Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Elaboración de una guía para la implementación de un sistema de abastecimiento de agua segura para los primeros momentos de una emergencia por sismo en la metrópoli de Lima y Callao(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-10) Tejada Romero, Fresia Mirelly; Suarez Quintana, Jeans Franklin; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaSegún Cenepred, el escenario sísmico crítico esperado para la metrópoli de Lima y Callao es la ocurrencia de un sismo de 8,8Mw, el cual ocasionaría una situación de emergencia que incluiría la interrupción parcial o total del sistema de agua potable que ofrece Sedapal. A partir de un análisis de los protocolos y planes de contingencia existentes, se considera que el servicio sería restablecido a partir de los 3 días, lo cual puede ser una estimación optimista con base en las experiencias previas en Perú y otros países de América Latina y Asia. Ante ello, se requiere la implementación de un sistema de abastecimiento de agua segura que funcione desde el inicio de la emergencia hasta la puesta en marcha de las primeras respuestas de los protocolos de abastecimiento, además se requiere que este sistema esté localizado estratégicamente en lugares accesibles y de mayor demanda, como los espacios públicos. En ese sentido, el objetivo de esta tesis es elaborar una guía para la implementación de un sistema de abastecimiento de agua segura que funcione con las características descritas. En cuanto a la metodología aplicada, se trabajó en 4 fases. Primero se identificaron las zonas abastecidas y no abastecidas; en segundo lugar, se determinó la solución de abastecimiento; posteriormente, se definieron los tipos de tanques a implementar con base en los criterios de factibilidad y finalmente se realizó la guía y su aplicación para una manzana de estudio. Como resultado, es posible garantizar el abastecimiento de la totalidad la metrópoli a través de las alternativas de abastecimiento propuestas para las zonas donde Sedapal no podrá abastecer. Sin embargo, es importante mencionar que todo trámite de una nueva instalación requiere de trámites y coordinaciones con Sedapal y la población en conjunto para evitar conflictos; además, resulta primordial que las autoridades sean conscientes de la problemática de desabastecimiento post-sismo y se organicen para ofrecer soluciones beneficiosas y efectivas, preferiblemente tomando en cuenta los datos de esta guía y otros estudios complementarios.Item Evaluación del riesgo sísmico de viviendas sobre pircas en un asentamiento humano en el distrito de Villa María del Triunfo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-01) Ramos Clemente, Vladimir; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaEn la ciudad de Lima, la expansión urbana no planificada ha ocasionado que la población más desfavorecida ocupe terrenos precarios en zonas inseguras como las laderas de cerros; es por ello, que para nivelar estos terrenos y construir sus viviendas, los pobladores construyen muros de piedra con junta seca, conocidos como “pircas”. Asimismo, esta ciudad se encuentra en la zona con mayor actividad sísmica en el mundo, conocida como el Cinturón de Fuego del Pacífico. Es así que, la vulnerabilidad del sistema vivienda-pirca, producto de la informalidad e improvisación en su construcción, se superpone al peligro sísmico generando un alto riesgo en la población, lo cual puede traducirse en lamentables pérdidas humanas y materiales. El presente trabajo consiste en la evaluación del riesgo sísmico de las viviendas del AAHH Edén del Manantial ubicado en el distrito de Villa María del Triunfo. La evaluación consistió en la caracterización espacial de peligro, vulnerabilidad y exposición, y en la superposición de esta información con un enfoque probabilístico. En primer lugar, se realizó la estimación del peligro sísmico de la zona siguiendo la metodología de evaluación probabilística del peligro sísmico, PSHA, por sus siglas en inglés. En segundo lugar, la vulnerabilidad de estas estructuras se estimó a través de los resultados experimentales de ensayos estáticos realizados a escala natural a dos tipologías definidas, pircas de 1m y 1.5m de altura. Finalmente, la información de los elementos expuestos, fue obtenida de la base de datos de instituciones públicas como son el INEI y el COFOPRI. La evaluación de riesgo fue realizada utilizando el software CAPRAGIS v2.4.0. Los resultados indican que los sistemas vivienda-pirca son altamente riesgosos y frágiles debido a que ante un sismo frecuente las pircas de 1.5m de altura colapsarían en su totalidad mientras que las pircas de 1m de altura presentarían un daño promedio de alrededor del 85%, asimismo, ante sismos ocasionales la totalidad de ambos sistemas ya se encontrarían colapsados. En ese sentido, se recomienda limitar el uso de pircas a construcciones temporales. Sin embargo, su uso podría ser ventajoso en otros espacios, en los cuales no