Tesis para optar al título profesional de Arquitecto / La presente tesis estudia cómo los terremotos -uno de los fenómenos naturales más frecuentes en el territorio chileno- han condicionado el desarrollo de la arquitectura residencial de Santiago. Para ello se aborda en la primera parte de la tesis, de manera general y valiéndose de fuentes históricas, el desarrollo arquitectónico, constructivo y estructural de la vivienda entre los siglos XVI y XX, es decir, en el periodo que se considera de experimentación constructiva impulsada por la destrucción causada por los terremotos, entre la fundación de la ciudad de Santiago en 1541 y el arribo masivo de los sistemas constructivos industrializados al país, los cuales empiezan a valerse del cálculo numérico para enfrentar los sismos. Posteriormente, en la segunda parte de desarrollo de la tesis, el estudio se centra específicamente en las últimas décadas del siglo XIX y principios del XX por considerarse a ese periodo como la fase cúlmine de siglos de experimentación y a la vez la antesala de la promulgación de la primera Ordenanza General de Construcciones y Urbanización (1930). Para profundizar en dicho periodo de transición, se aborda el estudio a través del análisis directo de la tipología “Cité”, por constituir ésta una arquitectura emergida en las décadas en estudio y por existir aún muchos casos en uso que permiten ser abordados como fuentes de información primaria. Si bien el cité ha sido muy estudiado desde la perspectiva urbana-arquitectónica, su dimensión constructiva-estructural no ha sido abordada, considerando además que éste nació y aún se conserva en un contexto altamente sísmico como lo es Chile; así la tesis analiza uno de los últimos ejemplos de arquitectura residencial espontánea previa a la normalización de la arquitectura residencial.

El litoral peruano está en una región con elevada sismicidad ya que pertenece al Anillo de Fuego del Pacífico; sin embargo, el departamento de Lima no ha experimento un movimiento sísmico de gran magnitud desde 1746, lo que ha generado que se acumule gran energía que, si fuera liberada en un futuro, provocaría grandes daños. No solo por la magnitud del sismo, sino también por la vulnerabilidad de la infraestructura presente en las ciudades costeras. Esta vulnerabilidad aumenta en residencias informales de albañilería, debido a que no hay asesoramiento profesional en su diseño y construcción. La vivienda se ubica en el Asentamiento Humano Daniel Alcides Carrión del Cercado de Lima, específicamente en el jirón Enrique Meiggs 1160 Mz. C lote 18, y fue encuestada, mediante una ficha de trabajo previamente preparada, para conocer sus características estructurales y sus principales problemáticas. Con la información recopilada, se modeló la vivienda en el programa Etabs v19.0.0 y, mediante un análisis pushover en ambas direcciones, se pudo determinar la curva de capacidad de la vivienda y el punto de desempeño. Posteriormente se obtuvo las curvas de fragilidad empleando la metodología Hazus y se interseco con el punto de desempeño para calcular la probabilidad acumulada para cada estado de daño. Finalmente, se determina la matriz de probabilidad de daño de la estructura y se analiza la vulnerabilidad sísmica.

