INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA

VICERRETORÍA DE INVESTIGACIÓN Y EXTENSIÓN

Proyecto:

EVALUACION DEL RIESGO SÍSMICO DE LAS EDIFICACIONES DE LA CIUDAD DE CARTAGO

II etapa

Mayo, 2013

Presentación La siguiente propuesta, corresponde a la segunda etapa del proyecto titulado Evaluación sísmica de las edificaciones de la ciudad de Cartago actualmente en desarrollo y aprobado formalmente por la VIE, cuya finalización está para finales del presente año. En esa primera etapa se estudia la amenaza sísmica sobre la ciudad y se define el método a utilizar en la evaluación de la vulnerabilidad de las edificaciones. Se desarrolla una herramienta o prototipo para la captura de la información. En este proyecto se continúa, primero con la validación de la herramienta y con la realización de las inspecciones de campo para valorar la vulnerabilidad de las edificaciones con una muestra significativa de la ciudad. Posteriormente, se procederá a estimar el riesgo sísmico, una vez obtenidos los dos productos anteriores. Es de recalcar la importancia de la ciudad de Cartago, tanto como centro poblacional, como para la economía del país. Así que estudios como el propuesto, que se involucran en el área de la gestión del riesgo, tienen una gran importancia para la definición de políticas tanto a nivel local como gubernamental. Además, el proyecto contribuye con el desarrollo de la investigación en este campo de acción, cumpliendo en parte con lo establecido en el Plan Nacional de Gestión del Riesgo. Asimismo, se considera que es pertinente con los mismos lineamientos Institucionales, al propiciar acciones que tienden a contribuir con la disminución del riesgo, sobretodo reconociendo que los desastres naturales, lamentablemente afectan mayoritariamente a las poblaciones más necesitadas.

Gustavo Rojas

CONTENIDO

RESUMEN...................................................................1

ASPECTOS GENERALES .........................................2

RESUMEN EJECUTIVO ............................................6

ESTADO DEL ARTE ..................................................7

PLAN DE ACCIÓN...................................................12

METODOLOGÍA ......................................................13

BIBLIOGRAFÍA .......................................................17

PRESUPUESTO ........................................................19

1

Vicerrectoría de Investigación y Extensión

DATOS GENERALES

EVALUACION DEL RIESGO SÍSMICO DE LAS EDIFICACIONES EN LA CIUDAD DE CARTAGO

Nombre del proyecto

RESUMEN Esta propuesta corresponde a la segunda etapa del proyecto titulado Evaluación del riesgo sísmico de edificaciones en la ciudad de Cartago, proyecto formalmente aprobado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión y actualmente en fase de desarrollo. La primera etapa comprende la determinación de los escenarios de amenaza y la búsqueda de métodos adecuados para la determinación de la vulnerabilidad de las edificaciones. Se plantea en el proyecto, el uso de sistemas de información y el desarrollo de sistemas que permitan la captura de la información. En la segunda etapa (esta propuesta) se plantea la validación del sistema desarrollado en la primera etapa, para lo cual se debe hacer un trabajo de campo, para recoger la información o inventario de las edificaciones. Posteriormente y ya, con la información de campo, más los mecanismos para evaluar la amenaza sísmica desarrollados en la I etapa, se pretende hacer la valoración del riesgo sísmico. Para evaluar la amenaza se sigue el método determinístico, basado en la definición de escenarios. Para cada escenario se aplicaran funciones de atenuación, que permiten considerar el decaimiento de los sismos con la distancia. La vulnerabilidad de una estructura, se puede evaluar con diferentes metodologías (esto es objeto de la primera etapa del proyecto), pero básicamente todas toman en cuenta ciertos parámetros como son: años de construcción, sistema constructivo y estructural, tipo de suelo en donde se ubica la obra y algunos parámetros más. Se utilizará un sistema de información geográfico para estimar la vulnerabilidad y el riesgo. Palabras clave : terremoto, sismicidad, riesgo, vulnerabilidad.

Abstract This proposal corresponds to the second stage of the project about Seismic Risk Assessment of Buildings in the city of Cartago, project formally approved by the Vice-Rector for Research and Extension and currently under development. The first step involves the determination of threatened scenarios and research of appropriate methods for the determination of the vulnerability of those buildings. It is suggested in the project, the use of information systems and the development of systems to capture the information. In the second stage (the proposal) is proposed validation of the system developed in the first stage, for which you must do field work to collect information or a count of the buildings. Then and now, with the field information, plus the mechanisms for assessing seismic hazard, developed on the first stage, is intended to make a seismic risk assessment. To assess the risk is still deterministic method, based on the definition of scenarios. For each scenario will be applied attenuation functions, which allow to consider the decay of earthquakes through distance. The vulnerability of a structure can be assessed with different methodologies (ie subject of the first stage of the project), but basically all of them take into account certain parameters, such as: years of construction and structural building system, soil type where the structure is located and

some other parameters. We will use a geographic information system to estimate the vulnerability and risk.

