8/12/2019 52592679-estructuras

1/324

Aspectos a considerar en el

Peritaje de Estructuras afectadaspor Sismos

Centro de Peritaje

Consejo Departamental de Lima

Colegio de Ingenieros del Per

8/12/2019 52592679-estructuras

2/324

Expositor: Ing. Oscar Fernndez Cruz Ingeniero Civil Pontificia Universidad Catlica del Per

Docente Universitario con ctedras ofrecidas en:Pontificia Universidad Catlica, Universidad RicardoPalma, Universidad San Cristbal de Huamanga yUniversidad Peruana de Integracin Global.

Docente SENCICO

Miembro del American Concrete Institute (ACI).Captulo Peruano.

Miembro del Instituto de Construccin y Gerencia(ICG).

Miembro de la Comisin Calificadora de Proyectos enla especialidad de Estructuras (CODEMU) del CD LimaCIP

8/12/2019 52592679-estructuras

3/324

Miembro del Centro de Peritaje del CD Lima CIP

Director Gerente de CIEPSAT (Consultora en

Ingeniera Estructural: Proyectos, Supervisiones yAsesora Tcnica), habiendo realizado el diseo de las

estructuras de edificios de hasta veintin pisos y

cuatro stanos.

Consultor independiente en estructuras con

servicios a ASB Contratistas Generales EIRL,

Inversiones ARISO SAC, Constructora e Inmobiliaria

CDR SAC, entre otros.

www.ciepsat.com

http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://images03.olx.com.mx/ui/2/24/63/18382163_1.jpg&imgrefurl=http://pachucadesoto.olx.com.mx/servicios-de-construccion-e-ingenieria-civil-s-a-de-c-v-iid-18382163&usg=__ZfHog_rwUuZyE2-D9chZRV40cmk=&h=403&w=434&sz=28&hl=es&start=58&um=1&itbs=1&tbnid=r-bupf7iLbiTGM:&tbnh=117&tbnw=126&prev=/images?q=ingenieria+civil&start=40&um=1&hl=es&sa=N&rlz=1W1ADFA_es&ndsp=20&tbs=isch:1

8/12/2019 52592679-estructuras

4/324

Peritaje Estructural

Perito: Persona versada en una ciencia, arte uoficio, cuyos servicios son utilizados para

esclarecer un hecho que requiere conocimientos

especiales, cientficos o tcnicos.

Peritaje: examen y estudio que hace el peritosobre un problema encomendado para luego

entregar su informe o dictamen pericial. Estructura: Sistema destinado a soportar las

cargas actuantes sobre una edificacin.

8/12/2019 52592679-estructuras

5/324

Por tanto, el Peritaje Estructural es el

estudio y examen que hace un Perito(Ingeniero Civil, con experiencia en diseo y

evaluacin de edificaciones) para investigar

un problema particular que involucra laestructura de una edificacin, es decir, elsistema destinado a soportar las cargas que

actan sobre ella.

8/12/2019 52592679-estructuras

6/324

Filosofa del Diseo Sismo-resistente:

(Norma E-030, 2003)1) Evitar prdidas de vidas

2) Asegurar la continuidad de los servicios

bsicos.3) Minimizar los daos a la propiedad.

Los sismos NO matan a la gente. Los edificios

pueden matar a la gente si no se disean parasoportar sismos. (Dr. Javier Piqu)

8/12/2019 52592679-estructuras

7/324

Objetivos del Diseo Sismo-resistente:

(Norma E-030, 1997)1) Resistir sismos leves sin daos

2) Resistir sismos moderados, considerando la

posibilidad de daos estructurales leves.3) Resistir sismos severos con la posibilidad de

daos estructurales importantes, con una

posibilidad remota de ocurrencia del colapsode la edificacin.

8/12/2019 52592679-estructuras

8/324

Se reconoce que dar proteccin ssmica atodas las estructuras no es tcnica nieconmicamente factible. En concordancia:

Principios para el Diseo:

a) La estructura debe soportar sismos

severos y NO colapsar ni causar gravesdaos a personas durante los sismos(estado ltimo)

b) La estructura debe soportar sismosmoderados, experimentando daosaceptables (estado de servicio)

8/12/2019 52592679-estructuras

9/324

Antes y despus del sismo de Mxico 28/07/1957(M =7.7)

8/12/2019 52592679-estructuras

10/324

Hotel Saada, antes y despus del sismo deAgadir, Marruecos 29/02/1960

8/12/2019 52592679-estructuras

11/324

Palacio Nacional de Hait, antes y despus delsismo 12/01/2010 (M = 7.0)

