Revista de Investigación Científica y Tecnológica Llamkasun
ISSN: 2709-2275
Volumen 5 Nro. 2 de 2024
https://doi.org/10.47797/llamkasun.v5i2.133
Pág. 13
Evaluation of Seismic Resilience of Self-Built Buildings through Nonlinear Analysis and
Incremental Dynamic Analysis
1
Universidad Nacional Federico Villareal, Perú
Recibido: 2024-11-13
Aceptado: 2024-12-26
Publicado: 2024-12-29
Este estudio, titulado "Vulnerabilidad Estructural ante Amenazas Sísmicas en Viviendas de la Zona X de Huaycán,
Distrito de Ate-Vitarte, 2023," proporciona una evaluación exhaustiva de la vulnerabilidad sísmica de las viviendas
autoconstruidas en una región altamente sísmica de Lima. La metodología abarca una evaluación integral de edificios
residenciales de 2, 4 y 6 pisos mediante pruebas de resistencia a la compresión del concreto, las cuales revelaron una
deficiencia del 30% en comparación con el estándar E030. Para cuantificar las probabilidades de colapso, se llevaron a
cabo simulaciones dinámicas avanzadas y análisis no lineales, incluyendo el Análisis Dinámico Incremental (IDA). Los
resultados indican que las estructuras de 2 y 4 pisos son particularmente susceptibles, con una tasa de colapso estimada
del 20.5% bajo condiciones sísmicas extremas. Las curvas de fragilidad revelan además que las construcciones más
antiguas y aquellas construidas sin supervisión técnica adecuada tienen un 45% más de probabilidad de experimentar
fallas estructurales en comparación con las edificadas bajo supervisión profesional. Esto subraya la urgente necesidad
de intervenciones de refuerzo. Además, el estudio introduce un índice de resiliencia sísmica destinado a cuantificar la
capacidad de las viviendas autoconstruidas para soportar eventos sísmicos, proporcionando una herramienta de
evaluación continua que respalda prácticas constructivas mejoradas y promueve la seguridad de las comunidades
vulnerables.
Resiliencia sísmica, viviendas autoconstruidas, vulnerabilidad sísmica, rendimiento estructural, calidad
de la construcción.
This study, titled "Structural Vulnerability to Seismic Hazards in Housing in Zone X of Huaycán, Ate-Vitarte District,
2023," provides an in-depth evaluation of the seismic vulnerability of self-constructed housing within a highly seismic
region of Lima. The methodology encompasses a comprehensive assessment of 2-, 4-, and 6-story residential buildings
using compressive strength testing of concrete, which revealed a 30% deficiency relative to the E030 standard. To
quantify collapse probabilities, advanced dynamic simulations and nonlinear analyses, including Incremental Dynamic
Analysis (IDA), were conducted. The results indicate that 2- and 4-story structures are particularly susceptible, with an
estimated collapse rate of 20.5% under extreme seismic conditions. Fragility curves further reveal that older
constructions and those built without proper technical supervision are 45% more likely to experience structural failure
compared to those erected under professional oversight. This underscores an urgent need for retrofitting interventions.
Additionally, the study introduces a seismic resilience index aimed at quantifying the capacity of self-built housing to
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endure seismic events, providing a continuous assessment tool that supports enhanced construction practices and
promotes the safety of vulnerable communities.
Seismic resilience, self-built housing, seismic vulnerability, structural performance, construction quality.
La vulnerabilidad estructural resultante del crecimiento
desordenado en áreas urbanas de Lima, especialmente
en la Zona X de Huaycán, representa un problema
significativo. Esta área se caracteriza por una
urbanización acelerada sin la infraestructura adecuada,
lo cual incrementa su vulnerabilidad frente a eventos
sísmicos debido a la baja calidad de las edificaciones y
la ausencia de supervisión técnica. La falta de una
planificación urbana efectiva y de una supervisión
técnica adecuada ha incrementado el riesgo para los
habitantes de la zona ante la ocurrencia de sismos.
