Metodología para la evaluación de la seguridad estructural de edificios

1. Metodología para la evaluación de la seguridad estructural de edificios Dirección de Investigación CENAPRED Subdirección de Riesgos Estructurales 19 de julio de 2013

2. 1 – Introducción

3. Exposición frente a fenómenos naturales HURACANES VOLCANES OTROS FENÓMENOS: • Inestabilidad de laderas • Incendios forestales • Tsunamis • Accidentes Químicos, SISMOS

4. Antecedentes Fenómenos naturales a los que se encuentra expuesto cualquier inmueble: • Cargas gravitatorias • Sismo • Viento • Hundimientos del terreno • Deslizamientos de laderas • Empuje de suelos/agua • Deterioro de los materiales • Incendios, explosiones, otros. Se tratará más a fondo el fenómeno sísmico debido a que por nuestra ubicación es el que puede ser de mayor impacto en nuestro entorno.

5. Introducción Históricamente México se ha visto afectado por eventos naturales de gran magnitud, que han causado grandes daños. Como en el caso de los sismos de septiembre de 1985, donde los mayores daños se concentraron en la Ciudad de México, a una distancia aproximada de 400 km del epicentro ubicado en las cercanías del puerto de Lázaro Cárdenas, Michoacán. A partir de este tipo de eventos, en varios países se han propuesto diversos procedimientos para evaluación del nivel de seguridad de las edificaciones.

6. Plan Sismo Plan Federal de preparación y respuesta ante un escenario de sismo de gran magnitud en la costa del Océano Pacífico (Plan Sismo) Dirección de Investigación CENAPRED Subdirección de Riesgos Estructurales

7. Consejo Nacional de Protección Civil Presidente de la República Titulares de las Secretarías de estado Titular de Titulares de SEGOB SRE SHCP SEDENA PGR Gobernadores de los Estados y Jefe de Gobierno DF Cruz RojaMexicana DIF SEMAR SE SEDESOL SCT STPS SEMARNAT SENER SAGARPA SEP SALUD SECTUR SEDATU Siglas de Secretarías de Estado Otras siglas STPS Trabajo y Previsión Social SEMARNAT Medio Ambiente y Recursos Naturales SENER Energía SAGARPA Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación SEP Educación Pública SALUD Salud SECTUR Turismo SEDATU Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano SEGOB Gobernación SRE Relaciones Exteriores SHCP Hacienda y Crédito Público SEDENA la Defensa Nacional SEMAR Marina SE Economía SEDESOL Desarrollo Social SCT Comunicaciones y Transportes PGR Procuraduría General de la República DIF Sistema Nacional para el Desarrollo Integral de la Familia

8. Comité Nacional de Emergencias Titulares u oficiales de Coordinación de: CGPC Coordinación General de Protección Civil Oficina del Presidente de la República DGPC Dirección General de Protección Civil SEDENA Secretaría de la Defensa Nacional CENAPRED Centro Nacional de Prevención de Desastres SEMAR Secretaría de Marina Armada de Méx. FONDEN Fondo de Desastres Naturales Cruz Roja Mexicana

9. Organización para actuación delComité Nacional de Emergencias Comité Nacional de Emergencias 1 Búsqueda y rescate Eje A. Operativo 14 Grupos Eje C. Administrativo Tres Ejesde Acción Eje B. Logístico 2 Centro de telecomuni- caciones 11 Asuntos internacionales 3 Evaluación de Daños 12 Acopio, organización y distribución de insumos Difusión de información pública 6 Servicios estratégicos 9 4 Sanidad 13 Gestión de recursos económicos Centros de atención a problemas sociales emergentes Transporte, maquinaria y equipo 7 10 Seguridad Pública Seguimiento de Acciones 5 Refugios temporales 14 8

10. Grupo de evaluación de daños DGPC(CGPC) Dirección General de Protección Civil CENAPRED (CGPC) SEDENA Policía Federal (SSP) SENER FONDEN (CGPC) SEMAR SEMARNAT CONAGUA SAGARPA SCT Cruz Roja Mexicana SEP SALUD SECTUR FIRA CFE PEMEX Acciones de evaluación y cuantificación de daños, estimar pérdidas económicas, humanas, heridos, damnificados y bienes afectados, necesidades y posibles riesgos futuros Otras siglas CONAGUA Comisión Nacional del Agua FIRA Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura CFE Comisión Federal de Electricidad PEMEX Petróleos Mexicanos

