caracas, noviembre de 2012 tutores académicos: prof. garcía, julián prof. korody, m. eugenia...

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PROPUESTA DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOESPACIAL SOBRE LAS CARACTERÍSTICAS

ESTRUCTURALES Y PATOLOGÍAS, DE LAS EDIFICACIONES PATRIMONIALES DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA DE

CARACAS

Caracas, Noviembre de 2012

Tutores Académicos:Prof. García, Julián Prof. Korody, M. Eugenia

Presentado ante la IlustreUniversidad Central de Venezuela

Por las Br.:De Abreu Gómez, María I.

Osorio Barbella, Luisa C.Para optar al Título de

Ingeniero Civil

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

2

Planteamiento del problema

Marco Teórico

Metodología

Análisis de resultados

Conclusiones

Recomendaciones

CONTENIDO

3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

4

Problema de la Investigación

Ciudad Universitaria de Caracas (CUC)• Lugar donde funciona la Universidad Central de Venezuela (UCV)• Posee la condición de Patrimonio de la Humanidad

Mantenimiento y prevención de la CUC• Creación del Consejo de Preservación y Desarrollo (COPRED)• Información como producto de Investigaciones

Propuesta de un Sistema de Información Geoespacial• Ubicación , recopilación y clasificación de información existente• Suministrar información de manera práctica

5

Objetivo General

Elaborar un sistema de información geoespacial de las

principales características estructurales, de patología y de

gestión de riesgo de las estructuras evaluadas de la

Ciudad Universitaria de Caracas.

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Objetivos Específicos

Analizar la información obtenida en diversas investigaciones y reportes técnicos preliminares enfocados en el estudio de las

estructuras de la Ciudad Universitaria de Caracas.

Categorizar información estructural, de patología y de gestión de riesgo de las estructuras de la Ciudad Universitaria de

Caracas (CUC).

Formular indicadores de estructura, patología y gestión de riesgo asociados a la herramienta e información disponible.

Diseñar el sistema de información geoespacial en sus fases: diseño conceptual, diseño lógico y diseño físico.

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Justificación

Aporte a la CUC

Información sobre el estado a nivel

estructural de la CUC

Prevención de futuros daños en las

edificaciones de la CUC, como Patrimonio

Mejoras en uso y mantenimiento de las

edificaciones

Representa una herramienta

El manejo de información estructural

y patologías

Futuras investigaciones en el área de Ingeniería

Civil y Geodésica

Entes encargados del mantenimiento de la

CUC

Para la planificación de gestión de riesgos

Aportes a COPRED

Fuente de información de las edificaciones

patrimoniales de la CUC

Como estudiantes

Brindar conocimientos indispensables como

futuros Ingenieros Civiles

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MARCO TEÓRICO

9

Ciudad Universitaria de CaracasDiseñada

arquitectónicamente por Carlos Raúl

Villanueva

Inicio de construcción en la década de los

40 (1943)

Posee, 89 edificaciones en

donde se concentran 9 facultades

La CUC como Patrimonio de la

Humanidad.

Medidas para su mantenimiento y

preservación

10

Preservación y Mantenimiento

“conjunto de acciones continuas permanentes orientadas a prever y asegurar con eficiencia la preservación y el funcionamiento de los bienes de la Institución”

COPRED

Creado pocos meses después de la

declaración de la CUC como

Patrimonio de la Humanidad, en el

año 2000

Su Objetivo principal es preservar y

desarrollar todo el patrimonio edificado

de la CUC

Debe garantizar a las generaciones,

presentes y futuras, el aprovechamiento

y disfrute del patrimonio cultural

de la UCV

Realiza investigaciones

enfocadas en el área de

mantenimiento y preservación de las

edificaciones y diferentes espacios que conforman a la

CUC

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Características estructurales

Normas de construcción

•MOP 1945•MOP 1947•MOP 1955•MOP 1967•COVENIN 1756-2001•FONDONORMA 1753-2006

Lineamientos generales de intervención para

edificaciones de la ciudad universitaria

•Clasificación de las edificaciones: •TIPO I,II,III,IV y V.•Tipo de intervenciones

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Patologías estructurales“Daños o enfermedades que presenta la estructura”

Tipos

Humedad Desprendimiento y/o fisura de mosaico Corrosión

13

Tipos

Capa vegetal Falta de recubrimiento Grietas

Patologías estructurales (continuación)

14

Aspectos importantes

Gestión de riesgo •Crear estrategias de prevención y mitigación del riesgo utilizando recursos gerenciales.