Key words : earthquake, seismic, risk, vulnerability

2

ASPECTOS GENERALES

PROPONENTES

Escuela de Ingeniería en Construcción Centro de Investigaciones en Vivienda

y Construcción , CIVCO .

Escuela Responsable Centro de Investigación Programa

Escuelas o instituciones participantes

Escuelas Instituciones u organizaciones

Escuela de Ingeniería en Construcción Instituto Tecnológico de Costa Rica

Equipo de Trabajo

Nombre y apellidos

Escuela

Nombramiento (Definido e indefinido)

Jornada (h/semana)

Meses en el

proyecto

Tipo de plaza

Gustavo Rojas M, M.Sc. CO indefinido 5 12 Doc

Ph. D. Rafael Baltodano * CO indefinido

Hugo Navarro S, M. Sc.* CO indefinido

Milton Sandoval, MBA*

Colaboradores o asesores del proyecto.

Propiedad intelectual y derechos de autor

1. Indique si este proyecto requiere el establecimiento de un convenio entre las partes. En caso afirmativo, especifique :

Tipo de convenio

☐ Nacional ☐ Internacional

Partes involucradas

X ITCR ☐ FUNDATEC ☐ Contraparte

Especifique:

En caso de existir un convenio marco, especifique el nombre del convenio: Convenio en trámite con la Comisión Nacional de Prevención de riesgos y atención de emergencias, CNE.

2. Indique si el proyecto generará conocimiento sujeto a protección: No.

3. Indique si su proyecto corresponde parcial o totalmente a una investigación para optar por un grado académico. En caso afirmativo indique el nombre del programa, grado académico a obtener y nombre de la universidad que imparte el programa. No.

4. Indique si esta propuesta está relacionada con otros proyectos o programas desarrollados -o en ejecución- en el Instituto Tecnológico de Costa Rica. En caso afirmativo, favor especifique el proyecto o programa:

3

Esta propuesta comprende una segunda etapa del proyecto actualmente en desarrollo Evaluación del riesgo sísmico de las edificaciones en la ciudad de Cartago, formalmente aprobado por la VIE y cuya fecha de finalización es diciembre del presente año.

TIPO DE PROYECTO Favor marcar una única opción que corresponda a la característica que describa de mayor manera su proyecto. Tipos de

proyecto según Guía para la gestión interna de la investigación y Extensión en el ITCR.

Actividad de fortalecimiento

Investigación Básica

Investigación aplicada

Desarrollo experimental

Extensión Desarrollo tecnológico

Innovación

☐ ☐ X ☐ ☐ ☐ ☐

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Favor especificar la línea de investigación de la escuela proponente en la que se enmarca la propuesta

La propuesta se enmarca dentro del área de investigación de estructuras, definida por la Escuela de Ingeniería en Construcción. Dicha área tiene una fuerte participación en diferentes actividades de la Escuela, no solo en investigación, sino que también en extensión a través de colaborar en el programa de educación continua. También participa en el desarrollo de una gran cantidad de proyectos de graduación con diferentes temáticas de las estructuras, como por ejemplo: estructuras propiamente (comportamiento, análisis y diseño), evaluación de estructuras (ingeniería forense), vulnerabilidad de estructuras. Por su propia naturaleza, participa o colabora con las demás áreas de la Escuela.

DISCIPLINA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

Seleccionar la disciplina en la cual se desarrolla la investigación científica y tecnológica (indique sólo una disciplina)

CIENCIAS NATURALES

☐ Matemática ☐ Computación y Ciencias de la Información

☐ Ciencias de la Tierra y del Ambiente

☐ Ciencias Biológicas ☐ Ciencias Físicas ☐ Ciencias Químicas

☐ Otras Ciencias Naturales

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

X Ingeniería Civil ☐ Ing. Eléctrica, Electrónica e Ing. de la Información

☐ Ingeniería Mecánica

☐ Ingeniería Química ☐ Ingeniería de los Materiales ☐ Ingeniería Médica

☐ Ingeniería Ambiental ☐ Biotecnología Ambiental ☐ Biotecnología Industrial

☐ Nanotecnología ☐ Otras Ingenierías y Tecnologías

CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD

☐ Medicina Básica ☐ Medicina Clínica ☐ Ciencias de la Salud

☐ Biotecnología de la Salud ☐ Otras ciencias médicas

CIENCIAS AGRONÓMICAS

☐ Agricultura, forestería y pesca ☐ Ganadería ☐ Ciencias Veterinarias

☐ Biotecnología Agrícola ☐ Otras ciencias agronómicas

CIENCIAS SOCIALES

4

☐ Psicología ☐ Economía y Negocios ☐ Ciencias de la Educación

☐ Sociología ☐ Leyes ☐ Medios y Comunicación

☐ Ciencias Políticas ☐ Geografía Social y Económica Otras ciencias sociales

HUMANIDADES Historia y Arqueología ☐ Lengua y Literatura ☐ Filosofía, Ética y Religión

☐ Arte ☐ Otras Humanidades

OBJETIVO SOCIOECONOMICO Especifique el sector de aplicación del proyecto

☐ Exploración y explotación de la Tierra X Infraestructura y ordenación de territorios

X Control y protección del medio ambiente ☐ Protección y mejora de la salud humana

☐ Producción, distribución y utilización racional de la energía ☐ Producción y tecnología agrícola

☐ Producción y tecnología industrial Estructuras y relaciones sociales

☐ Exploración y explotación del espacio ☐ Investigación no orientada

☐ Otras investigaciones civiles ☐ Defensa

☐ Otro Especifique: Específicamente en el área de los desastres naturales, prevención y mitigación. Evaluación de la vulnerabilidad y riesgo.