Ahmad et al., (2019) subrayan la importancia de evaluar
la capacidad estructural de las viviendas
autoconstruidas en zonas sísmicas. Estas evaluaciones
permiten identificar debilidades en el diseño y los
materiales, así como proponer mejoras que reduzcan la
vulnerabilidad estructural. Aroquipa, (2022) destaca que
la falta de recursos y conocimientos técnicos contribuye
a edificaciones que no cumplen con las normativas de
construcción (Aroquipa et al., 2023; Aroquipa &
Hurtado, 2022a), un problema claramente presente en
Huaycán.
Lin & Baker, (2013) desarrollaron análisis dinámicos
incrementales (IDA) para evaluar la respuesta
estructural ante movimientos sísmicos de alta
intensidad, subrayando la importancia de estos análisis
para identificar debilidades críticas en las edificaciones
autoconstruidas. Este tipo de análisis permite simular el
comportamiento estructural bajo diversas cargas
sísmicas, proporcionando información clave sobre
puntos de falla y la capacidad de las edificaciones para
soportar movimientos severos. Ahmad et al., (2019)
también destacan la necesidad de implementar métodos
avanzados para evaluar la vulnerabilidad y proponer
intervenciones que incrementen la resiliencia sísmica de
estas viviendas (AmiriHormozaki et al., 2015; Batabyal,
1998; Bruneau et al., 2003; Bruneau & Reinhorn, 2007;
Maio et al., 2016; Negulescu et al., 2014; Rezaei
Ranjbar & Naderpour, 2020; Shamsoddini Motlagh et
al., 2020). Este estudio evalúa la vulnerabilidad
estructural de las viviendas autoconstruidas en la Zona
X de Huaycán mediante un enfoque integrado de
análisis experimental y modelado numérico. Las
pruebas de resistencia a la compresión, las simulaciones
dinámicas y el análisis de fragilidad permiten
cuantificar el riesgo sísmico de estas edificaciones
(Alberto Maturana, 2011; Becerra, 2015; Cheung et al.,
2000; Colapietro et al., 2014; Firmansyah et al., 2024;
Rezaei Ranjbar & Naderpour, 2020). Las pruebas de
resistencia a la compresión permiten evaluar la calidad
del concreto utilizado, mientras que las simulaciones
dinámicas ayudan a comprender la respuesta de las
edificaciones bajo diferentes escenarios sísmicos. El
análisis de fragilidad ofrece una perspectiva
probabilística sobre la probabilidad de falla en función
de la intensidad del sismo (Aroquipa et al., 2023).
Se introduce un índice de resiliencia sísmica basado en
el enfoque de (L. Yamin et al., 2017), que proporciona
un marco cuantitativo para evaluar continuamente la
capacidad de las viviendas para resistir sismos. Este
índice mide la capacidad de las edificaciones para
absorber y resistir el impacto de un sismo, así como su
capacidad de recuperación posterior. Desarrollar este
índice es esencial para priorizar las intervenciones y
optimizar los recursos disponibles, incrementando la
resiliencia en comunidades vulnerables (Aroquipa,
2022, 2024; Aroquipa et al., 2024; Aroquipa & Hurtado,
2022a, 2022b; Cimellaro et al., 2010; Covarrubias &
Raju, 2020). El objetivo principal de este estudio es
identificar las debilidades críticas y proponer estrategias
de intervención que mejoren la resiliencia de estas
edificaciones. Estas estrategias incluyen el refuerzo
estructural de puntos críticos, la mejora de los
materiales de construcción, y la capacitación de los
habitantes en prácticas constructivas seguras (Allen &
Rainer, 1995; Aroquipa et al., 2023; Aroquipa &
Hurtado, 2022a, 2022b; Belejo & Bento, 2016; Bruneau
et al., 2003; FEMA, 2009; Garrido, 2015; Kroß et al.,
2015; Reddy et al., 2009; Saatcioglu et al., 2013).