se ponga en alto riesgo vidas humanas, como por ejemplo, terrazas de agricultura, construcciones en espacios públicos o áreas naturales protegidas, debido a que la construcción de las pircas tiene un bajo impacto en el medio ambiente y su costo es relativamente bajo en comparación con las estructuras tradicionales.Item Evaluación experimental del desempeño de muros de contención de piedra de junta seca usando especímenes a escala reducida(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-09-07) Alcántara Cornejo, Julio César; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaLa ciudad de Lima es una zona altamente sísmica, en el que el 30% de la población vive en las laderas de los cerros. Esta situación, sumada a informalidad en las construcciones, ocasiona una situación de gran vulnerabilidad. Para poder habitar en las laderas de los cerros, los habitantes emplean terraplenes y muros de piedra de junta seca (pircas) como muros de contención. Los efectos de un sismo de gran intensidad podrían provocar la falla en los terraplenes y las pircas, dando lugar a grandes daños materiales y lamentables pérdidas humanas. Para disminuir la vulnerabilidad de las pircas, es necesario realizar estudios experimentales para poder caracterizar las propiedades de este tipo de construcciones y evaluar su desempeño ante cargas laterales perpendiculares a su plano. En el proyecto 109-2017- FONDECYT, que propone la construcción y ensayos de pircas a escala natural, se ha visto la necesidad de llevar a cabo ensayos complementarios a escala reducida con el fin de definir algunos parámetros y verificar los modelos numéricos. El objetivo es evaluar experimentalmente el desempeño de muros de piedra de junta seca frente a cargas laterales estáticas perpendiculares a su plano, mediante el uso de especímenes (muros) a escala reducida. Primero, se caracteriza los especímenes a ensayar según la geometría y armado, obteniendo un espécimen ideal. Luego, se diseña y construye un equipo portátil inclinable para ensayos estáticos ante cargas laterales. A continuación se diseña, construye y ensaya los especímenes, realizando diez ensayos con el fin de hallar la fuerza máxima que puedan resistir los especímenes. Con los bloques regulares (adoquines) se hizo tres ensayos en los que se arman muros sin arriostres. Con los bloques irregulares (rocas) se hizo: tres ensayos en los que se arman muros sin arriostres, tres ensayos en los que se armas muros con arriostres, y un ensayo en el que se arma un muro con tarrajeo. Con los ensayos realizados, se obtiene la fuerza máxima como el porcentaje del peso propio de los especímenes: en bloques regulares sin arriostres, 32%; en bloques irregulares sin arriostres, 24%, en bloques irregulares con arriostres, 33%; y en bloques irregulares con tarrajeo, 57%. En conclusión, se logra el objetivo mencionado, ya que con los ensayos a escala reducida se puede validar (teóricamente) los resultados de ensayos a escala natural.Item Análisis probabilístico de peligro sísmico para el diseño de una presa de enrocado en Huancavelica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-03) Barreto Jiménez, Diego Afonso; Santa Cruz Hidalgo, Sandra CeciliaActualmente el Perú es uno de los países que busca planificar y mitigar los desastres que puedan ocurrir debido a los fenómenos sísmicos ocasionados por la alta sismicidad de la zona en donde se encuentra. Por consiguiente, se elaboran normas de diseño sismo resistente en donde se detallan las cargas sísmicas a usar en los diseños de edificios; si bien en la norma se detalla para edificaciones comunes, cuando se trata de estructuras esenciales como presas, túneles o centrales nucleares, estas no están especificadas. Por esta razón se realizan estudios de peligro sísmico que permitan obtener valores de demanda sísmica que puedan ser usados en el diseño de este tipo de infraestructuras. En esta tesis se busca determinar los valores de la demanda sísmica mediante un análisis probabilístico de peligro sísmico para una presa de enrocado ubicada en la provincia de Tayacaja, Huancavelica. El desarrollo del análisis probabilístico se realizó con la metodología de Cornell 1968 teniendo como herramienta el programa CRISIS 2015, la elaboración del espectro de diseño bajo la metodología FEMA 356, el cálculo de los valores de los coeficientes de diseño sísmico bajo el enfoque de los artículos RUIZ et al 2011 y MARTINEZ et al 2011 y, por último, los acelerogramas sintéticos se generaron con la herramienta SEISMOSOFT. Los resultados obtenidos demostraron que el análisis probabilístico de peligro sísmico se pudo realizar de manera satisfactoria a pesar que la presa se ubicaba en un sitio distante a una falla sísmica importante y además de carecer de registros sísmicos relevantes; permitiendo obtener demandas sísmicas para la presa de enrocado en forma de espectros de diseño, coeficientes sísmicos y acelerogramas artificiales para tiempos de retorno de 475 y 2475 años muy similares.