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Actividad sísmica mundial. British Geological Survey. 2. Impacto de desastres naturales en hospitales (1981 - 1996 ). Según la Comisión Económica para América Latina (CEPAL), entre 1981 y 1996 93 hospitales y 538 unidades de salud han sido dañados a consecuencia de desastres naturales. - PowerPoint PPT Presentation
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Actividad sísmica mundialActividad sísmica mundial
British Geological Survey
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• Según la Comisión Económica para América Latina (CEPAL), entre 1981 y 1996
• 93 hospitales y 538 unidades de salud han sido dañados a consecuencia de desastres naturales.
• Las pérdidas han ascendido a US$3.120 millones.
• Lo anterior podría compararse a una situación extrema en la que 20 países de esta región hubiesen sufrido (cada uno) la demolición de seis hospitales de primer nivel y de 25 unidades de salud.
Impacto de desastres naturales
en hospitales (1981 - 1996)Impacto de desastres naturales
en hospitales (1981 - 1996)
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• La tasa de ocupación es constante –24 horas diarias, durante todo el año. Un hospital es casi imposible de evacuar en caso de una emergencia.
• La supervivencia de algunos pacientes depende del correcto funcionamiento de equipos y de la continuidad de los servicios básicos.
• En emergencias y desastres, las instalaciones médicas son esenciales y deben seguir funcionando con posterioridad a un desastre.
• Dependen altamente de servicios públicos (agua, electricidad, comunicaciones, etc.), los cuales generalmente se ven interrumpidos a causa de los desastres
Los hospitales son especialmente vulnerables frente a desastres
naturales
Los hospitales son especialmente vulnerables frente a desastres
naturales
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Colapso Hospital Juárez, se perdieron 536 camas y la vida de 561 personas, durante
el terremoto de México de 1985
Colapso Hospital Juárez, se perdieron 536 camas y la vida de 561 personas, durante
el terremoto de México de 1985
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Colapso parcial de un hospital durante el terremoto de Kobe – Japón en 1995
Colapso parcial de un hospital durante el terremoto de Kobe – Japón en 1995
O.D
. C
ard
on
a
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Escala Ritcher
La magnitud de un sismo se
determina en base a la energía
liberada por el mismo
Escala MercalliModificada
La intensidad del movimiento sísmico se estima en base a los daños en las obras realizadas por el
hombre y su reacción al movimiento del
terreno
Métodos para medición de sismosMétodos para medición de sismos
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• Flexibilidad del suelo
• Profundidad del estrato compresible
• Potencial de licuefacción
• Deslizamiento de taludes
Parámetros que modifican la respuesta del suelo
Parámetros que modifican la respuesta del suelo
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La forma, amplitud y duración del movimiento sísmico se ve afectada entre otras cosas por su tamaño,
distancia hipocentral y flexibilidad del suelo
La forma, amplitud y duración del movimiento sísmico se ve afectada entre otras cosas por su tamaño,
distancia hipocentral y flexibilidad del suelo
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Asentamientos diferenciales del terreno producidos por un sismo, pueden inhabilitar un establecimiento
de salud para prestar los servicios
Asentamientos diferenciales del terreno producidos por un sismo, pueden inhabilitar un establecimiento
de salud para prestar los servicios
NO
AA
, N
ati
on
al G
eop
hysic
al D
ata
Cen
ter
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La licuefacción del suelo puede llegar a comprometer la estabilidad de una
estructura
La licuefacción del suelo puede llegar a comprometer la estabilidad de una
estructura
NO
AA
, N
ati
on
al G
eop
hysic
al D
ata
Cen
ter
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Movimientos sísmicos combinados con pendientes y humedad del suelo en
taludes, pueden producir deslizamientos
Movimientos sísmicos combinados con pendientes y humedad del suelo en
taludes, pueden producir deslizamientos
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Interacción suelo - estructuraInteracción suelo - estructura
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Tipos de cimentación utilizadas en edificiosTipos de cimentación utilizadas en edificios
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Fuerzas internas en los elementosFuerzas internas en los elementos
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Daños producidos por carga axial en
columna.
Daños producidos por carga axial en
columna.
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Daños producidos por esfuerzo cortante en columnas del primer piso
Daños producidos por esfuerzo cortante en columnas del primer piso
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Mecanismos de daño en estructurasMecanismos de daño en estructuras
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Mecanismo de falla no recomendado: daño en columna y no en vigas.
