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LilianaCarreoCentroInternacionaldeMtodosNumricosenIngeniera
(CIMNE)UniversidadPolitcnicadeCatalua(UPC)
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 1
Interrogantesdespusdeunsismo Cuntosedificiossevieronafectados?
Cmoesladistribucingeogrficadelos
daos? Qugradodedaopresentaron?Se
puedenhabitarnuevamenteyconquniveldeseguridad?
Cualesdebenserevacuadostotalmente?
Quotrotipodeaccionessedebentomar
inmediatamente?Haypersonasatrapadas?Culesrepresentanpeligroparalosvecinosopeatones?
Qutipodeedificiosfueronlosmsafectados?
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 2
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Caractersticasgeneralesdelasevaluacionesdedaos
Serequiereungrannmerodeevaluacionessimultneas,realizadasconrapidez,paradarrespuestasenuntiempocorto
Parahacerlagildebeservisual,partiendodecriteriosdeexpertoysinllevaracaboclculosdetallados
Despusdelaocurrenciaderplicasimportantessedebenprogramarnuevasvisitas
Paraunagestineficienteserequiereuntrabajosistemtico
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 3
(1) Evaluaciones de daos(2) Edificios daados o colapsados(3) Se
estima que el nmero de viviendas daadas o colapsadas fue de 480.000
(4) Daos graves o edificios colapsados
Ciudad (Pas) Ao Intensidad(MCS) InspeccionesEdificios
no habitablesFamilias
sin hogarFriuli (Italia) 1976 X 70.000 (1) 43.000 (2)
190.000Irpinia (Italia) 1980 X 160.000 (3) 300.000Marche (Italia)
1997 IX-X 100.000 27.000 (27%) 30.000Pollino (Italia) 1998 VI- VII
18.000 4.100 (22%)Kobe (Japn) 1995 XI 46.000 144.000 (4)
240.000
Kocaeli (Turqua) 1999 XI 120.000 (4) 600.000Atenas (Grecia) 1999
XI 65.000 32.000 (50%) 70.000
Dimensiones delproblema
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 4
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Agibilta edificios52686
53,7%
13,6%
24,2%2,8%
1,0%
4,7%
5Evaluacinyreduccindelriesgossmico
LAquila
Resultadosdelasevaluacioneshastael21deMayode2011
89%verde(habitable) 6%amarillo(465)
(daonoestructural,habitabledespuesdereparaciones)
4%rojo(309)(daoestructural,nohabitable)
1%ruina(67)(antesdelsismo)
7750 edificios
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Lorca
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El objetivo principal esidentificar que edificios son ono
seguros para volverse aocupar y por lo tanto lograrque el mayor
nmero depersonas pueda regresar a suscasas rpidamente.
Para qu un proceso de evaluacin de daos?
7Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Reducirlaincidenciadelesionesymuertes,porlaposiblecadaovolcamientodeobjetosoporlaocurrenciadeposiblesrplicasdespusdeleventoprincipal.
Obtenerinformacinsobrelamagnituddeldesastreentrminosdelnmerodeedificioshabitables,daadosoquellegaronalcolapso.
Identificacindelasnecesidadesdelacomunidadconrelacinalaseguridaddesusedificiosconelfinllevaracabolosprocedimientosdeemergencianecesariosparalaproteccindelasvidashumanasyelalojamientodelosafectados.
Objetivos acorto plazo
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Objetivos amediano plazo
Estimardemanerapreliminarlasprdidaseconmicasprovocadasporeldesastre,demaneraquepermitalapreparacindeunplanapropiadoderehabilitacinyasistenciaenlareconstruccinydesarrollodelazonaafectada.
Registroyclasificacindelosdaosconpropsitosdeplaneacin,reconstruccinyreforzamientodelasconstruccionesquesufrierondaosconelsismo.
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 9
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 5 10 15 20 25
LeveModeradoFuerteTotal
Objetivos alargoplazo Identificacindelosprincipales
elementosafectadosssmicamenteysuscausas,caracterizndolasconelfindeconstruirfuncionesdevulnerabilidad
paralasdiferentescategorasdeedificios.
Construccindebasesparaeldesarrollodecriteriostcnicosparalaplanificacindelasaccionesdemitigacinalargoplazo.
Mejoramientodeespecificacionesenloscdigosdeconstruccinydeurbanismo.