POBLACION BENEFICIARIA

Si el proyecto es de extensión o innovación indique el tipo de beneficiario

☐ Docentes en servicio ☐ Productores agrícolas o agropecuarios ☐ Comunidades rurales-marginales

X Comunidad universitaria ☐ Personal técnico o auxiliar X Organismos no-gubernamentales

☐ Profesionales en servicio ☐ Bachilleres en secundaria ☐ Población migrante

X Público en general ☐ Estudiantes de 1º y 2º ciclo ☐ Persona adulta mayor

☐ Estudiantes de 3º y 4º ciclo ☐ Sector cooperativo ☐ Gobiernos Locales

☐ Comunidades urbano-marginales ☐ Trabajadores sexuales ☐ Personas con VIH-SIDA, cáncer u otras

☐ Comunidades en áreas de conservación ambiental

☐ Comunidades con necesidades para la gestión ambiental

☐ Sector empresarial

☐ Sector turismo ☐ Niños y niñas ☐ Estudiantes de preescolar

☐ Adolescentes ☐ Personas con déficit funcional ☐ Sector PYMES

☐ Población indígena ☐ Núcleo familiar X Apoyo a Instituciones y Organizaciones

☐ Otro Especifique:

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Cartago Central Central

Provincia Cantón Distrito Localidad

Período de ejecución

01/01/2014 01/12/2014

Fecha de inicio Fecha de finalización

5

Acuerdo de Consejo de Escuela y/o Comité Técnico de Centro responsable

Escuela/Centro Oficio Artículo Fecha

Ingeniería en Construcción 09-2013 Art. 5 inciso C 29/04/2013

Declaro que la propiedad de los resultados del proyecto se asignará conforme a la normativa institucional establecida para tal efecto.

FIRMAS Y SELLO

Coordinador/a del Proyecto Director/a de escuela responsable

Nombre: Gustavo Rojas M. Nombre: Hugo Navarro S.

Cédula: 3-252-671 Cédula: 3-269-814

Firma: Firma:

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PLANTEAMIENTO GENERAL DEL PROYECTO

RESUMEN EJECUTIVO Esta propuesta corresponde a la segunda etapa del proyecto titulado Evaluación del riesgo sísmico de edificaciones en la ciudad de Cartago, aprobado por la VIE y en proceso de desarrollo. En este sentido se puede considerar como un proyecto de ampliación. En la primera etapa, se estudia la amenaza sísmica de la zona de estudio y se define los criterios para evaluar la vulnerabilidad de las construcciones, creando una guía o formulario de evaluación. Implica el desarrollo de un sistema o herramienta (en cierta medida un prototipo) para la adquisición de datos en el campo. En la presente propuesta se pretende continuar con el proyecto y en una primera instancia desarrollar la validación de la herramienta. Comprende esta etapa, la realización de un inventario de las edificaciones y la toma de datos para medir su vulnerabilidad, para posteriormente evaluar su riesgo. La ciudad de Cartago es uno de los cuatro centros poblacionales más grandes del país y uno de los más importantes para la economía nacional. Desde su establecimiento, se sabe que ha sido fuertemente afectada por los sismos, que han provocado grandes daños e incluso la pérdida de vidas humana, fenómenos que tienen su causa en fallamientos locales muy cercanos a la ciudad. Debido a lo anterior, es que es muy importante estudiar el efecto que pudiera tener sobre la población y la infraestructura la ocurrencia en un futuro de un sismo fuerte. Hoy en día se reconoce la necesidad e incluso la obligación de considerar la prevención y mitigación de los desastres naturales en la definición de las políticas de desarrollo. Así se reconoce que las universidades juegan un rol sumamente importante en la definición de estas políticas que incorporan la valoración del riesgo e incluso se obliga a que esta variable sea incorpora en los programas de las diferentes carreras. El TEC, creo que es consciente de esta necesidad incorporándolo dentro de su plan estratégico y de sus lineamientos, como es el de desarrollo sostenible, en donde directamente se incluye la temática. Se debe mencionar también, la gran importancia que tiene el presente tema para el establecimiento de planes reguladores y otras políticas para los gobiernos locales. Considero que la Escuela de Ingeniería en Construcción, bajo la cual se desarrolla este proyecto, está creando con ello, una pequeña masa crítica, cumpliendo con ello, con los mandatos que dicta el Plan Nacional de Gestión del Riesgo. Debo mencionar, tal como lo hice en la propuesta anterior (etapa I) la idea de crear en el futuro cercano un Programa de prevención de desastres (que he llamado Proprede), el cual pretende ser un ente aglomerador de la investigación y otras iniciativas en el campo de la gestión de riesgos, que la Escuela desarrolle y por qué no, la Institución lleve a cabo.