Mecanismo de falla no recomendado: daño en columna y no en vigas.
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El daño en nudos o columnas puede provocar el colapso parcial o
total de la estructura
El daño en nudos o columnas puede provocar el colapso parcial o
total de la estructura
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La estructura deberá ser proyectada, diseñada y construida de manera que:
Filosofía para el diseño sísmico de hospitales
Filosofía para el diseño sísmico de hospitales
• Resista sin daño alguno, sismos de intensidad moderada.
• Resista con daños no estructurales menores y fácilmente reparables, sismos de mediana intensidad.
• Resista con daño estructural reparable y que se garantice el servicio ininterrumpido del edificio durante sismos excepcionalmente severos.
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T. Guevara, 1999
Respuesta de diferentes elementos y contenido de una edificación frente a un sismo
Respuesta de diferentes elementos y contenido de una edificación frente a un sismo
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Diferentes sistemas estructuralesDiferentes sistemas estructurales
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• Configuración en planta
• Excentricidad
• Configuración en altura
• Discontinuidad de elementos verticales
• Concentraciones de masa en pisos
Aspectos de diseño que pueden causar problemas de comportamiento
Aspectos de diseño que pueden causar problemas de comportamiento
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Irregularidad en plantaIrregularidad en planta
25
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Planta irregularPlanta irregular
O.
D.
Card
on
a,
19
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Uso de juntas sísmicas para diseños estructuralescon configuración de planta compleja
Uso de juntas sísmicas para diseños estructuralescon configuración de planta compleja
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Juntas Sísmicas
El uso adecuado de juntas de dilatación
sísmica, permite concebir edificaciones
con configuraciones en planta complejas.
El uso adecuado de juntas de dilatación
sísmica, permite concebir edificaciones
con configuraciones en planta complejas.
Los elementos arquitectónicos deben respetar
las juntas sísmicas
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Asimetría (falsa simetría), debidoa disposición de elementos resistentes
Asimetría (falsa simetría), debidoa disposición de elementos resistentes
29
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Cuando existe excentricidad, los daños sepresentan en los elementos de los extremos
Cuando existe excentricidad, los daños sepresentan en los elementos de los extremos
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Ejemplos de estructuras conirregularidad en altura
Ejemplos de estructuras conirregularidad en altura
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Formas irregulares en alturaFormas irregulares en altura
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Discontinuidad en elementos y flujo de fuerzas
Discontinuidad en elementos y flujo de fuerzas
F. Sauter
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La discontinuidad de elementos verticales aumenta la vulnerabilidad de las estructuras
frente a sismos
La discontinuidad de elementos verticales aumenta la vulnerabilidad de las estructuras
frente a sismos
AntesAntes
DespuésDespués
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Concentraciones de masa en altura, aumentan lavulnerabilidad de las estructuras
frente a sismos
Concentraciones de masa en altura, aumentan lavulnerabilidad de las estructuras
frente a sismos
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• Cambio abrupto en la rigidez o en la masa entre pisos
• Piso suave
• Interacción de elementos no estructurales con la estructura principal
• Columna corta
• Impacto entre edificios adyacentes
Aspectos físicos que causan problemas de comportamiento
Aspectos físicos que causan problemas de comportamiento
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Piso suave o débilPiso suave o débil
T. Guevara
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Piso suave producto de la discontinuidad de muros en el primer piso
Piso suave producto de la discontinuidad de muros en el primer piso
O.D
. C
ard
on
a
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La interacción entre elementos estructurales y no estructurales,
puede causar daños de consideración
La interacción entre elementos estructurales y no estructurales,
puede causar daños de consideración
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Daños producidos por la interacción de elementos estructurales y
no estructurales
Daños producidos por la interacción de elementos estructurales y
no estructurales
41
Interacción entre elementosestructurales y no estructurales
Interacción entre elementosestructurales y no estructurales
41
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Interacción de muros de mampostería con marco de concreto generando fallas por
columnas corta
Interacción de muros de mampostería con marco de concreto generando fallas por
columnas corta
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M.
Cru
z
Las columnas cortas pueden y
deben ser evitadas.
Las columnas cortas pueden y
deben ser evitadas.