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 10
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Apoyoalacomunidadparaprocesosdesolicituddecrditos,subsidiosodecertificadosparalascompaasdeseguros
Otras aplicaciones
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 11
Niveles EvaluacinrpidaEvaluacindetalladaEvaluacindeingeniera
ObjetivosDecidirsobreelusoalargoplazodelosedificios(Japn)
sugerenciasalpropietario(reparacin,refuerzo,demolicin)Evaluacindeprdidaseconmicasdirectas(Italia)
decisinalargoplazo:evaluacindeingeniera(tambinUSAyMxico)
Metodologasdeevaluacinreconocidasanivelmundial
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MarcarEXAMINADA
Segura,peropuedenecesitarserreparada
MarcarINSEGURA
Insegura,debeserreparadaodemolida
EvaluacindeIngeniera
MarcarEXAMINADA
Segura,peropuedenecesitarserreparada
MarcarENTRADARESTRINGIDA
Dudosa
MarcarINSEGURA
Insegura,debeserreparadaodemolida
EVALUACINDETALLADA
MarcarEXAMINADA
MarcarENTRADARESTRINGIDA
MarcarINSEGURA
APARENTEMENTEOK DUDOSA OBVIAMENTEINSEGURA
EVALUACINRPIDA
IDENTIFICARESTRUCTURAAEVALUAR
13
MetodologasdeevaluacindedaosPas Ao
Yugoeslavia 1984
California(EEUU) ATC20 1989,1995,2005Mxico 1995,1998Japn
1996
Italia
Colombia 1993,1999,2003
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Identificacindelaedificacin
Tipodeestructura,usodelaedificacinyparmetrosdecalidad
Clasificacindeldao
Medidasdeemergenciayregistrodeprdidashumanas
Fotografasoesquemas
Contenidobsicodelosformularios
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 15
Gua Tcnica para Inspeccin de Gua Tcnica para Inspeccin de
Edificaciones Despus de un SismoEdificaciones Despus de un
Sismo
Manual de CampoManual de Campo
Preparado porPreparado porAsociaciAsociacin Colombiana de n
Colombiana de IngenierIngeniera Sa Ssmica smica AISAIS
FONDO DE PREVENCIFONDO DE PREVENCIN Y ATENCIN Y ATENCIN DE N DE
EMERGENCIASEMERGENCIAS FOPAEFOPAE
Mayo de 2002Mayo de 2002
Fondo de Prevencin yATENCION DE EMERGENCIAS
ALCALDIA MAYOR DE BOGOTA D.C
Formulario,guatcnicadeinspeccindeedificacionesyformatosdehabitabilidad
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Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas Falta de
entrenamiento y cualificacin de losevaluadores
Subjetividad en las evaluaciones Problemas en la ubicacin de los
edificios Falta de organizacin y sistematizacin de losregistros
Falta de un plan de contingencia asociado
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 17
Problemasmscomunesenlasevaluacionespostssmicas
Faltadecapacitacin Faltadeunmanual
Planeacindelasvisitasporllamadasynoprogramacindebarridos
Demoraenelproceso Faltadesistemasdecontrolyverificacin
Problemasdelogsticaydecoordinacin
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FORMATOSDEHABITABILIDAD
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 19
Personalrequeridoparalainspeccin
Profesionalesrelacionadosconelsectordela
construccindeedificios,comoingenierosciviles,arquitectosotcnicosenobrasciviles.
Preferiblementeprofesionalesconexperienciaendiseoestructuraloenconstruccin.
Sepodrninvolucrarestudiantesdeltimossemestresdeingenieraoarquitecturaparalainspeccindeedificiosenzonasdemenorafectacinocomoauxiliares.
Enzonasconproblemasdesuelossedebeincluirenelequipouningenierogeotecnista
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Evaluadores:Responsablesdelainspeccindelosedificiosysealizacindelosedificiosdeacuerdoalahabitabilidad.
Supervisores:Eselresponsabledelalabordelacomisionesdesuzona:asignamaterial,verificayasesoraelcorrectodiligenciamientodelosformularios,prepararutasdetrabajoyreportesdiariosysemanales.
Coordinadores:Realizainformesintegradosdelalocalidad,programainspeccionesespecilizadas,obtienematerialdeapoyo,equipo,transporteyalimentacindelascomisiones.Reportaalasautoridadespertinentesyrespondealosciudadanossobrelosrequerimientosdeinspeccin.
Comisiones deinspeccin
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 21
Examinarelexteriordelaedificacin,llenarelformularioconlaidentificacindelaedificacinytipodeestructura,evaluarlacalidaddelaconstruccin,irregularidadesyotrosaspectosgenerales
Antesdeentrarsedebeobservarelestadogeneraldeledificioylosdaosenfachadas,balcones,antepechos,yelestadodelosedificiosvecinos.