Además, se busca involucrar a las autoridades locales en
la implementación de políticas que fomenten la
construcción segura y la supervisión técnica en áreas de
alto riesgo. Este trabajo contribuye al desarrollo de
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políticas públicas orientadas a mejorar la seguridad
habitacional en zonas de alto riesgo sísmico, como
también sugieren (Aroquipa et al., 2016; Villar-Vega et
al., 2017; L. E. Yamin et al., 2014). La principal novedad
de este estudio radica en la integración de un enfoque
multidimensional para evaluar la vulnerabilidad
sísmica, que combina métodos experimentales,
simulaciones numéricas y un índice de resiliencia
adaptado a las condiciones particulares de las viviendas
autoconstruidas en Lima. Este enfoque permite
identificar puntos críticos de vulnerabilidad y
proporciona herramientas prácticas para mejorar la
resiliencia estructural a nivel comunitario. Además, el
estudio formula recomendaciones prácticas que pueden
ser implementadas tanto por los propios residentes
como por las autoridades locales. La inclusión del índice
de resiliencia sísmica proporciona un marco
cuantitativo y continuo para la evaluación de la
seguridad de las viviendas, lo cual es crucial para
planificar intervenciones y asignar recursos en áreas
vulnerables.
La metodología utilizada en este estudio combina
análisis experimentales y modelado numérico para
evaluar la vulnerabilidad sísmica de las viviendas
autoconstruidas en la Zona X de Huaycán. A
continuación, se detalla cada uno de los componentes
metodológicos:
• Caracterización de las Viviendas
Autoconstruidas: Se realizó un levantamiento
de campo detallado para documentar las
características constructivas de las viviendas.
Esta caracterización incluyó inspecciones
visuales para evaluar la calidad de los
materiales, los métodos de construcción y las
deficiencias estructurales existentes. Además,
se utilizó una ficha de encuesta para recoger
información sobre el tipo de materiales,
antigüedad de las construcciones y
participación de profesionales en el diseño y
construcción.
• Selección de la Muestra de Estudio: La muestra
estuvo compuesta por 120 viviendas
autoconstruidas seleccionadas para representar
la diversidad tipológica de la Zona X de
Huaycán. Se incluyeron edificaciones de 2, 4 y
6 niveles, documentando tanto su estado de
conservación como las etapas de construcción
completadas. Esta muestra permitió realizar un
análisis exhaustivo de la capacidad estructural
de estas edificaciones.
• Pruebas Experimentales y Simulaciones
Computacionales: Se realizaron pruebas de
resistencia a la compresión en muros,
empleando muestras de mampostería tomadas
de las viviendas. Adicionalmente, se llevaron a
cabo simulaciones mediante el software
ETABS para modelar el comportamiento de las
estructuras bajo diferentes escenarios sísmicos.
Estas simulaciones incluyeron análisis
dinámicos incrementales (IDA) y se evaluaron
desplazamientos y fuerzas internas generadas
bajo cargas sísmicas extremas. La utilización
del Método de Monte Carlo permitió generar
curvas de fragilidad que describen la
probabilidad de daño en función de la
intensidad sísmica.
• Recolección de Datos Cualitativos: Se
aplicaron cuestionarios estructurados a los
residentes y encuestas a expertos en ingeniería
estructural para obtener una visión cualitativa
de la percepción del riesgo y las prácticas
constructivas en la comunidad. Además, se
revisaron registros históricos y normativas
locales para contextualizar el estudio y
comparar los resultados con otras
investigaciones previas en el ámbito de la
autoconstrucción.
• Validación de los Instrumentos: Los
instrumentos de recolección de datos fueron
validados mediante un panel de expertos,
quienes evaluaron la coherencia y pertinencia
de los contenidos. Se utilizó el coeficiente alfa
de Cronbach para evaluar la consistencia
interna de los cuestionarios, garantizando un
valor mínimo aceptable de 0.7. La validez
externa se verificó comparando los resultados
con estudios similares en otros contextos.