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El choque entre edificios vecinos compromete su estabilidad
El choque entre edificios vecinos compromete su estabilidad
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Zona de choque entre edificios y formas de prevenirlo o enfrentarlo
Zona de choque entre edificios y formas de prevenirlo o enfrentarlo
M.
Cru
z
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Una adecuada separación entre edificios, evita el
choque y el colapso.
Una adecuada separación entre edificios, evita el
choque y el colapso.
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Proceso de diseño sismorresistenteProceso de diseño sismorresistente
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Objetivos de comportamiento sísmico recomendado visión 2000
Objetivos de comportamiento sísmico recomendado visión 2000
= Seguridad crítica, como hospitales, departamentos de bomberos
= Instalación esencial o peligrosa, como centrales telefónicas, edificio con químicos tóxicos
= Instalación básica o convencional, como edificios de oficinas y de residencias
ATC (Report 33-03). Guidelines for Seismic Rehabilitation of Buildings. 75% Submittal, Third Draft, 3 Volumes. Redwood City, 1995. NEHRP Guidelines for Seismic Rehabilitation of Buildings (FEMA 273)
Comportamiento Requerido
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Objetivo:
Evaluar la susceptibilidad de la estructura de
sufrir daños debido a un sismo y caracterizar los posibles daños
Objetivo del análisis de vulnerabilidadObjetivo del análisis de vulnerabilidad
Metodologías disponibles
• Métodos cualitativos
• Métodos cuantitativos
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Métodos cualitativos
Evalúan de forma rápida y sencilla las condiciones de seguridad estructural de la obra. La estructura se califica, entre otras características, según:
• La edad de la edificación• El estado de conservación• La característica de los materiales• El número de pisos • La configuración geométrica arquitectónica• Estimación de la resistencia al cortante
Métodos cuantitativos
Se busca determinar los niveles de resistencia, flexibilidad y ductilidad propios de la estructura por medio de un análisis similar al diseño de edificios nuevos, incorporando entre otras variables a los componentes no estructurales.
Análisis de vulnerabilidad Análisis de vulnerabilidad
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• El objetivo es asegurar que el establecimiento de salud pueda seguir funcionando con posterioridad a un sismo, mediante el refuerzo de los elementos existentes o incorporando elementos estructurales adicionales para mejorar los niveles de resistencia, flexibilidad y ductilidad.
• El tipo de reforzamiento, de preferencia no debería interferir con el funcionamiento del hospital durante y posterior a su construcción.
Reforzamiento estructuralReforzamiento estructural
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Posibles soluciones dereforzamiento estructural
Posibles soluciones dereforzamiento estructural
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Método de refuerzo: inclusión de muros
(interiores o exteriores)
Método de refuerzo: inclusión de muros
(interiores o exteriores)
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Método de refuerzo: Elementos en contrafuerte, utilizados en el Hospital de Cardiología del Instituto
Mexicano del Seguro Social-México
Método de refuerzo: Elementos en contrafuerte, utilizados en el Hospital de Cardiología del Instituto
Mexicano del Seguro Social-México
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Método de refuerzo: Disipadores de energía, utilizados en las oficinas centrales del Instituto
Mexicano del Seguro Social-México
Método de refuerzo: Disipadores de energía, utilizados en las oficinas centrales del Instituto
Mexicano del Seguro Social-México
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Método de refuerzo: Pórticos perimetrales, utilizados en el Hospital México de la Caja Costarricense
del Seguro Social, Costa Rica
Método de refuerzo: Pórticos perimetrales, utilizados en el Hospital México de la Caja Costarricense
del Seguro Social, Costa Rica
M.
Cru
z
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O.D
. C
ard
on
a
Método de refuerzo: Diagonales o
arriostres.
Método de refuerzo: Diagonales o
arriostres.
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Método de refuerzo: Encamisado de
elementos estructurales
Método de refuerzo: Encamisado de
elementos estructurales
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Información general sobre reforzamiento de hospitales de la Caja Costarricense
del Seguro Social
Información general sobre reforzamiento de hospitales de la Caja Costarricense
del Seguro Social
HOSPI TAL CAMAS
DURACI ONDE LASOBRAS
(meses)
VALORREFORZAMI ENTO
(US$)
% DEL VALORTOTAL DELHOSPI TAL
Hospital México 600 31 2.350.000 7.8
Hospital Nacional deNiños
375 25 1.100.000 4.2
Hospital MonseñorSanabria
289 34 1.270.000 7.5
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