7

ESTADO DEL ARTE En la propuesta anterior (I etapa) se presentó un recuento del estado del arte. Así, como la presente propuesta

corresponde a una segunda etapa del proyecto, se considera más oportuno presentar un pequeño resumen de

lo realizado hasta ahora en el proyecto en su primera etapa. Dentro de lo definido en la primera etapa se tiene

previsto presentar un informe de avance en el mes de junio próximo, según el cronograma del proyecto.

La primera etapa del proyecto comprende la determinación de la amenaza en el sitio o zona en estudio. Para ello

es necesario conocer la sismicidad de la zona de estudio para identificar los eventos más importantes y sus

causas. Es así, como se ha realizado un estudio bibliográfico de las fuentes más importantes y se han tomado

los datos para ir formando una base de datos, que se presenta en la figura No 1. En ella se presentan los

principales sismos que han ocurrido en el país a partir de 1900. Los eventos se presentan en un mapa, utilizando

la tecnología de Google Maps y del mapa se puede obtener la información o parámetros que describen cada uno

de los eventos, haciendo click sobre alguna de las marcas.

Figura 1. Listado de sismos históricos en Costa Rica (parcial). Fuente LIS. Elaborado por el autor.

Para desarrollar el mapa, se definió un procedimiento que involucra los pasos que se listan a continuación:

1. Obtención de la información de distintas fuentes, que se listan en una hoja electrónica para obtener un archivo en

formato de texto.

2. Se utiliza el sistema de administración de bases de datos MySql, para crear las tablas pertinentes y almacenar la

información.

3. Con un programa escrito en php, se lee la tabla de la base de datos y se crea un archivo en formato klm, que es uno

de los formatos que permite la tecnología google maps.

4. Se creó un página web (formato html) y un script (java script) que lee el archivo en formato klm y haciendo uso de la

Api de Google Maps, se presentan la información respectiva.

Esta información, más otra será la base para definir la amenaza en la zona de estudio y los posibles escenarios.

Otro de los aspectos en que se trabaja es en la caracterización de la zona de estudio (Cartago), obteniendo

información importante que luego servirá para definir la muestra de estudio y otros aspectos. Por ejemplo en el

8

gráfico siguiente se presenta la clasificación del tipo de vivienda y su número. Se desprende que la mayoría de

las viviendas corresponden a casas independientes que albergan generalmente una familia.

En el gráfico No 2, se presenta la distribución de la vivienda según el material predominante. Se observa que

mayoritariamente las viviendas son construídas con mampostería (bloques). Esto será importante de conocer

para definir la vulnerabilidad (junto con otras variables más) de la vivienda y también para definir la muestra de

estudio.

Con lo anterior se pretende demostrar parte del avance actual del proyecto en cuanto a la estimación de la

amenaza y otros aspectos.

Gráfico No 1. Número de viviendas por tipo. Fuente: X Censo Nacional de Población y VI de Vivienda 2011.Elaborado por el autor.

Gráfico No 2. Material predominante en viviendas. Fuente: X Censo Nacional de Población y VI de Vivienda 2011. Elaborado por el autor.

9

El otro aspecto importante de la investigación consiste en la determinación de la vulnerabilidad de las

edificaciones, para lo cual se inició el proyecto con una investigación bibliográfica de los métodos existentes, de

los cuales presentó un resumen a continuación.

Métodos para evaluar la vulnerabilidad

FEMA 178

La metodología de FEMA 178 plantea una serie de interrogantes para el sistema estructural, pórticos resistentes

a momentos, diafragmas, conexiones y amenazas geológicas, entro otros, los cuales están diseñados para

describir defectos, puntos débiles o zonas vulnerables de la edificación. El análisis realizado por medio de este

método se debe llevar a cabo mediante procedimientos simples y en caso de resultar que la edificación es

cuestionable, se deberá realizar una investigación más detallada como la del FEMA 273.

ATC-14

Hace énfasis en la determinación de los “puntos débiles del edificio” con base en la observación de daños en

edificios similares, producidos por eventos sísmicos anteriores. Estos daños se caracterizan o estandarizan

según ciertos criterios estructurales para definir los posibles daños que un sistema constructivo dado pudiera

sufrir.

FEMA 273.

Está diseñado para identificar los elementos estructurales que podrían tener un mal comportamiento frente a la

ocurrencia de un evento sísmico, porque tienen poca capacidad o resistencia. Además, define diferentes técnicas

y criterios de diseño que permiten alcanzar diferentes niveles de desempeño sísmico de la edificación. Dentro de

los niveles de desempeño sísmico se encuentran, el nivel de ocupación inmediata, el nivel operacional, nivel de

protección de la visa y el nivel de prevención de colapso y su escogencia del comportamiento que se espere de

la edificación durante y después de un sismo. Presenta la dificultad de requerir un análisis complejo de la

estructura, en la mayoría de los casos utilizando un análisis tipo push_over.