• Análisis de Datos: Los datos recolectados
fueron analizados utilizando herramientas
como SPSS y Performance 3D. Se emplearon
técnicas de análisis descriptivo, correlacional y
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de regresión para explorar las relaciones entre
las variables estructurales y la resiliencia
sísmica de las viviendas. Los resultados se
presentaron en tablas y gráficos, destacando las
probabilidades de falla estructural y el impacto
de las características constructivas en la
resiliencia sísmica.
Esta metodología permitió identificar puntos críticos de
vulnerabilidad y formular estrategias de intervención
adaptadas a las características específicas de las
viviendas autoconstruidas en la Zona X de Huaycán,
con el objetivo de mejorar su resiliencia frente a futuros
eventos sísmicos.
Los resultados del presente estudio proporcionan una
comprensión exhaustiva sobre la vulnerabilidad sísmica
de las viviendas autoconstruidas en la Zona X de
Huaycán. A continuación, se detallan los hallazgos
principales, respaldados por un análisis cuantitativo y
cualitativo riguroso, con apoyo de figuras y tablas que
permiten una interpretación más precisa y profunda de
los datos.
Los
ensayos de resistencia a la compresión indicaron que el
concreto utilizado en la mayoría de los muros de
mampostería posee una resistencia promedio un 30%
inferior al mínimo estipulado en la normativa E030.
Esta deficiencia se observa con mayor frecuencia en las
viviendas de más de cuatro niveles, donde la resistencia
estructural se ve comprometida significativamente. La
Tabla 1 presenta los resultados de resistencia a la
compresión según el número de niveles, destacando una
tendencia decreciente en la capacidad resistente en
edificaciones de mayor altura. Este hallazgo enfatiza la
necesidad urgente de mejorar la calidad del concreto,
especialmente en edificaciones de múltiples niveles que
presentan mayor riesgo estructural.
Estadística de la resistencia a la compresión del
concreto en columnas, vigas y columnas.
Columnas
Vigas
Losas
N
120
120
120
Min
108
136
136
Max
179
190
190
Sum
18763
19602
19589
Mean
156.3583
163.35
163.2417
Std. error
1.402618
1.562007
1.528304
Variance
236.0806
292.784
280.2856
Stand. dev
15.36491
17.11093
16.74173
Median
155.5
163.5
163.5
25 prcntil
145.25
148
148.25
75 prcntil
169.75
180
179.75
Skewness
-0.508063
-0.07905503
-0.08343579
Kurtosis
0.0769747
-1.386156
-1.32213
Geom. mean
155.5742
162.4509
162.3801
Coeff. var
9.826732
10.47501
10.2558
Fuente: Elaboración propia.
Resistencia a la compresión del concreto. a)
Variabilidad normalizado, b) y c).
Los resultados de las pruebas de resistencia a la
compresión indicaron que, en promedio, la resistencia
del concreto en las viviendas de la muestra fue un 30%
inferior al estándar mínimo requerido por la normativa
E030. Esta deficiencia se evidenció en la mayoría de las
viviendas, especialmente en aquellas con más de 4
niveles. En la Tabla 1, se presentan los resultados
promedio de resistencia a la compresión para cada tipo
de vivienda estudiada según el número de niveles, la
figura 1 muestra la variación.
Las simulaciones dinámicas permitieron
evaluar el comportamiento estructural de las viviendas
bajo diferentes escenarios sísmicos. Los
desplazamientos máximos observados en viviendas de
cuatro y seis niveles superaron considerablemente los
límites permisibles, lo que incrementa de manera
Número de Viviendas
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
F´c [kg/cm2]
100
120
140
160
180
200
220
Columna Viga Losa
(a)
(b)
(c)
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significativa el riesgo de colapso durante un sismo
severo. En la Figura 5, se muestra la distribución de
estos desplazamientos para cada tipología de vivienda,
mientras que la Tabla 2 detalla los valores cuantitativos
de desplazamiento y esfuerzos internos generados en las
simulaciones. Estos resultados destacan que las
viviendas más altas presentan una flexibilidad excesiva,
haciéndolas extremadamente vulnerables a la acción
sísmica.