Observarelsueloalrededordeledificio
Examinarelgradodedaodeloselementosnoestructurales
Evaluarelsistemaestructuraldesdeelinterior,gradodedaoyporcentajedeelementosafectados.
Procedimiento deinspeccin
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 22
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Procedimiento deinspeccin
Clasificareledificiodeacuerdoconlosresultadosdelaevaluacin.Llenarlosavisosparaclasificacindelosedificioseindicarenellossilarevisinfueexterioreinteriorosiserealizaenelexteriornicamente.Colocarlosavisosdecalificacinencadaunadelasentradas.
Explicaralosocupantessobreelestadodeledificioyavisarcuandodebandesocuparinmediatamente.Restringirelaccesoalasreasdesignadascomoinseguras,colocandoalgntipodebarreras,porejemplolascintasquellevenlainscripcindePELIGRO.
Notificaralasautoridadesparalosprocedimientospertinentes.
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 23
Identificacindelaedificacin. Descripcindelaestructura.
Evaluacindelestadodeledificiodivididaen:estadogeneralde
laedificacin,daosenelementosestructurales,daosenelementosarquitectnicos,problemasgeotcnicos,porcentajededaodelaedificioyclasificacinglobaldeldao.
Recomendacionesymedidasdeseguridad. Esquema.
Condicionespreexistentes. Efectoenlosocupantes.
Ocupacindelaedificacinypersonaparacontacto. Comentarios.
Inspectoresyfechadeinspeccin.
Descripcindelformulariodeevaluacinnica
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 24
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina1)
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina2)
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Formularionicoparainspeccindeedificiosdespus
deunsismo(pgina3)
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Instrucciones
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Tipodeinspeccinyclasificacindehabitabilidad
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Descripcindelaestructura
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Estadodedaodeledificio Estabilidad global del edificio Problemas
geotcnicos Daos en elementos estructurales Daos en elementos no
estructurales
31Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Estabilidadglobaldeledificio
32Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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Problemasdelterreno
33Evaluacinyreduccindelriesgossmico
SistemaEstructural ElementosEstructurales
Prtico en hormign armado Vigas, Pilares, Nudos yEntrepisos
Prtico con muros estructuralesen Concreto Reforzado
Vigas, pilares, Nudos, Muros yEntrepisos.
Estructuras Metlicas Vigas, Pilares, Conexiones yEntrepisos.
Estructuras en Madera Vigas, Pilares, Conexiones
yEntrepisos.
Mampostera Muros portantes (concolumnetas y vigas
deconfinamiento en el caso serconfinada) y Entrepiso.
Tapia, adobe y bahareque Muros portantes y Entrepiso
Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Daosenelementosestructurales
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Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Nivelesdedaoenelementosdehormignarmado(vigas,pilaresymuros)
Ninguno/muyleve:Algunasfisurasdeanchomenora0.2mm,casiimperceptiblessobrelasuperficiedelhormign.
Leve:Fisuracin
perceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelhormign.
Moderado:Grietasconanchosentre1.0mmy2.0mmenlasuperficiedelhormign,prdidaincipientedelrecubrimiento.
Fuerte:Agrietamientonotabledelhormign,prdidadelrecubrimientoyexposicindelasbarrasderefuerzolongitudinal.
Severo:Degradacinyaplastamientodelhormign,agrietamientodelncleoypandeodelasbarrasderefuerzolongitudinal.Deformacioneseinclinacionesexcesivas.
35
Daosenpilaresdehormignarmado
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 36
Moderado Fuerte Severo
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Daosenmurosdemampostera
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 37
Moderado Fuerte Severo
Otros sistemas estructurales
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5.4Daosenelementosnoestructurales
39Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Nivelesdedaoenmurosdefachadaoantepechos
Ninguno/muyleve:Grietaspequeasdifcilmentevisiblesconanchomenora0.2mmsobrelasuperficiedelmuro.
Leve:Agrietamientoperceptibleasimplevista,conanchosentre0.2mmy1.0mmsobrelasuperficiedelmuro.
Moderado:Agrietamientodiagonalincipiente.Grietasconsiderablementegrandesconanchosentre1.0mmy3.0mmenlasuperficiedelmuro.
Fuerte:Agrietamientodiagonalsevero,conanchosdegrietasmayoresa3.0mmydislocacindepiezasdemampostera.
