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Construyendo Viviendas que son seguras en Huracanes y Terremotos

Anonymous — Fri, 19 Nov 2021 18:16:57 +0000

Construyendo Viviendas que son seguras en Huracanes y Terremotos Anonymous (not verified) Fri, 11/19/2021 - 11:16

Escrito por: Briar Goldwyn, Cole Velasquez, Yarelis Gonzales, y Polly Murray

Cuando comenzamos a estudiar el desempeño de las viviendas informalmente construidas en varios desastres naturales en Puerto Rico, la isla no se había afectado por un fuerte terremoto desde hace más de cien años. Comenzamos nuestro estudio en Julio de 2019 preguntando a varios constructores locales, ingenieros, empleados de ferreterías, y propietarios, sobre el riesgo y daño esperado a las casas en caso de un terremoto. Ellos respondieron con preocupaciones sobre el daño de un tsunami, sin hacer mucha referencia hacia los temblores o el daño a las casas de concreto. Hubo un gran cambio en la conversación después de que una serie de terremotos hubieran ocurrido cerca de la costa suroeste de la isla a finales del año 2019 y a principios del 2020, siendo el más fuerte de una magnitud de momento de 6,4. El daño causado por los terremotos afectó específicamente a viviendas construidas con concreto armado y albañilería en el suroeste de la isla. En respuesta, las percepciones de seguridad cambiaron lo que llevó a una falta de confianza en el sector de construcción ya existente y un interés creciente en consultar a ingenieros y arquitectos. Como parte de un proyecto más grande, buscamos evaluar los métodos de construcción y el desempeño estructural de viviendas en el evento de un terremoto.

Para evaluar el desempeño de las viviendas en Puerto Rico en terremotos, analizamos el desempeño estructural de las casas de concreto armado, incluyendo las paredes de bloques. Al comenzar esta evaluación, documentamos la gran variedad de los diseños de casas, aún entre casas construidas por el mismo constructor en la misma calle. Identificamos distintos modelos comúnmente vistos en la construcción de la isla, y evaluamos el impacto de la construcción y las decisiones en el diseño de las mismas en el desempeño sísmico, utilizando el riesgo de un colapso en un evento futuro como criterio de seguridad. Estos modelos incluyen casas construidas con dos métodos de construcción tales como albañilería confinada y albañilería rellena, y casas construidas en zancos/pilotes. Igualmente, variamos en la resistencia de los materiales, en los detalles al reforzar la estructura, en las aperturas de las paredes y los métodos de construcción, entre otras características al construir.También, consideramos en cómo los propietarios de viviendas y constructores pueden implementar técnicas de reforzamiento para reducir los riesgos a la seguridad.

Imagen: Albañilería rellenada vs. Albañilería confinada (Fuente: https://emiworld.org/emi-tech/same-materials-different-buildings)

En este estudio, hemos identificado algunas recomendaciones para mejorar la seguridad sísmica de la construcción con concreto armado en terremotos futuros. Hemos presentado recomendaciones para la construcción nueva y la construcción existente. Para las casas nuevas, nosotros sugerimos que los constructores:

Usen la construcción liviana en los techos y forjados
Construyan la vivienda con la albañilería confinada en vez de la albañilería rellenada
Construyan las columnas con menos espacio entre los anillos , cortes transversales más grandes, y con barras de refuerzo que no estén oxidadas.
Si prefiere la construcción sobre zancos/pilotes por la posibilidad de inundaciones, asegure que las columnas tengan la fuerza apropiada y la capacidad de deformación necesaria con el tamaño transversal necesario, y la cantidad de barras de refuerzo longitudinales y transversales necesarias para las cargas de terremoto

Para las estructuras existentes, determinamos que:

Las columnas vulnerables en las casas construidas sobre pilotes pueden ser reforzadas con una “chaqueta” de concreto armado. Esta renovación aumenta el tamaño de la columna y la cantidad de barras de refuerzo longitudinales y transversales

Imagen: "Chaqueta” de concreto armado

Las viviendas construidas sobre zancos/pilotes pueden ser mejoradas al construir paredes entre los pilotes
Idealmente los constructores y los propietarios expanden horizontalmente los hogares (más cuartos en el primer piso) y expanden verticalmente con segundos pisos construidos en madera, considerando el riesgo de huracanes

Estos hallazgos son importantes, sin embargo, sólo saber cuáles decisiones en la construcción son más seguras no resuelta en un cambio en las prácticas comunes. El último aspecto crucial del proyecto es reconocer y entender por qué la gente local toma algunas decisiones en la construcción. Durante tres viajes a la isla, y con la ayuda y guía vital de ocho asistentes en la investigación y tantos constructores, arquitectos, ingenieros, y empleados de organizaciones locales, nuestro equipo recogió encuestas y datos para estudiar las percepciones de las decisiones de construcción y los efectos al desempeño en huracanes y terremotos. Después de entrevistar más de 50 personas y encuestar más de 300 constructores y empleados de ferreterías alrededor de Puerto Rico, estamos analizando actualmente los resultados para entender totalmente las percepciones de la seguridad del hogar.