Desviaciones promedio - niveles de daño - no estructural (derivas).
Tipo de
Construcción
Media del desplazamiento espectral (pulgadas) y desviación estándar logarítmica (Beta)
Leve
Moderado
Extenso
Completo
Mediana
Beta
Mediana
Beta
Mediana
Beta
Mediana
Beta
C1H
3.46
0.71
6.91
0.71
21.6
0.79
43.2
0.93
: A
través del Método de Monte Carlo, se desarrollaron
curvas de fragilidad que ilustran la probabilidad de daño
estructural en función de la magnitud del sismo. Las
viviendas de cuatro y seis niveles presentaron una
probabilidad del 65% de experimentar daños severos
durante un sismo de magnitud 8.0 o superior. La Figura
2 presenta las curvas de fragilidad para cada tipología
de vivienda, revelando cómo el incremento en el
número de niveles aumenta significativamente la
vulnerabilidad estructural. Este análisis subraya la
necesidad de adoptar intervenciones de refuerzo
estructural que incrementen la capacidad de resistencia
sísmica, especialmente en edificaciones más altas.
Los resultados de los cuestionarios aplicados a los
propietarios de las viviendas indicaron que más del 70%
de los encuestados desconocían las normativas de
construcción sismorresistente y que la mayoría de las
viviendas fueron construidas sin asesoramiento técnico
adecuado. La figura 4 resume la percepción del riesgo y
las prácticas constructivas empleadas, destacando una
tendencia significativa hacia la autoconstrucción sin
cumplir con los estándares de seguridad. Estos
resultados evidencian la necesidad urgente de
implementar programas comunitarios de educación y
sensibilización sobre la importancia de construir acorde
con las normativas vigentes para minimizar el riesgo
sísmico.
Curvas de fragilidad para los modelos de 2, 4 y 6
niveles.
Aceleración Espectral Sa(T1,x=5%)[g]
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Prob [ED < ED
1
/ PGA = PGA
1
]
0
20
40
60
80
100
Sin Daño
Leve
Moderado
Severo
Colapso
0.45[g]
Aceleración Espectral Sa(T1,x=5%)[g]
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Prob [ED < ED
1
/ PGA = PGA
1
]
0
20
40
60
80
100
Sin Daño
Leve
Moderado
Severo
Colapso
0.45[g]
Aceleración Espectral Sa(T1,x=5%)[g]
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Prob [ED < ED
1
/ PGA = PGA
1
]
0
20
40
60
80
100
Sin Daño
Leve
Moderado
Severo
Colapso
0.45[g]
(a)
(b)
(c)
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Vulnerabilidad, Peligro, Riesgo y Resiliencia sísmica.
El estudio se
desarrolló para los tres tipos de edificios analizados, con
el objetivo de identificar errores en el proceso manual y
llevar a cabo un análisis numérico detallado. A
continuación, se presentan los modelos matemáticos
correspondientes a los edificios de 2, 4 y 6 niveles,
divididos en las siguientes acciones:
Edificios de vivienda analizados, (a) 2, (b) 4 y (c) 6
niveles, en su lado flexible (sistema aporticado).
En primer lugar, se realizó un análisis lineal conforme a
la normativa E30 a los edificios estudiados Figura 4, con
el propósito de evaluar las características fundamentales
del comportamiento estructural bajo cargas sísmicas.
Este análisis inicial permitió comprender el rendimiento
de los edificios bajo condiciones de carga habituales,
proporcionando una base esencial para evaluaciones
posteriores. La Figura 5 presenta los resultados del
análisis lineal, destacando la flexibilidad de las
edificaciones estudiadas.
Derivas de piso para las viviendas de 2, 4 y 6 pisos.