Severo:Desprendimientodepartesdepiezas,aplastamientolocaldelamampostera.Desplomeoinclinacinapreciabledelmuro.
40
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Seccin7.Clasificacindehabitabilidad
Habitabilidad Descripcin nivel de riesgo
Peligro de colapso Si fueron asignadas una o ms calificaciones
de RIESGO MUY ALTO o dos o ms de calificacin de RIESGO ALTO No
habitable Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO
ALTO
Uso restringido (parcialmente habitable)
Si fue asignada por lo menos una calificacin de RIESGO BAJO
DESPUS DE MEDIDAS
Habitable Si las cuatro clasificaciones de riesgo fueron
BAJAS
La clasificacin de habitabilidad despus de un sismo es una
evaluacin rpiday limitada temporalmente, basada en el criterio
experto, en una inspeccinvisual, en informacin fcil de recolectar,
con la intencin de detectar, sidurante la crisis ssmica ocurrida,
los edificios daados pueden ser usados,salvaguardando de manera
razonable la vida humana.
41Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Piso Debil
Entrantes
Muros de rigidez que no son continuos
Edificaciones en colinas
Condicionespreexistentes:Irregularidadesenaltura
42Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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Condicionespreexistentes:Irregularidadesenplanta
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 43
Asimetria en Planta
Formas Complejas Formas Alargadas L/B>3.0
L
B
CondicionespreexistentesIrregularidadesenplanta
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 44
Aberturas importantes en el diafragma
Diafragma db il
Asimetra en la disposicin y rig idez de elementos
estructurales
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Condicionespreexistentes:Configuracinestructural
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 45
CondicionespreexistentesConfiguracinestructural
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 46
-
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Condicionespreexistentes:Configuracinestructural
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 47
Condicionespreexistentes:Calidaddelaconstruccin
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Avisos dehabitabilidad
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 49
Procedimientospreviosyposterioresalainspeccindeedificacionesdespusdeunsismo
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Recomendaralgunosprocedimientosylaformadeorganizacinbsicaparalaevaluacindelniveldedaoydelaseguridaddeedificiosdespusdeunterremoto
Objetivo
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 51
Vuelosdereconocimiento Reconocimientoportierra
Centroderecepcindellamadasdeemergencia
Recopilacindeinformacindelosmediosdecomunicacin
Informacindesensoresremotos
Anlisisdelainformacinymedicindelimpactodelevento
Tcnicasderecopilacinpreliminardedaos
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Mapasconladefinicindecadasectordeinspeccin.
Mapasparacadasectorapropiadamentecodificadosyconlosnombresdelascalles.
Anlisisdetalladoyorganizacindelplandeinspeccindefiniendoelnmerodecomisionesdeacuerdoconlaorganizacinestablecida.Cadacomisindebeidentificarseconlosnombresdelosespecialistaslocales.
Formulariosparalapresentacindelosresultadosdelaevaluacindelosdaosyavisosdehabitabilidadconcoloresparalaclasificacindelasedificaciones.
Capacitacinalosprofesionalesencargadosdelasevaluaciones.
Preparacin previa necesaria
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 53
Situacionesposterioresrelacionadasalosprocesosdeinspeccindedaos
Manejodelosformulariosyorganizacindeunabasededatos
Implementacindemedidasdeseguridad
Cambiodelaclasificacinglobaldelaedificacin
Accesoalasedificacionesafectadasyretirodebienes
Manejodeedificiosconpeligrodecolapso
Manejodeedificacioneshistricasodeclaradascomopatrimonio
Consideracionessobrelosprocesosdedemolicin
Consideracionessobreelsuministrodeinformacinalpblico
Suministrodeinformacinaautoridadeslocalesynacionales
Estimacindeprdidasdevidasyheridos Estimacindeprdidaseconmicas
Manejodegastosreembolsables
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 54
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Sistemaexpertoparalaevaluacindehabitabilidadydaos
55Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Las redes neuronales han sido utilizadas paraenfrentar problemas
complejos simulando elfuncionamiento del sistema nervioso,
intentandoimitar los mecanismos de aprendizaje, adaptacin
yrazonamiento del ser humano.
Estas tcnicas han demostrando ser muy tiles paramltiples
propsitos, tales como el reconocimientode patrones, imgenes,
procesamiento de seales,optimizacin y control automtico.