Hasta la fecha, descubrimos algunas percepciones de la seguridad en las encuestas que no están de acuerdo con los resultados de nuestro análisis estructural. Entonces, queda una pregunta para nuestro equipo: ¿cómo unimos los resultados del análisis estructural y los resultados sobre las percepciones de seguridad en Puerto Rico?

Reconociendo el papel crucial y útil que las organizaciones comunitarias y locales tienen en Puerto Rico, queremos utilizar estos grupos por sus conocimientos inmensos e influencias. Con la esperanza de mejorar la seguridad de las viviendas, organizaciones locales pueden divulgar los resultados de una manera memorable, clara, y efectiva.

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Building housing that is safe in hurricanes and earthquakes

Anonymous — Tue, 16 Nov 2021 03:53:23 +0000

Building housing that is safe in hurricanes and earthquakes Anonymous (not verified) Mon, 11/15/2021 - 20:53

Written by: Briar Goldwyn, Cole Velasquez, Yarelis Gonzales, and Polly Murray

When we first set out to study the multi-hazard performance of informally constructed housing in Puerto Rico, the island had not been majorly affected by an earthquake for over 100 years. We began our study in July 2019 by asking household members, local builders, engineers, and hardware store employees about the expected risk of an earthquake to their housing and were met with statements about tsunami damage, without many references to shaking or damage to concrete housing. There was a major shift in the conversation after a series of earthquakes, the largest of which was a moment magnitude (Mw) 6.4, occurred along the southwest coast of Puerto Rico in late 2019 and early 2020. In response to earthquake-induced damage, which mostly affected reinforced concrete (RC) and masonry housing in the island’s southwest, safety perceptions shifted, resulting in distrust of the existing construction sector and a growing interest in consultation of engineers and architects. As part of a larger project, we sought to assess construction methods and structural performance of houses in an earthquake event.

To evaluate the performance of Puerto Rico’s housing in earthquakes, we analyzed the structural performance of RC houses, including those with masonry walls. To begin this assessment, we first documented the wide variety of housing designs, even between houses built by the same builder on the same street. We identified a set of archetype houses, and assessed the impact of construction and design decisions on seismic performance, using collapse risk in a future event as a measure of life safety. These archetypes include elevated houses with open ground stories, and houses with masonry infilled or confined masonry walls. We varied material strength, reinforcement detailing, wall openings, and construction method, among other building characteristics. We also looked at the ways households and builders could implement retrofitting techniques to reduce safety risks.

Image: Confined vs. infill masonry (Source: https://emiworld.org/emi-tech/same-materials-different-buildings)

Through this study, we have identified several recommendations to improve seismic safety of RC construction in future earthquake events. We have provided recommendations for new and existing construction. For new houses, we suggest builders:

Use lighter weight construction for roofs and floor slabs
Build housing through the process of confined rather than infilled masonry construction
Build columns with closer traverse tie spacing, larger cross sections, and with reinforcing bars that are not corroded.
If open-ground story construction is preferred due to potential flooding, ensure columns provide adequate strength and deformation capacity, with adequate cross-sectional area, and longitudinal and transverse reinforcing bars for expected earthquake loads

For existing structures, we found:

Vulnerable columns in open ground story can be strengthened using RC jackets that enlarge the cross-section, and provide additional longitudinal and transverse reinforcement

Image: Reinforced concrete jacket

Builders and households would ideally construct horizontal expansions (side rooms added to structure) with concrete and vertical expansions (second stories) with wood (considering hurricane risk, of course)

These findings are important, however, simply knowing that specific construction decisions may be safer does not lead to a change in local construction practices. The critical and the final aspect of our project is to recognize and understand why certain construction decisions are made. Across three fieldwork trips, and with the vital help and guidance from eight different research assistants and countless local organization staff, builders, architects, and structural engineers, our research team collected surveys and data to study the perceptions surrounding construction decisions and their effect on multi-hazard performance. After interviewing over 50 people and collecting more than 300 surveys of local builders and hardware store employees across Puerto Rico, we are currently analyzing the results to holistically understand housing safety perceptions.

To date, we have found a couple of housing safety perceptions within our surveys that do not necessarily align with our structural performance assessments. So, our team is left with a lingering question: how do we merge the results of the structural analysis and the findings about safety perceptions from the local perspective?

Recognizing the vital and helpful role that community-based and grassroots organizations play across Puerto Rico, we seek to turn to these groups for their wealth of knowledge and influence. In the hope to improve housing safety, local community-based organizations can help disseminate our findings in a memorable, clear, and impactful way.

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