Posteriormente, se llevó a cabo un análisis no lineal con
el fin de obtener las curvas de capacidad a través del
análisis Pushover. Este análisis proporciona
información clave sobre la resistencia y la deformación
de las estructuras antes de alcanzar el colapso,
permitiendo la identificación de puntos críticos y la
capacidad máxima de los edificios. La Figura 6 muestra
el desempeño de los sistemas estructurales analizados,
evidenciando la falta de comportamiento adecuado y las
deficiencias en el rendimiento estructural.
4.17%
0.00%
4.17%
58.33%
37.50%
100.00%
37.50%
37.50%
58.33%
0.00%
58.33%
4.17%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Vulnerabilidad
Peligro
Riesgo
Indice Resiliencia
Baja Media Alta
(a)
(b)
(c)
Δ(%)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
N° Piso
0P
1P
2P
3P
4P
Deriva
Albañileria
Deriva
CªAª
Direccion
Rigido
Albañileria
Direccion
Flexible
Aporticado
Δ(%)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
N° Piso
0P
1P
2P
3P
4P
5P
6P
Deriva
Albañileria
Deriva
CªAª
Direccion
Rigido
Albañileria
Direccion
Flexible
Aporticado
Δ(%)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
N° Piso
0P
1P
2P
Deriva
Albañileria
Deriva
CªAª
Direccion
Rigido
Albañileria
Direccion
Flexible
Aporticado
(b)
(a)
(c)
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Análisis de desempeño “Pushover” de 2, 4 y 6 pisos de
viviendas autoconstruidas.
A través de un procedimiento convencional, se
determinaron las funciones de vulnerabilidad de los
edificios. Estas funciones permitieron validar
cualitativamente los resultados obtenidos previamente,
asegurando la coherencia y consistencia de los
hallazgos. Además, el procedimiento contribuyó a
identificar las debilidades específicas de cada tipología
de edificio, proporcionando una base sólida para evaluar
su comportamiento frente a eventos sísmicos (Figura 7).
Funciones de Vulnerabilidad para las viviendas de 2, 4
y 6 pisos.
Finalmente, se realizó un Análisis Dinámico
Incremental (IDA) con el objetivo de identificar el
colapso progresivo de los sistemas estructurales. Este
análisis permitió observar cómo las estructuras
responden ante incrementos sucesivos en la demanda
sísmica. Los resultados del análisis IDA se presentan en
la Figura 8, específicamente para el edificio de cuatro
niveles, proporcionando una visión detallada del
comportamiento estructural bajo condiciones extremas.
Este método evidenció el bajo desempeño del sistema
estructural, destacando que el segundo nivel presentó un
comportamiento deficiente, alcanzando el colapso total
con un 1% de deriva.
Análisis IDA para la edificación de la vivienda
autoconstruida de 4 pisos.
Con base en los
datos obtenidos, se calculó un Índice de Resiliencia
Estructural (IRE), que integra la capacidad estructural
de las viviendas con la percepción de riesgo por parte de
los propietarios. Este índice mostró que las viviendas de
menor altura presentan una mayor capacidad de
recuperación frente a un evento sísmico, mientras que
las edificaciones de más de cuatro niveles obtuvieron
valores críticos, lo que indica una baja resiliencia. La
Figura 8 presenta la distribución del IRE para las
diferentes tipologías de viviendas analizadas,
proporcionando un indicador claro sobre qué
edificaciones requieren intervenciones prioritarias.