Modelacindifusayneuronal
56Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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Estructuradelaredneuronal
>
Elementosestructurales
Elementosnoestructurales
Condicionespreexistentes
Condicionesdelsuelo
Vigas
MurosdivisoriosFachadaInstalaciones
CalidadIrregularidades
ConfiguracinAgrietamientosyDeslizamientosLicuefaccinyasentamientos
ndiceestructural
ndicenoestructural
ndicedecondicionespreexistentes
ndicedesuelo
>
>
>
>
>
>
>>
Nudos >
Columnas
>Habitabilidad
yReparabilidad
Capadeentrada Capaintermedia Capadesalida
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 57
La lgica difusa constituye uno de losdesarrollos recientes de la
matemtica quemayor impacto ha tenido en ciencias,ingeniera y
aplicaciones tecnolgicas.
A travs de los conjuntos difusos, resultaposible representar
contenidos cuantitativosde la informacin tpicamente subjetiva
entrminos cualitativos, tales como alto,intenso, confiable,
etc.
Modelacindifusayneuronal
58Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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30
00.20.40.60.8
11.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Indices de dao
Grad
o de
per
tene
ncia
( x)
Muy Leve Leve Moderado Severo Destruccin
Conjuntosdifusosutilizados
0.76>0.80Colapso
0.550.400.80Severo0.330.250.40Moderado0.170.100.25Leve0.07
-
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Descripcionesdelosnivelesdedao
61Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Paraloselementosestructurales* Segn el sistema estructural:
PrticoenconcretoreforzadoMampostera confinadaMampostera
reforzadaMampostera no reforzadaMuros de BaharequeMuros de
TapialPrticosenCRconmurosdecortantePrticos en aceroPrticos en
madera
Elem.Estruc.1*
Elem.Estruc.2*Elementos
Estructurales
IEE
CEE1,WEE1
CEE2,WEE2
CEEi,WEEi
WE1
WE2
WEi
IEE
preciso
DaoEstructural
difuso
Divisorios
Fachada
Escaleras
CNE1,WNE1
CNE2,WNE2
CNE3,WNE3
INEWNE1
WNE2
WNE3
ElementosNo
Estructurales
INE DaoNoEstructural
Configuracin
Irreg.Planta
CalidadCCP1,WCP1
CCP2,WCP2
CCP4,WCP4
ICPCondicionesPreexistentes
Irreg.AlturaCCP3,WCP3
WCP1
WCP2
WCP4
preciso
CondicionesPreexistentes
difuso
WCP3
ICP
CondicionesdelSuelo
Licuacin
DeslizamientoCS1,WS1
CS2,WS2
IS
IS
WS1
WS2
CondicionesdelSuelo
precisodifuso
HabitabilidadReparabilidad
preciso difuso
0.01
D1 NivelI
0.17
D2 NivelII
0.33
D3 NivelIII
0.55
D4NivelIV
0.76
D5NivelV
Elem.Estruc.i*
Basedereglasdifusas
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 62
-
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Reglasdifusasutilizadasy
SiDao no
estructuralCondiciones del
sueloCondiciones preexistentes
Dao estructural
Dao en el edificio
Dao en el edificio
Estado global de la edificacin
y
Habitabilidad
Estado global de la edificacin
Reparabilidad
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 63
64Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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65Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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Genera Shakemaps yse publican en portal
de Internet
Archiva Evento
Sismo importante?
No
Si
Evento
Ssmico
Muy alto
Bajo
68
51
34
17
0
Unidadesgal
SISTEMA AUTOMATICO DE PUBLICACIN DE SHAKEMAPS
Evaluacinyreduccindelriesgossmico
-
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Acelermetro 1
Acelermetro 2
PC 1
PC 2
Servidor Base de datos Portal
Distribucin
e-mail, biper, etc
Shakemapsenlneaparaevaluacindedaos
Shakemap
Estatin Sismica
Evaluacinyreduccindelriesgossmico
68
SISTEMA DE INFORMACIN SSMICA DE MANIZALES LABORATORIO DE
INSTRUMENTACIN SSMICA AUTOMTICA
Evaluacinyreduccindelriesgossmico
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69 Evaluacinyreduccindelriesgossmico
Msinformacin CENAPRED CentroNacional dePrevencin
deDesastres(Mexico)http://cenapred.gob.mx/es/RedNacionalEvaluadores/EvaluacionEdificios/
Alcalda deManizales UniversidadNacional
deColombiahttp://www.manizales.unal.edu.co/gestion_riesgos/manual.php
DireccindePrevencinyAtencindeEmergenciasdeBogot
Colombiahttp://www.sire.gov.co/portal/page/portal/sire/componentes/EvaluacionDanos
Evaluacinyreduccindelriesgossmico 70