FEMA 154

La metodología para la inspección visual rápida de edificios se puede utilizar para identificar, hacer inventarios y

clasificar edificios que son vulnerables ante un evento sísmico. Su principal objetivo es identificar: edificios

antiguos diseñados y construidos antes de la publicación de códigos sísmicos competentes, que exijan un diseño

sismo-resistente, edificios construidos en suelos blandos o “pobres” y/o edificios con características constructivas

que influyen negativamente en su respuesta sísmica. La dificultad que presenta es que contiene unos índices

que ponderan cada una de las situaciones expuestas, por lo que se requeriría su obtención o adaptación en el

país.

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NAVFAC

Determina el índice de daños que un sismo determinado puede causar en una estructura, evaluando la

capacidad de la misma por medio del coeficiente de corte basal resistente, el desplazamiento tope de la

estructura y el periodo fundamental. Si el índice global es mayor que el 60 % se debe proceder a realizar una

evaluación más detallada de la estructura. Requiere un análisis estructural detallado.

Métodos japoneses

Entre los métodos Japoneses se encuentra el Método de Hirosawa, el cual es el método utilizado oficialmente en

Japón por el Ministerio de Construcción, en la evaluación de la seguridad sísmica de edificios de hormigón

armado. El método recomienda tres niveles de evaluación, que van de los simple a lo detallado, y se basa en el

análisis del comportamiento sísmico de cada piso del edificio en las direcciones principales de la planta.

Métodos Venezolano

El procedimiento propuesto por este método evalúa cortes por separados y calcula el índice sísmico por medio

de una ecuación en la cual intervienen el cociente entre la fuerza cortante resistente del entrepiso y la fuerza

sísmica cortante, un índice que representa las condiciones de irregularidad en planta y elevación y otro que

representa las condiciones de deterioro en el tiempo.

ISTC (Istituto di Scienza e Tecnica delle Costruzioni)

Determina la vulnerabilidad de un grupo de edificios cuyas estructuras están soportadas por muros de

mampostería de tipología y características constructivas similares, evaluando la capacidad resistente del edificio

por medio de dos parámetros básicos.

AIS

Determina la vulnerabilidad sísmica de viviendas de mampostería, evaluando aspectos geométricos.

constructivos y estructurales. Dentro de los aspectos que se evalúan están, la irregularidad en planta y en altura,

la cantidad de muros, la calidad de las juntas en mortero y de los materiales, las vigas de amarre, los muros

confinados y reforzados, cimentaciones, suelos, entorno, entre otros. Cada uno de ellos se califica mediante la

visualización y la comparación con patrones generales. Esta calificación se realiza en tres niveles: vulnerabilidad

baja, media y alta.

Ïndice de vulnerabilidad, Benedetti y Petrini.

El método del índice de vulnerabilidad puede clasificarse como subjetivo debido a que realiza una clasificación

subjetiva de los edificios apoyándose en cálculos simplificados de estructuras, intentando identificar los

parámetros más relevantes que controlan el daño estructural.

Otros métodos:

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Hazus: usa la tecnología de los sistemas de información geográficos para estimar el impacto físico, económico y

social de un desastre.

Capra: sistema para la evaluación probabilística del riesgo y su objetivo principal es ayudar a fortalecer la

capacidad de la región para evaluar, entender y comunicar los riesgos de desastre. Consiste en una estimación

probabilística de la vulnerabilidad de cada sistema constructivo, basado en la obtención de funciones de

vulnerabilidad o gráficos de vulnerabilidad para cada tipo constructivo. Se tienen que calibrar las curvas para las

condiciones propias de cada país.

El proyecto lo que busca es una manera o método que permita evaluar la vulnerabilidad, de una manera rápida y

sencilla, segura y precisa de tal forma que no se requiera desarrollar grandes cálculos estructurales.

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PLAN DE ACCIÓN

Objetivo General:

Realizar una evaluación del riesgo sísmico de las edificaciones de la ciudad de Cartago.

Objetivo Específico Productos Actividades Responsable por

actividad

1. Validar la herramienta para la cual se definirá una zona de estudio como muestra.

Inventario de las edificaciones (muestra)

Definición de la zona de estudio. Entrenamiento del personal o grupo de estudiantes en el uso de la metodología (guías) y la herramienta. Realización del inventario.

GR

2. Cuantificar la vulnerabilidad de las edificaciones.

Mapa de vulnerabilidad. Estimación de la vulnerabilidad de las edificaciones. Confección de mapa.

GR

3. Estimación del riesgo sísmico de las edificaciones.

Mapa de riesgo. Informe

Definir los criterios para evaluar el riesgo. Calculo del riesgo utilizando un sistema GIS.

GR

CRONOGRAMA

Año 1 Año 2 Año 3

Actividad I II III IV I II III IV I II III IV

OE 1 Validar la herramienta anterior, para la cual se definirá una zona de estudio como muestra.