11. Funciones delGrupo de evaluación de daños Realizar vuelos de reconocimiento; Coordinar con autoridades la evaluación de daños aérea y terrestre; Activar la Red Nacional de Evaluadores (ReNE); Concentrar el análisis de infraestructura afectada; Convocar la cuantificación de daños para FONDEN; Estimar pérdidas humanas, heridos, damnificados y bienes afectados: Determinar afectaciones, necesidades y nuevos riesgos; Evaluar el impacto económico; Informar al Comité Nacional de Emergencias las evaluaciones y atención a la población; y Aquellas que SEGOB-CGPC le encomiende. • vivienda, • infraestructura urbana, • residuos sólidos, • infraestructura de transporte, • hidráulico, • educativo, • salud, • monumentos históricos, • artísticos / arqueológicos, • áreas naturales protegidas, • pesquero y acuícola, • forestal y de viveros, y • zonas costeras.

12. La Red Nacional de Evaluadores (ReNE) Como parte del “Plan Sismo” se inició la creación de una base de datos de profesionistas en las ramas de ingeniería civil y arquitectura (Red Nacional de Evaluadores) que puedan incorporarse a un grupo de inspectores para ser llamados en caso de un desastre de grandes proporciones. Estos inspectores deberán cubrir procesos de capacitación mediante cursos que se han diseñado con distinto alcance por su duración (de una o dos horas hasta 20 horas) y el nivel de inspección (Nivel 0, 1 ó 2), siendo función del nivel de detalle y aproximación que se requiera en la evaluación de la seguridad estructural de las edificaciones.

13. Objetivos Grupo Evaluación de daños Plan Sismo Eje A. Operativo Red Nacional de Evaluadores (ReNE) Objetivo 2. Capacitar y certificar personal con perfil técnico y personal de PC para recabar información básica de edificaciones y revisión de sus daños para la evaluación de su seguridad estructural. Objetivo 1. Establecer un procedimiento general de inspección y evaluación de la habitabilidad de inmuebles después de una contingencia importante o para determinar la vulnerabilidad de los mismos en su estado actual ante un evento postulado.

14. ReNE: Implementación ReNE Metodología para evaluación de la seguridad estructural de edificaciones Planteamiento y elaboración de: - Algoritmos de cálculo - Material didáctico Asignación sistematizada de resultados, para la toma de decisiones Capacitación de recursos humanos Portal Web: Incorporación de información, Curso en línea Estatus: - Material curso ReNE - Desarrollo de evaluación para nivel N2 Estatus: Cursos presenciales Registro de miembros Sustentabilidad Estatus: Proceso de verificación Estatus: Listo para su liberación

15. Operación de la Red ReNE Después de un evento (sismo) Estado actual de edificios • Datos generales: uso, núm. pisos, ubicación • Tipo de sistema estructural, dimensiones • Geometría de elementos estructurales • etc. Daños estructu-rales Evaluación de la seguridad estructural

16. ¿Qué es la ReNE? • Capacitación de miembros para la conformación de las redes locales (bajo la coordinación de los gobiernos estatales y/o instancias públicas) • Metodología para determinar el nivel de seguridad ESTRUCTURAL de EDIFICACIONES después de la ocurrencia de un sismo intenso • Metodología para determinar el nivel de vulnerabilidad de EDIFICACIONES para determinar la susceptibilidad de daño ante un evento sísmico postulado (un escenario)

17. ¿Qué NO es la ReNE? • No se emiten dictámenes de seguridad estructural, pero resulta una herramienta útil para el profesional que, tendiendo licencia, emite este tipo de dictámenes y/o peritajes • No es EDAN (Evaluación de Daños y Análisis de Necesidades) • No es para certificarse como miembros del programa Hospital Seguro • No permite evaluar la seguridad estructural de infraestructura y líneas vitales (presas, puentes, sistemas carreteros, obra civil en general)

18. Inspección post-sísmica de estructuras Objetivos Formato de captura de datos para la evaluación estructural Características del sistema estructural original Técnicas de rehabilitación empleadas (si existen) Evaluación de daño Después del trabajo de campo: capturar la información en algún medio digital (computadora personal o a través de página de Internet). Procesamiento posterior de la información y empleo de “modelos matemáticos simplificados” para determinar las condiciones de seguridad estructural