Indicadores•Brindan información cualitativa o cuantitativa•Evaluar respecto a un todo•Magnitud del estado o funcionamiento del elemento a estudiar

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Indicadores

Indicadores recopilados en investigación pasadas

Indicadores de Patologías Indicadores de Gestión de Riesgo

Cumplimiento de Normativas referentes a:• Accesibilidad de las personas•Medios de escape•Señalización de seguridad•Sistemas de detección, alarma y extinción de incendios•Equipamiento contra incendios

•Tabla de escala de daños

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Nivel de daño Tipo de daño 1 2 3 4 5

HumedadPresencia de humedad en menos del 10% del

elemento

Presencia de humedad entre el 10% y 25% del

elemento

Presencia de humedad entre el 25% y el 50%

del elemento

Presencia de humedad entre el 50% al 75%

del elemento

Presencia de humedad entre e 75% al 100%

del elemento

Recubrimiento Menos de 10cm de

acero sin recubrimiento en todo

el elemento

Menos de 10cm a 30cm de acero sin

recubrimiento en todo el elemento





Mas de 80cm de acero sin recubrimiento en

todo el elemento

CorrosiónAcero sin

recubrimiento con muy poca corrosión

Acero sin recubrimiento con

corrosión poco apreciable

Acero sin recubrimiento

totalmente corroído en la zona expuesta

Acero corroído en el interior del elemento, pequeñas grietas en el

concreto que se encuentra alrededor

de la barra

Acero corroído en el interior del elemento. Grandes grietas en el

concreto que se encuentra alrededor

de la barra

Grietas Presencia de grietas en menos del 10%

Presencia de grietas entre el 10% y 25% del

elemento


elemento


elemento

Presencia de grietas entre el 75% y 100%

del elemento

Desprendimiento y/o fisura de

mosaico

Se observan áreas con mosaicos

desprendidos en menos de 10% de la

superficie


desprendidos en menos del 10% al 25%

de la superficie



de la superficie



de la superficie


desprendidos en mas del 75% de la

superficie

Capa vegetalPresencia de por lo menos 2 plantas no

mayor a 5cm de altura

Presencia de por lo menos 5 plantas no

mayor a 5cm de altura

Presencia de 3 o mas plantas entre 5 a 10cm

de altura

Presencia de 5 plantas entre 3 a 10cm de

altura

Presencia de plantas de mas de 10cm de

altura

Tabla de Escala de daños

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Sistemas de información Geoespacial (SIG)

“Es el conjunto de elementos que trabajan de manera organizada para almacenar, acceder, transformar y desplegar información real. Los SIG, facilitan la obtención de información espacial de la distribución de objetos en mapas”

SIGHardware

Programas

Recurso Humano

Procedimientos

Datos

18

Diseño de un SIG

Fase 1 Fase 2 Fase 3Diseñ

o Conceptual

Diseño

Lógico

Diseño

Físico

•Definición de uso y objetivos del SIG•Funciones a cumplir•Análisis y categorización de la información a mostrar en el SIG

•Esquematización de la estructura de datos •Generación de propuesta sobre de la base de datos •Esquematización de la visualización de las interfaces

•Creación de la base de datos•Realización de las interfaces (Programar)

19

METODOLOGÍA

20

Fase 1. Investigación de la información disponible

Fase 2. Diseño del Sistema de Información

Metodología

21

Investigación de la información disponible

Investigación de la Bibliografía disponible- Se recopiló la información referente a los Trabajos

Especiales de Grado.- No se posee una fuente única digital que facilite

su acceso y manejo.- Se detalló únicamente la información de 23

edificios

Investigación de herramientas

- Se realizó un estudio de posibles herramientas de programación libre:

MapServer: Manejo de los mapasMySQL: Manejo de los datos

PHP y HTML: Creación de la página web

22

Diseño del SIG

Actividad 1: Identificación de los

posibles usuarios

• Para conocer las necesidades de datos que presentaban, defiendo así las funciones que desempeñaría el SIG y la información necesaria para cumplir dichas funciones.

Actividad 2: Análisis, selección y recopilación

de la información

• Diseño de las planillas de levantamiento de información de cada edificio (Información general, patologías y gestión de riesgo).

• Se creo una visión de las funciones y operaciones a ejecutar por el SIG.