X

OE 2 Cuantificar la vulnerabilidad de las edificaciones.

X X

OE 3 Estimación del riesgo sísmico de las edificaciones.

X X

OE 4 Informes X X

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METODOLOGÍA Estimación amenaza sísmica. Se requiere conocer la amenaza sísmica a la cual se expone el área o zona en estudio. En este proyecto se utiliza el método determinístico para su estimación. En el modelo determinístico, DSHA (Deterministic Seismic Hazard Analysis) se define un escenario (o escenarios) en términos de la sismicidad y actividad de las fallas que influyen en el sitio, basado en datos históricos. Cada escenario se define entonces por un sismo de una magnitud conocida. Este sismo se traslada desde la fuente al sitio de estudio, utilizando curvas de atenuación. Los pasos que se siguen se pueden listar como sigue:

1. Caracterización de las fuentes generadoras, en donde se requiere definir su geometría y su sismicidad. 2. Estimación de la distancia al sitio. 3. Selección del sismo o sismos de análisis. 4. Selección de las funciones de atenuación, que caracterizan la amenaza en el sito.

En la figura siguiente se representan los pasos a seguir según este modelo.

Figura No 3. Modelo determinístico para evaluación de la amenaza. Fuente: el autor.

Así, de manera resumida, se define el marco tectónico del país, sus principales sistemas de fallas y sismicidad. Y luego se pasa a definir con más detalle la sismicidad de la zona de estudio y sus principales fuentes. Con la caracterización de la amenaza se procederá a la confección de los mapas de aceleración máxima, para lo cual se utilizará un Sistema de Información Geográfica, para lo cual se deben tener o generar mapas de distancia de cada una de las fuentes, ecuaciones de atenuación, geología de la zona de estudio y otros aspectos.

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Estimación de la vulnerabilidad La estimación de la vulnerabilidad se basa en la aplicación o adaptación de algunos de los métodos mencionados anteriormente, buscando que sean de fácil y rápida aplicación en el campo y de parámetros que no requieren realizar mayores cálculos, con el propósito de poder ser aplicado a zonas grandes. Según algunos autores se recomienda dividir esta etapa en tres fases a saber: planeación, inspección y manejo de datos. En la fase de planeación se deben estudiar los antecedentes de la zona en estudio, identificando tipos constructivos, códigos y sus fechas de promulgación, definición de las guías o formularios y otros datos previos a la realización de visitas de campo.

La fase 2 implica la realización de las inspecciones o toma de datos en el campo. Para ello, se debe preparar al grupo evaluador (estudiantes) y capacitarlo en el uso de la herramienta y de las guías, por lo que se definen estas actividades en el proyecto. Se requiere proveer el equipo portátil necesario para su realización. La fase 3, corresponden propiamente a la estimación de la vulnerabilidad y riesgo, lo cual se hará utilizando un sistema de información geográfico, para obtener los mapas respectivos.

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PLAN DE DIFUSIÓN Y TRANSFERENCIA DE RESULTADOS

Indique los medios en los cuales se hará el proceso de divulgación y difusión de los resultados ya sea en espacios especializados como con los grupos meta o público ampliado, con el fin de garantizar la comunicación de la información y/o la transferencia de los resultados obtenidos.

MEDIO

X Revista científica ☐ Libro ☐ Manual técnico

☐ Seminario X Congreso X Conferencia

☐ Ficha técnica ☐ Página web ☐ Revista informativa

☐ Curso ☐ Taller ☐ Día de campo

☐ Boletín informativo ☐ Desplegable ☐ Periódico

☐ Radio ☐ Televisión ☐ Otro

Especifique el nombre del medio en el cual se hará la comunicación de la información cuando corresponda:

EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL

Indique si durante la realización de las diferentes actividades del proyecto, se podrían presentar los diferentes aspectos enunciados a continuación

si no Justificación y acciones de mitigación (cuando corresponda)

Generación de desechos o posibles sobrantes de carácter biológico o químico, que por sus características no pueda ser enviado a un relleno sanitario junto con los desechos ordinarios

☐ X

Emisiones de sustancias al aire ☐ X

Utilización de sustancias radioactivas ☐ X

Corta de árboles o cambios en el uso del suelo ☐ X

Contaminación de las áreas silvestres protegidas (lagos, bosques, etc.)

☐ X

Utilización de especies vegetales o animales protegidas ☐ X

Generación de aguas residuales que no puedan ser manejadas por el sistema de tratamiento de aguas del Instituto Tecnológico de Costa Rica

☐ X

Generación excesiva de ruido o vibraciones ☐ X

Para todos aquellos casos en los que la respuesta ha sido afirmativa (se ha marcado sí), se debe hacer la justificación correspondiente e indicar claramente qué acciones se harán para mitigar los posibles impactos al ambiente. El investigador debe tomar en cuenta que durante la ejecución del proyecto se deberá cumplir con lo estipulado en la normativa ambiental vigente, con las políticas del Instituto Tecnológico de Costa Rica y con lo establecido en el reglamento para el manejo de desechos peligrosos (http://www.itcr.ac.cr/reglamentos/Consultas/consultarR1.asp?n=289). Otras consultas se pueden hacer a los responsables del Sistema de Gestión Ambiental: sgatec@itcr.ac.cr

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PLAN DE ADMINISTRACIÓN DEL RIESGO Con base en la Ley de Control Interno, la valoración del riesgo es la identificación y análisis de los riesgos que enfrenta el proyecto, tanto de fuentes internas como externas, relevantes para la consecución de objetivos, con el fin de determinar cómo se deben administrar dichos riesgos

Objetivo específico Posibles riesgos Acciones de mitigación de los

posibles impactos

Validar la herramienta anterior, para la cual se definirá una zona de estudio como muestra.