Curvas de Análisis “Pushover”
Desplazamiento en cubierta d (cm)
0 10 20 30 40 50 60
Cortante Basal (Ton)
0
200
400
600
800
1000
Pushover 2 Pisos
Pushover 4 Pisos
Pushover 6 Pisos
95% Conf Capac
Fluencia
0.1g
0.2g
03g
0.4g
0.5g
Colapso
Colapso
Colapso
0%
25%
50%
75%
100%
0 0.5 1 1.5 2
6 Pisos
2 Pisos
4 Pisos
Deriva 4toPiso
Deriva D (%)
0 1 2 3 4 5 6
Sa(T)g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Deriva 2do Piso
Deriva D (%)
0 1 2 3 4 5 6
Sa(T)g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Deriva 1er Piso
Deriva D (%)
0 1 2 3 4 5 6
Sa(T)g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Deriva 3er Piso
Deriva D (%)
0 1 2 3 4 5 6
Sa(T)g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
(a)
(b)
(c)
(d)
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Función de resiliencia viviendas autoconstruidas de 2,
4 y 6 pisos. Según daños originales.
Estos resultados indican claramente que las viviendas
autoconstruidas en la Zona X de Huaycán presentan una
alta vulnerabilidad frente a eventos sísmicos,
especialmente aquellas con mayor número de niveles.
Es fundamental reforzar estas edificaciones mediante
mejoras en la calidad de los materiales, la
implementación de técnicas constructivas adecuadas y
la participación de profesionales capacitados.
Asimismo, se recomienda el desarrollo de programas de
capacitación y concienciación para los residentes, con el
propósito de reducir los riesgos asociados a la
autoconstrucción y fomentar la resiliencia comunitaria
frente a desastres naturales.
Los resultados de la presente investigación se alinean
estrechamente con estudios previos que examinan la
vulnerabilidad y resiliencia de las viviendas
autoconstruidas frente a eventos sísmicos. En primer
lugar, el análisis de la resistencia a la compresión del
concreto utilizado en estas edificaciones revela
deficiencias significativas. Esto es consistente con los
hallazgos de Tarque et al., (2022); Tarque & Pancca-
calsin, (2022), quienes identificaron que la falta de
orientación técnica adecuada y el uso de materiales de
baja calidad aumentan la vulnerabilidad sísmica de las
viviendas en San Miguel, Puno, Perú. En nuestro
estudio, las simulaciones estructurales también
reflejaron una alta probabilidad de daño severo, lo cual
subraya la necesidad de mejorar tanto las prácticas
constructivas como la supervisión durante el proceso de
autoconstrucción. Leal-Rubio, (2017), en su
investigación sobre la vulnerabilidad de las viviendas en
Jocotepec, Jalisco, observó que el uso de materiales
inadecuados y la falta de mantenimiento constituían
factores críticos que incrementaban el riesgo de colapso
estructural durante un sismo. Estos resultados son
congruentes con los encontrados en este estudio, donde
se evidencia una alta variabilidad en la calidad del
concreto, especialmente en elementos estructurales
como vigas, que presentan una resistencia
significativamente menor a la exigida por la normativa
vigente. Asimismo, la evaluación de la resiliencia
sísmica mediante el Análisis Dinámico Incremental
(IDA) muestra que un porcentaje considerable de las
viviendas analizadas podría experimentar colapsos
parciales o totales durante un sismo de gran magnitud.
Este hallazgo coincide con las conclusiones de Vargas
Alzate, (2013), quienes determinaron que las estructuras
construidas sin seguir normativas sísmicas o empleando
estándares obsoletos presentan un riesgo considerable
de falla estructural bajo condiciones sísmicas severas.
En términos generales, los resultados de este estudio
confirman que las viviendas autoconstruidas, sin el
adecuado control técnico y el uso de materiales
conformes a las normativas, son extremadamente
vulnerables ante eventos sísmicos. Es fundamental
promover políticas públicas y estrategias orientadas a
fortalecer la capacidad de resiliencia sísmica de estas
edificaciones. Entre las acciones recomendadas se
encuentran la implementación de programas de
capacitación dirigidos a los propietarios y constructores,
así como el aseguramiento del cumplimiento de las
normativas de construcción segura. Estos hallazgos no
solo enriquecen la comprensión de la situación de las
viviendas autoconstruidas en la Zona X de Huaycán,
sino que también aportan insumos relevantes para la
formulación de estrategias preventivas que contribuyan
a reducir la vulnerabilidad sísmica en otras regiones con
características similares.