Actividad 3: Definir las funcionalidades del

sistema

• Se concentró la información en dos grupos y se definieron los tipos de búsquedas

• Carga y almacenamiento de datos

• Mantenimiento • Consulta

DISEÑO CONCEPTUAL

23

HumedadDesprendimiento y/o

fisura mosaicoCapa vegetal

Corrosión Grietas

Falta de recubrimiento

Patologías

Edificio Nivel de daño Ubicación Observación

Inicio de construcciónInauguraciónUso originalUso actualNorma con que fue construidoDescripciónSueloCumplimiento con FONDONORMA 1753-2006Cumplmiento con COVENIN 1756-2001TipoNumero de nivelesNumero de sotanosModulosAltura total del edificio

Edificio

Tipos de Búsquedas

Búsqueda Patologías

Búsqueda Información general

24

HTMLPHP

MySQLMapServer

Se estableció la relación de como se estructuran los datos y las relaciones que se

crearían entre ellos.

Se determinó el desarrollo de una

plataforma web con códigos en PHP y

HTML, la cual pudiese tener una

conexión con MapServer para la

visualización de mapas y consultas

geoespaciales, y tanto la plataforma web

como MapServer se pudiesen conectarse

con MySQL.

Diseño Lógico

patologías

25

Diseño Lógico

Se crearon 13 tablas en función de la clasificación de la información

26

Diseño Lógico

27

Diseño Lógico

Se definieron los detalles de la estructura de datos tales como:• Tipo de campo • La nomenclatura

apropiada de una base de datos funcional

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Los mapas que se utilizaron son los que dispone el CIASIG de la Ciudad Universitaria de Caracas

Mapas compuestos por capas

QuantumGis para la creación de atributos

Coordenadas UTM Datum SIRGAS-REGVEN.

Escala 1:5000

Diseño Lógico (continuación)

29

Diseño Lógico

MapServer

MySQL

30

Diseño Físico

31

Sistema de información geoespacial

Inicio Consultar en el mapa

Información por edificio

Consultar patología

Información por patología

Ver detalle

Consultar información general por

edificio

Información por edificio

Gestión de riesgo

Bibliografía

Interfaz usuario

Diseño Físico (continuación)

32

Administrador

Patologías

Insertar Modificar Eliminar

Información general por edificio

Insertar Modificar Eliminar

Interfaz administrador


33


34


35

ANÁLISIS DE RESULTADOS

36

Descripción general por edificio

• COD• Año de construcción• Año de Inauguración• Normas de Construcción: MOP 1945, MOP 1947, MOP 1955, MOP 1967.• Uso original: Aulas, oficinas, comunicaciones, educacional, laboratorio, museo y

viviendas.• Uso actual: Aulas, administrativo, laboratorio• Descripción• Tipo de suelo• Tipo: I, II ,III, IV• Número de pisos• Número de sótanos• Incumplimiento con la norma COVENIN 1756-2001• Incumplimiento con la FONDONORMA 1753-2006

Análisis y selección de la información disponible

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Gestión de riesgo

•Nombre de la norma•Código de la norma•Porcentaje de cumplimiento

Patologías•Tipo de daño:•Humedad•Recubrimiento•Corrosión•Grietas•Desprendimiento y/o fisura mosaico•Capa vegetal•Escala de daño: Del 1 al 5•Elemento donde se presenta•Ubicación•Observaciones•Imagen

Análisis y selección de la información disponible( continuación)

38

Identificación de los posibles usuarios

Administrador

Miembros de la Comunidad Universitaria

Dirección de Mantenimie

nto

COPRED

Investigaciones

futuras

Visitante

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Recopilación de la información

Año en que fue observada la

patologíaPatología Nivel de daño Ubicación Elemento Observación Imagen

2010 Humedad 4 Nivel 2 Pared -

2010 Humedad 4 Nivel PB Columna -

2010Desprendimient

o y/o fisura mosaico

3 Nivel PB ParedPintura sobre mosaico para tapar grafiti

2010 Capa vegetal - Fachada Este Pared -

2010 Grietas 5 Nivel PB ParedPintura sobre mosaico para tapar grafiti

Escuela de Ingeniería Eléctrica

40

Recopilación de la InformaciónEscuela de medicina Luis Razetti

Inicio de construcción 1950

Inauguración 1955

Uso original Viviendas

Norma con que fue construido MOP 1947

Uso actual Aulas

Descripción

Estructura de concreto armado. Sistema constructivo aporticado en 2 direcciones. Las

plantas poseen un pasillo central de circulación que cruza cada bloque con accesos y escaleras en

ambos extremos.