Uso de la herramienta. Calificación riesgo: medio. Representatividad y extensión de la

muestra.

Contractar a estudiantes capacitados y de buen rendimiento.

Definir bien las especificaciones del sistema.

Establecer reuniones de avance y de seguimiento.

Consulta a expertos. Contar con un buen tiempo (duración

del muestreo) Validación de la información

Cuantificar la vulnerabilidad de las edificaciones.

Aplicación de la herramienta. Calificación riesgo: alto

Capacitación de los evaluadores y hacer simulacros o ejercicios de práctica para los evaluadores.

Cuantificación del riesgo sísmico de las edificaciones.

Uso de la herramienta y de los procedimientos a seguir para su determinación.

Calificación riesgo: alto

Capacitación y asesoramiento con personas expertas en el campo.

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BIBLIOGRAFÍA

Svennerberg, Gabriel. Beginning Google Maps API 3 Apress. 2010

Udell, Sterling. Beginning Google Maps Mashups Apress. 2009 Lee, Wei-Meng. Beginning Android Tablet Application Development.

Wiley Publishing, Inc. 2011. Montero, Walter. Fallamiento y sismicidad del área entre Cartago y San José, valle Central de Costa Rica. Revista Geológica de América Central, 26: 25-37, 2002

Proyecto RESIS II. Cartilla análisis de vulnerabilidad sísmica de hospitales y escuelas basado en una encuesta. Cepredenac. Primera edición, 2011

Proyecto RESIS II. Cartilla reforzamiento de estructuras típicas de América Central Cepredenac. Primera edición, 2009 Proyecto RESIS II. Cartilla caracterización de estructuras típicas de América Central y estimación del

riesgo sísmico. Cepredenac. Primera edición, 2011. Proyecto RESIS II. Cartilla amenaza sísmica en América Central. Cepredenac. Primera edición, 2009

ERN, Caracterización local de la vulnerabilidad de edificaciones. Informe técnico ERN-.CAPRA T2-5. www.ern-la.com

ERN, Vulnerabilidad de edificaciones e infraestructura Informe técnico ERN-.CAPRA T 1-5 www.ern-la.com Caballero G, Alvaro. Determinación de la vulnerabilidad sísmica por medio del método del índice de vulnerabilidad en las estructuras ubicadas en el Centro Histórico de la ciudad de Sincelejo, utilizando la Tecnología del Sistema de Información Geográfica. Tesis de Maestría. Universidad del Norte, 2007 De la Torre, Salvador. Sistemas de información geográfica aplicados al estudio de la amenaza sísmica en Colombia. Universidad de Los Andes. Moya Fernández, Aaron. Simulación de un escenario del terremoto de Cartago de 1910. Proyecto No. 731-A8-160 Laboratorio de Ingeniería Sísmica, UCR, 2009.

CNE, Mejoramiento de las capacidades municipales para el manejo y análisis de riesgos naturales mediante tecnologías de información geográfica. Municipalidad de Cañas, Guanacaste. Proyecto No 519 RLA 2040 RAPCA-CR, 2003. Rojas, Wilfredo y otros. Evaluación de la amenaza sísmica en Centroamérica. Proyecto Resis II, 2008 Quesada, Carlos. Procedimientos para el diagnóstico y valoración Técnica del Estado Actual de 5 Edificaciones del Benémerito Cuerpo de Bomberos de Costa Rica. Proyecto de graduación, ITCR, 2011.

Rosales, Antonio. Análisis comparativo de la evaluación del riesgo sísmico en ocho clínicas de la Caja Costarricense del Seguro Social en Cartago utilizando las metodologías de la Agencia Federal para el

18

Manejo de Emergencias (FEMA) y el utilizado por la Caja Costarricense del Seguro Social. Proyecto de Graduación, ITCR, 2011. Jiménez, Daniela. Diagnóstico de la vulnerabilidad sísmica de Cartago. Proyecto de Graduación, ITCR, 2012. En proceso.

