Evaluación de la vulnerabilidad estructural post evento sísmico del edificio de la Dirección Distrital de Educación del Cantón Chillanes (periodo septiembre/2024 - mayo/2025.

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Universidad Estatal de Bolívar; Facultad de Ciencias de la salud y del ser Humano, Ingeniería en Riesgos de Desastres

Resumen

Esta investigación evalúa la vulnerabilidad estructural post-sismo del edificio de la Dirección Distrital de Educación del cantón Chillanes, construido en 1986 con hormigón armado. Bajo un enfoque mixto, se recopilaron datos cualitativos mediante fichas de inspección y cuantitativos a través de simulaciones con el software CYPECAD, conforme a la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC-2014). El diseño correlacional y longitudinal permitió caracterizar los daños estructurales y su evolución temporal. Los análisis modales revelaron masas modales acumuladas del 98% (X) y 99,31% (Y); además, el cortante basal dinámico superó el 80% del cortante estático requerido, sin necesidad de factores de corrección. Se identificó una condición estructural heterogénea: el 64% de las vigas activas en el forjado 1 excedieron el límite de flecha admisible, con deformaciones críticas superiores a 43 mm. En una segunda evaluación del forjado 2, el 84% de las vigas cumplieron con la normativa, evidenciando una mejora significativa. Las distorsiones de pilares en condiciones sísmicas alcanzaron valores de 1/13 en dirección X y 1/26 en dirección Y, especialmente en el forjado 1, lo que señala concentraciones de desplazamientos laterales en zonas bajas. Asimismo, las pruebas de humedad reflejaron niveles preocupantes de hasta el 60% en cubículos y áreas de techo, asociados a fallos de drenaje y riesgo de fisuración por deterioro del concreto. Estos hallazgos respaldan la necesidad de intervenciones estructurales focalizadas y de un mantenimiento preventivo sistemático.

Descripción

This research evaluates the post-earthquake structural vulnerability of the District Education Directorate building in the Chillanes canton, constructed in 1986 with reinforced concrete. Under a mixed-methods approach, qualitative data were collected using inspection sheets, and quantitative data were obtained thru simulations with CYPECAD software, in accordance with the Ecuadorian Construction Standard (NEC-2014). The correlational and longitudinal design allowed for characterizing the structural damage and its temporal evolution. Modal analyzes revealed cumulative modal masses of 98% (X) and 99.31% (Y); furthermore, the dynamic base shear exceeded 80% of the required static shear, without the need for correction factors. A heterogeneous structural condition was identified: 64% of the active beams in floor 1 exceeded the allowable deflection limit, with critical deformations exceeding 43 mm. In a second evaluation of floor slab 2, 84% of the beams complied with the regulations, demonstrating a significant improvement. Column distortions under seismic conditions reached values of 1/13 in the X direction and 1/26 in the Y direction, especially on the first floor, indicating concentrations of lateral displacements in the lower zones. Likewise, moisture tests revealed concerning levels of up to 60% in cubicles and roof areas, linked to drainage failures and the risk of cracking due to concrete deterioration. These findings underscore the need for targeted structural interventions and systematic preventive maintenance.

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