnitud del probable daño por un
sismo severo.
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26. Muchas Gracias
Dr. Miguel Estrada
Dr. Carlos Zavala
Sr. Jorge Morales
Presentado por: Ing. Silvia Alarcón
Centro Peruano Japonés de Investigaciones
Sísmicas y Mitigación de Desastres – CISMID,
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional
de Ingeniería
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