19. Niveles de análisis después del evento Nivel / tiempo Tipo Personal Nivel Básico • PC municipal, estatal, federal • Algunos voluntarios ReNE EDAN 0 a 72 h 1er Nivel Evaluación simplificada Ingenieros civiles y arquitectos gobierno local (10 - 30 personas). Directores Responsables de Obra (DRO) y CSE. Voluntarios Ing., Arq., constructores, estudiantes, PC y otros voluntarios (50 a 300). 1 a 7 días 2° Nivel Evaluación detallada Brigadas ReNE 1 a 3 semanas Estudio formal por un despacho de ingeniería 3er Nivel 1 a 6 meses

20. Inspección post-sísmica de estructuras Sismo día 0-3 2ª – 3ª semanas 1 mes o más Días 4-7 Días 8-15 Rescate, evaluación Recuperación Plan Sismo Fase 2 Fase 1 Continúan operaciones (fuera del Plan Sismo) Niv 0 Evaluación inmediata (Nivel 0) y EDAN Rápida, nivel 1 Evaluación detallada, nivel 2 ReNE Profesional, nivel 3

21. Inspección post-sísmica de estructuras Tiempo de respuesta Después del sismo Pocos minutos: Con la información del epicentro y la magnitud, el gobierno declara Situación de Emergencia y activa al Ejercito y el Sistema Nacional de Protección Civil inmediatamente. Un día: Personal local, estatal y federal comienza a evaluar edificios colapsados y seriamente dañados en coordinación con equipos de rescate y voluntarios. Tres días a una semana: equipos de inspección sin interferir con al labores de rescate. Una a tres semanas: equipos de inspección ReNE para evaluación de daño estructural (después de que la labores de rescate hayan concluido)

22. Niveles de evaluación estructural 0 – 3 Días Nivel 0 Evaluación inmediata 15-30 minRealizado por protección civil local, profesionistas locales y voluntarios(Incluye reportes personales o telefónicos del propietario de la estructura) 0 – 1 Semana Nivel 1 Evaluación simplificada0.5 – 1 hEquipos dirigidos por un profesional técnico (ingeniero o arquitecto) 1 – 3 Semanas Nivel 2 Evaluación detallada 1 – 4 hProfesional especialista en estructuras (ingeniero o arquitecto) 1 mes o más Nivel 3 Evaluación Estructural formal y Varias semanas proyecto de rehabilitación Despacho de ingeniería estructural

23. Nivel 2. Evaluación detallada 1 – 4 h Nivel de revisión estructural: Medio Ingeniero o arquitecto capacitado para la recopilación de los datos • Datos básicos del inmueble • Localización GPS, no. pisos, uso, año • Dimensiones generales y características geométricas más detalladas • Descripción detallada del sistema estructural vertical y sistema de piso • Sistema de rehabilitación anterior • Croquis con dimensiones de la estructura • Descripción e identificación de nivel de daños

24. Nivel 3. Estudio estructural formal Varias semanas • Nivel de revisión estructural: Detallado • DRO, CSE y especialistas en diseño estructural • Identificar el nivel de seguridad y proponer esquemas de rehabilitación • Lo incluido en el Nivel 2 más: • Elaboración de esquemas detallados de la geometría estructural y arquitectónica. • Dimensiones de todos los elementos estructurales • Ubicación y descripción detallada de todos los daños • En caso de concreto: identificación de las barras de refuerzo: escáner magnético o calas (ranuras) • Muestreo de material (corazones de concreto, …) • Análisis estructural formal

25. Formato de captura de datosPortal Web Automatizado: Portal Web En papel para fotocopiar y repartir

26. Algoritmo para evaluación d A B C D Demandas sísmicas f f d Mecanismos resistentes Urgente Opcional Necesaria

27. Resultados para la toma de decisiones 1.- Habitable La edificación tiene un nivel de susceptibilidad de daño baja. No es indispensable un dictamen de seguridad estructural, se le recomienda realizarlo, de acuerdo al reglamento local, en caso de edificaciones tipo A Urgente Opcional Necesaria 2.- Segura con restricciones La edificación tiene un nivel de susceptibilidad de daño medio. Se recomienda solicitar un dictamen de seguridad estructural, de acuerdo al reglamento local, en caso de edificaciones tipo A. 3.- Insegura La edificación tiene un nivel de susceptibilidad de daño alto. No se permite el acceso, se deberá solicitar un dictamen de seguridad estructural, de acuerdo al reglamento local. Los resultados y comentarios mostrados no constituyen un dictamen de seguridad estructural, son recomendaciones para la toma de decisiones por parte de PC (como: rehabilitación, refuerzo, demolición, etc.)