Suelo No disponible

Incumplimiento con FONDORNORMA 1753-2006

Los valores de deriva no cumplen. Las columnas poseen una resistencia inferior a la necesaria. El

87% de las vigas les falta el área de acero o requieren una mayor sección. No cumple con las

normas actuales

Incumplimiento con COVENIN 1756-2001 No se realizo el estudio con esta norma

TIPO II

Niveles 4

Número de sótanos 0

Módulos 5

Altura edificio (m) 14

41

Indicadores

• Se buscó brindar información cuantitativa de la condición en que se encontraban los edificios con respecto a un todo.

• Se formularon indicadores de patologías en función del nivel de daño presente en las mismas e indicadores de información estructural con respecto a los 23 edificios estudiados.

Patologías 107

Nivel de daño 5 4

Nivel de daño 4 7

Nivel de daño 3 7

Nivel de daño 2 4

Nivel de daño 1 2

Total de registros

Número de edificios 23Incumplimiento con

FONDONORMA 1753- 200611

Incumplimiento con COVENIN 1756-2001

5

Norma de Construcción MOP 1945

2


19


2


1

Gestión de riesgos 1

Total de registros

42

http://localhost/SIG/sitio_luisa/inicio/inicio.php

43

CONCLUSIONES

44

Conclusiones

•Con el análisis de la información, disponible en investigaciones previas, se obtuvo la información útil en materia de prevención y mantenimiento de las edificaciones que conforman la CUC, determinando así, el tipo de información de mayor importancia que se le proveería a los usuarios.

•Con la información obtenida en el análisis, se demarcaron los parámetros de mayor importancia, obteniendo así la conceptualización de planillas como instrumentos de levantamiento de datos, facilitando a futuros levantamientos de información.

•Con la finalidad de conocer el nivel de daño o el estado general de la estructura se formularon indicadores, en las áreas de estructuras, patologías y gestión de riesgo.

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•La fase de diseño conceptual, lógico y físico llevada a cabo para el desarrollo del Sistema, permitieron organizar y manejar la información disponible de los edificios estudiados, a través de una interfaz amigable que facilita la interacción entre el usuario y la base de datos, apoyada en la herramienta MapServer y la plataforma web; logrando así la manipulación, modificación, y la generación de consultas y reportes de manera sencilla.

Conclusiones (continuación)

•El sistema propuesto en el presente trabajo de investigación logra la conexión entre la plataforma web, la herramienta MapServer y la base de datos en conjunto, estudio que no se había realizado con anterioridad en la Escuela de Ingeniería Civil sirviendo de apoyo a futuras investigaciones.

•La base de datos desarrollada en el presente trabajo de investigación, representa una fuente de almacenamiento de información digital de los datos disponibles de las edificaciones de la CUC, que no se poseía con anterioridad, apoyando así futuras investigaciones en el área.

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RECOMENDACIONES

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Recomendaciones

•Continuar el desarrollo del Sistema de Información Geoespacial de las Características Estructurales y Patologías de la Ciudad Universitaria de Caracas, continuando con las investigaciones de las edificaciones de la CUC, y así poder ampliar la base de datos. A medida que se vayan realizando dichas investigaciones, agregar la en el sistema según los requerimientos.

•Extender el sistema hacia nuevos tópicos de prevención y mantenimiento, para así lograr un mejor desempeño del mismo.

•Difundir el uso de la herramienta entre las autoridades de la Facultad y Dependencias Centrales con la finalidad de ampliar sus posibilidades de aplicación.

•Elaboración de un proyecto de servicio comunitario con estudiantes de ingeniería civil o geodesia, previo entrenamiento, a fin de poder registrar nueva investigación en el sistema.

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•Realizar mantenimiento a la base de datos con el fin de actualizar la información ya disponible en ella.

•Instalar el sistema en la Sala de Computación del Departamento de Ingeniería Geodesia y Agrimensura o el Departamento de Ingeniería Estructural, de manera que dicha computadora pueda comportarse como servidor, al colocar el sistema en las redes de la Universidad Central de Venezuela.

•Dar a conocer el trabajo de investigación realizado, publicando en internet el sistema de información geoespacial.

Recomendaciones

Gracias por su atención

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