Evaluación de la vulnerabilidad sísmica de la Institución Educativa N° 474, La Tina - Ciudad de Lambayeque

Abstract

El problema de investigación se centra en la vulnerabilidad sísmica de la Institución Educativa N° 474 en La Tina, Lambayeque, Perú, una edificación esencial construida en el año 2022 que alberga a estudiantes menores de edad, expuesta a riesgos sísmicos en una zona de alta actividad tectónica, afectando la seguridad pública y el cumplimiento de normativas como la E.030. El objetivo es evaluar la vulnerabilidad sísmica mediante la clasificación de suelos, capacidad portante, resistencia de elementos y análisis dinámico, proponiendo el reforzamiento estructural para garantizar la operatividad post-sismo. El enfoque del presente estudio es cuantitativo y diseño descriptivo, utilizando la ficha de Benedetti y Petrini para calcular el índice de vulnerabilidad basado en 11 parámetros; ensayos de granulometría, límites de Atterberg y Proctor para clasificar suelos según SUCS y AASHTO; cálculo de capacidad portante; esclerometría no destructiva para determinar resistencias en concreto; y análisis sísmico dinámico con superposición espectral en ETABS, considerando parámetros como zona sísmica (Z=0.45), suelo intermedio (S=1.05) y factor de uso (U=1.5). Los resultados revelan un índice de vulnerabilidad de 24 puntos, con suelo clasificado como CL/A-7-6(0) con 93% finos y capacidad portante promedio de 1.25 kg/cm2; periodos fundamentales Tx=0.252 s y Ty=0.111 s; derivas iniciales de 0.007220 en el segundo nivel, reducidas a 0.006823 tras reforzamiento con encamisado de columnas (incremento de sección en 10 cm por cara, reduciendo inercia en 285%). En conclusión, la estructura presenta vulnerabilidad media debido a deficiencias en rigidez lateral, requiriendo intervenciones como encamisado de columnas en pórticos longitudinales para cumplir la Norma E.030.

The research problem focuses on the seismic vulnerability of Educational Institution N° 474 in La Tina, Lambayeque, Peru, an essential building constructed in 2022 that houses underage students, exposed to seismic risks in a high tectonic activity zone, affecting public safety and compliance with regulations such as E.030. The objective is to evaluate seismic vulnerability through indices, soil classification, bearing capacity, element resistance, and dynamic analysis, proposing reinforcements if necessary to ensure post-earthquake operability. The applied methodology is quantitative and descriptive, using the Benedetti and Petrini form to calculate the vulnerability index based on 11 parameters; granulometry, Atterberg limits, and Proctor tests to classify soils according to SUCS and AASHTO; bearing capacity calculation; non-destructive sclerometry to determine concrete resistances; and dynamic seismic analysis with spectral superposition in ETABS, considering parameters such as seismic zone (Z=0.45), intermediate soil (S=1.05), and usage factor (U=1.5). The results reveal a vulnerability index of 24 points (25.50 normalized, medium level, range 20- 40), with soil classified as CL/A-7-6(0) with 93% fines and bearing capacity of 1.15-1.34 kg/cm2; resistances in columns of 200-358 kg/cm2 (average 265 kg/cm2) and beams of 315- 348 kg/cm2 (average 326 kg/cm2); fundamental periods Tx=0.252 s and Ty=0.111 s; initial drifts of 0.007220 on the second level, reduced to 0.006823 after reinforcement with column jacketing (section increase of 10 cm per face, reducing inertia by 285%). In conclusion, the structure presents medium vulnerability due to deficiencies in lateral stiffness and conservation, requiring interventions such as column jacketing in longitudinal frames to comply with the E.030 Standard.