Ingeniera Civil / En la primera parte de este estudio se generan curvas de fragilidad para estructuras de albañilería a partir de datos de daños observados (empíricas) por medio de la correlación entre la intensidad MSK-64, que ha sido estimada para grandes terremotos chilenos, y parámetros obtenidos de registros sísmicos. Con ese objetivo, en una primera etapa se realiza un estudio bibliográfico para recopilar información reportada de la intensidad MSK-64 para terremotos chilenos como son Algarrobo 1985 (Mw=8.0), Punitaqui 1997 (Mw=7.1), Tarapacá 2005 (Mw=7.8), Tocopilla 2007 (Mw=7.7), el Maule 2010 (Mw=8.8), Iquique 2014 (Mw=8.2) e Illapel 2015 (Mw=8.3). En base a la revisión bibliográfica, se confecciona una base de datos de las intensidades MSK por localidad y en caso de ser posible se las asocia a una estación sísmica que haya registrado el terremoto; es decir, que se encuentre en un radio razonable de la localidad donde se conozca la intensidad MSK. Conforme a esta base de datos, se correlaciona la intensidad MSK y los parámetros sísmicos obtenidos del registro sísmico de dichas estaciones. Finalmente, se utiliza la definición de grados de daño de la Intensidad MSK-64 asociada a diversas categorías de estructuras de albañilería para determinar las curvas de fragilidad empíricas asociadas a las diversas clases de albañilería contempladas en la MSK-64. En una segunda parte de este trabajo, se busca establecer un nuevo indicador de daño a partir de la respuesta máxima de desplazamiento de un modelo de un grado de libertad no-lineal. Es decir, se determina un indicador que permita estimar la intensidad MSK-64 a partir de registros sísmicos. Teniendo en cuenta que la respuesta sísmica de un oscilador de un GDL no-lineal depende del registro sísmico, del periodo natural de la estructura, de la razón de amortiguamiento, de la resistencia y su curva histerética. En particular, se fija el periodo natural en 0,18 seg (típico para albañilería), la razón de amortiguamiento se estima como una curva dependiente del PGA del registro (asociado a diversos niveles de disipación del suelo y del movimiento), se utilizan tres resistencias características (40%g, 60%g y 80%g) y se analizan diversas curvas histeréticas (elasto-plástica perfecta, Takeda y modelo Gamma), escogiendo para el post-proceso la curva Gamma que captura en forma simplificada la respuesta de una estructura de albañilería. A partir de los resultados obtenidos con el modelo no-lineal, para tres resistencias características, se determina una correlación entre las respuestas máximas obtenidas para los registros y su respectiva intensidad MSK-64. De esta forma se generan tres indicadores de la intensidad MSK-64 que se detallan como: 1) basados en curvas ajustadas manualmente de los resultados, 2) a partir de un ajuste con algoritmos genéticos (RNA) y 3) a través de un ajuste multinomial. En general, los indicadores permiten una estimación de la intensidad, aún presentando una dispersión significativa. Siendo el indicador a través del ajuste multinomial el que presenta una representación más fiable de la intensidad MSK-64, observándose que sus resultados son un poco mejores que los que se obtienen de la correlación de la intensidad MSK-64 con el PGA (parámetro sísmico que muestra menor dispersión respecto a la IMSK-64).

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Memoria (diseñador industrial) / En Chile, la necesidad de densificar las ciudades para el mejor aprovechamiento del uso de suelo y recursos energéticos, enfrenta una animadversión cultural a la vivienda colectiva en altura, justificada en parte por los criterios utilitaristas y mercantiles que el sector privado inmobiliario suele anteponer a factores cualitativos, y que se agrava por la periodicidad de eventos sísmicos que refuerzan la desconfianza de la ciudadanía. La actual solución normativa, que garantiza el nivel más básico de seguridad mediante la resistencia estructural del edificio a eventos telúricos, no resuelve los problemas de percepción causados por deterioro del entorno doméstico, como desprendimientos y pérdida de posesiones que afectan psicológica y físicamente a sus residentes. Esta situación motiva a reformular esferas de competencia y a innovar en estrategias de acción para las disciplinas del habitar, relevando la importancia del diseño de componentes en la agregación de valor al producto–vivienda. Se propone como respuesta de diseño un sistema de tabiquería flotante que complementa las prestaciones sismo–resistentes de la obra gruesa, y que mediante la incorporación de la función de estabilidad dinámica al movimiento oscilatorio de la estructura, permite también flexibilizar la configuración del interior del departamento conforme a requerimientos particulares de sus usuarios.

La costa central del Perú se encuentra en silencio sísmico desde hace muchos años por lo que es de gran importancia estudiar el comportamiento que sufrirán las estructuras peruanas ante eventos sísmicos de diversas intensidades y estimar sus consecuencias económicas y sociales con la finalidad de planificar acciones de prevención y reconstrucción. En el caso de las edificaciones de muros de ductilidad limitada no se cuenta con la experiencia de campo sobre su comportamiento estructural respecto a eventos sísmicos debido a que son construcciones relativamente nuevas y no son tradicionales. Las investigaciones respecto al desempeño sísmico de estructuras con muros de ductilidad limitada en nuestro país principalmente se centran en el estudio de las edificaciones de departamentos mayores a 5 pisos y no a viviendas unifamiliares de 2 o 3 pisos. En los estudios previos se han obtenido curvas de fragilidad, que analizan el comportamiento sísmico y los daños sufridos en las estructuras, y curvas de vulnerabilidad, que estiman los costos de los daños generados y sus costos de reparación, para edificaciones mayores a 5 pisos: mientras que solo curvas de fragilidad para viviendas de 2 o 3 pisos. Esta tesis tiene como finalidad ampliar el espectro de análisis del estudio del desempeño sísmico de esta tipología a través del estudio de la vulnerabilidad sísmica de viviendas sociales de 2 niveles.