El siguiente material se puede obtener en: http://www.fema.gov

NEHRP Recommended Provisions for New Buildings and Other Structures: Training and Instructional Materials

FEMA 451B

Collocation Impacts on the Vulnerability of Lifelines during Earthquakes with Applications to the Cajon Pass, California: Study Overview

FEMA 221

Creating a Seismic Safety Advisory Board: A Guide to Earthquake Risk Management

FEMA 266

Design Guide for Improving Hospital Safety in Earthquakes, Floods, and High Winds: Providing Protection to People and Buildings

FEMA 577

Earthquake Safety Checklist FEMA 526

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PRESUPUESTO

Rubro Año I Año II Año III Total

GASTOS OPERATIVOS

1.0.0.0 Servicios

1.1.0.0 Alquileres 1.1.2.0 Alquiler de maquinaria, equipo y mobiliario

1.3.0.0 Servicios comerciales y financieros

1.3.2.2 Otros medios 1.3.3.0 Impresión, encuadernación y otros

¢150.000.00

1.4.0.0 Servicios de gestión y apoyo 1.4.1.0 Servicios médicos y de laboratorio

1.4.6.0 Servicios generales 1.4.9.0 Otros servicios de gestión y apoyo

1.5.0.0 Gastos de viaje y de transporte

1.5.1.0 Transporte dentro del país

1.5.2.0 Viáticos dentro del país

1.8.0.0 Mantenimiento y reparación

1.8.5.0 Mant y rep equipo de transporte

1.8.9.0 Mant y rep otros equipos

2.1.0.0 Productos químicos y conexos

2.1.1.0 Combustibles y lubricantes

2.1.9.1 Otros productos químicos

2.1.4.0 Tintas, pinturas y diluyentes

2.2.0.0 Alimentos y productos

agropecuarios

2.2.2.1 Productos agroforestales

2.2.3.1 Alimentos y bebidas ¢150.000.00

2.3.0.0 Materiales y producción de uso en

la construcción y mantenimiento

2.3.1.1 Materiales y productos metálicos 2.3.2.1 Materi y productos Mineros y asfalticos

2.3.4.1 Materiales y productos elec, telef y de comp

2.4.0.0 Herramientas, repuestos y

accesorios

2.4.1.1 Herramientas e instrumentos 2.4.2.1 Repuestos y accesorios

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2.5.0.0 Útiles, materiales y suministros diversos

2.5.1.1 Útiles y materiales de oficina y cómputo

¢100.000.00

2.5.2.1 Útiles y mat médico, hosp y de inv 2.5.3.1 Productos de papel, cartón e impresos

¢ 100,000.00

2.5.9.0 Otros útiles, mat y suministros

6.2.0.0 Transferencias corrientes a

personas

6.2.2.7 Becas estudiante asistente especial

¢2,200,000.00

9.0.0.0 Cuentas especiales

9.5.1.0 Servicio unidad de transportes

9.5.2.0 Servicio unidad de publicaciones MAQUINARIA Y EQUIPO

5.0.0.0 Bienes duraderos 5.1.1.5 Maquinaria y equipo para la producción

5.1.4.0 Equipo y mobiliario de oficina

5.1.5.0 Equipo y programas de cómputo ¢800,000.00

5.1.6.0 Equipo sanitario, de lab e inv

5.1.80. Maquinaria y equipo diverso

Subtotal VIE ¢3,500,000.00

OTRAS FUENTES

Aportes de la Escuela

Aporte Externo

TOTAL ₡3,500.000,00

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FINANCIAMIENTO EXTERNO

En el siguiente cuadro indique, según el tipo de fuente externa, el nombre de la entidad, monto solicitado y estado en que se encuentra el trámite de aprobación. En el caso de contar con la aprobación, anexar carta oficial de la entidad

Fuente Nombre Monto Estado de trámite

FEES

Programa de Regionalización

CONICIT-MICIT

Empresa privada

Entidad sin fines de lucro

Organismo internacional

Otro

JUSTIFICACIÓN DE PRESUPUESTO

Subpartida Justificación

1.3.3.0 Impresión de informes,

2.2.3.1 Alimentación para los evaluadores y en las actividades de capacitación

2.5.1.1, 2.5.3.1 Compras menores

6.2.2.7. Contratación de asistentes de cómputo y equipo evaluador (Pago a estudiantes).

5.1.5.0 Compra de tabletas y datacard para realizar las inspecciones de campo.

Detalle de la maquinaria y equipo:

Se pretende comprar equipo portátil para realizar las inspecciones de campo, que cuente con conexión a la red, cámara. Seguramente serán tipo tabletas o computadoras portátiles livianas.

ADJUNTAR

1. Propuesta impresa y en digital 2. Acuerdo de Escuela coordinadora indicando aprobación de la propuesta, investigadores participantes, número de

horas, origen de las plazas y período de participación de cada uno. 3. Acuerdo de escuelas colaboradoras indicando aprobación de la propuesta, investigadores participantes, número de

horas, origen de las plazas y período de participación de cada uno. 4. Carta de apoyo del Programa de Investigación VIE (Nanotecnología, PELTEC, eScience, u otro), cuando corresponda. 5. Carta de aceptación del grupo beneficiario, o del sector externo cuando corresponda.

Remitir previamente Ficha del Investigador actualizada de cada uno de los participantes a ileon@itcr.ac.cr

VIE-DIP-02/2013 Elaborado por Maribel Jiménez

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