Los resultados de esta investigación permiten concluir
lo siguiente, destacando los valores cuantitativos
obtenidos para reforzar la relevancia de los hallazgos:
Alta vulnerabilidad de las viviendas autoconstruidas:
Las viviendas autoconstruidas en la Zona X de Huaycán
presentan una alta vulnerabilidad sísmica debido a la
deficiencia en la calidad de los materiales y la falta de
Costo proporcional a la perdida [ 3 veces la Perdida]
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
NIvel de Daño - Perdida Relativo [%]
40
60
80
100
2 Niveles
4 Niveles
6 Niveles
Normal Desño
Degradación por
Autoconstrucción
92.6% pierde 7.4%
88.2% pierde 11.78%
89.6% pierde 10.4%
70.2%
62.6%
56.7%
87.02%
81.59%
69.86%
Maximo Daño
sismo severo
Maxíma
Recuperación
100% - Vivienda Bien diseñada y contruida
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Análisis No Lineal y Análisis Dinámico Incremental
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supervisión técnica adecuada durante su construcción.
En particular, la resistencia a la compresión del concreto
utilizado fue un 30% inferior a los estándares
normativos, lo cual incrementa considerablemente el
riesgo de falla estructural. Aproximadamente el 70% de
las viviendas evaluadas presentaron resistencia por
debajo del límite requerido.
Impacto de la falta de normativas y supervisión: La
ausencia de seguimiento a las normativas de
construcción y la práctica extendida de la
autoconstrucción sin asesoramiento técnico son factores
críticos que aumentan el riesgo de colapso durante
eventos sísmicos. Se observó que el 65% de las
viviendas analizadas carecen de cumplimiento con los
estándares básicos de seguridad estructural, lo cual
incrementa notablemente el riesgo de daño.
Resiliencia estructural insuficiente: La evaluación de la
resiliencia sísmica mediante el Análisis Dinámico
Incremental (IDA) reveló que el 55% de las viviendas
presentan una probabilidad alta de colapsar parcial o
totalmente frente a sismos de magnitud elevada. Este
dato es consistente con estudios previos que han
destacado el riesgo inherente en edificaciones
construidas sin un adecuado diseño sísmico.
Necesidad de políticas públicas y programas de
capacitación: Para reducir la vulnerabilidad sísmica de
las viviendas autoconstruidas, es fundamental promover
políticas públicas que garanticen la correcta aplicación
de las normativas de construcción y faciliten el acceso a
capacitación técnica para los constructores y
propietarios. La implementación de programas
comunitarios que fomenten el uso de buenas prácticas
constructivas es esencial para incrementar la resiliencia
de estas comunidades. En este estudio, se identificó que
solo el 25% de los propietarios habían recibido algún
tipo de capacitación relacionada con prácticas
constructivas seguras.
Contribución a la reducción de riesgos: Los resultados
de esta investigación no solo son relevantes para la
comprensión de la situación específica de la Zona X de
Huaycán, sino que también tienen implicaciones más
amplias para otras regiones con condiciones similares.
Las estrategias propuestas pueden servir como modelo
para reducir la vulnerabilidad sísmica de viviendas
autoconstruidas en contextos donde predominen la
informalidad y la ausencia de supervisión técnica. Se
sugiere que al menos el 50% de las viviendas analizadas
deberían someterse a procesos de reforzamiento
estructural para mejorar su seguridad.
La mejora de la calidad de los materiales, la
implementación de prácticas constructivas adecuadas y
el fortalecimiento de las capacidades técnicas de los
actores involucrados en la construcción de viviendas
son fundamentales para incrementar la resiliencia
sísmica de las comunidades más vulnerables. Es
imperativo que se adopten medidas que promuevan
construcciones seguras, asegurando el cumplimiento de
normativas técnicas y fomentando una mayor
concienciación sobre el riesgo sísmico en la población.
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