8/12/2019 52592679-estructuras

12/324

Edificio Alto Ro. Av. Padre Hurtado 776,

Concepcin, Chile. Sismo Chile, 27/02/2010

(M = 8.8)

8/12/2019 52592679-estructuras

13/324

Edificio Alto Ro, antes del sismo

http://img297.imageshack.us/img297/5061/edificio2.jpg

8/12/2019 52592679-estructuras

14/324

Edificio Alto Ro, despus del sismo

8/12/2019 52592679-estructuras

15/324

Requisitos para el buen DesempeoEstructural:

1. Resistencia(La estructura debe ser capaz de soportar el sistema decargas verticales y horizontales, estticas y dinmicas,que acten sobre ella)

2. Rigidez(Los desplazamientos horizontales deben ser pequeos)

3. Ductilidad(La estructura debe permitir un comportamientoinelstico en determinadas zonas, lo que significa

fisuracin, sin perder su resistencia ni que se produzcauna falla frgil)

(La estructura debe tener un comportamiento elsticodurante sismos leves e inelstico durante sismosseveros)

8/12/2019 52592679-estructuras

16/324

Para que la estructura sea rgida: El proyectoarquitectnico debe permitir ubicar muros de

corte (de Concreto Armado o AlbaileraConfinada, que limiten los desplazamientoslaterales)

Para que la estructura sea dctil: Se deben cumplir

las exigencias de la Norma de Concreto Armado,especialmente los artculos referidos al DiseoSismo-resistente. Esto trata principalmente deltipo de estribos, su espaciamiento, longitudes de

anclaje, longitudes de traslape y detalles sobre lacolocacin de las armaduras dentro de las vigas.

8/12/2019 52592679-estructuras

17/324

1. Acerca de la Resistencia:

Proporcionar resistencia ssmica por lo menos

en dos direcciones perpendiculares.

Incluir lneas sucesivas de resistencia (Ventaja

del sistema dual Prticos-Muros de Corte)

Buscar trayectorias continuas para las cargas,

desde su punto de aplicacin hasta su punto

final de resistencia.

8/12/2019 52592679-estructuras

18/324

Las obras no se construyen para que resistan.

Se construyen para otra finalidad o funcin,que lleva, como consecuencia esencial, que la

construccin mantenga su forma y

condiciones a lo largo del tiempo.La resistencia es una condicin fundamental,

pero no es la finalidad nica. Ni siquiera es la

finalidad primariaEduardo Torroja

8/12/2019 52592679-estructuras

19/324

2. Acerca de la Rigidez:

Es importante proporcionar elementos que

resistan fuerzas horizontales sin deformaciones

importantes (Placas!)

Antiguamente se consideraba el criterio de

disear estructuras flexibles sobre suelo rgido,

y estructuras rgidas sobre suelo flexible (para

alejar sus frecuencias de vibracin). Hoy esto se

considera obsoleto y se exige siempre RIGIDEZ.

8/12/2019 52592679-estructuras

20/324

Deriva o DriftEs la razn entre el desplazamiento relativo de

entrepiso y la altura del mismo

Concreto armado /h 0.007

Albailera /h 0.005

Acero /h 0.010

8/12/2019 52592679-estructuras

21/324

3. Acerca de la Ductilidad:

Disear estructuras capaces de ingresar a una etapa

plstica, sin perder su resistencia y sin llegar a lafalla.

Prevenir la formacin de rtulas plsticas enelementos que afecten menos la estabilidad de la

estructura (antes en vigas que en columnas) Disear conexiones entre elementos, de manera

que se permita desarrollar la ductilidad.

Proporcionar adecuadas longitudes de anclaje

Considerar que la falla por corte es frgil y causaprdida repentina de resistencia sin suficientedisipacin de energa.

8/12/2019 52592679-estructuras

22/324

Detallado NOdctil deestructuras deConcreto Armado

- Refuerzo

insuficiente

-Falta decontinuidad en

el refuerzo

-Confinamientoinsuficiente

8/12/2019 52592679-estructuras

23/324

Concepto de Seguridad Ssmica

Ante eventos ssmicos severos, se apela a la

ductilidad de la estructura para reducir las

fuerzas laterales elsticas y llevarlas a niveles

de diseo compatibles con la economa y lafactibilidad.

Se trata de conseguir un modo de falla

dctil, con capacidad de disipar energa.

8/12/2019 52592679-estructuras

24/324

Comportamiento sperdctil en columnas de

edificio

Sismo NorthridgeLos Angeles, U.S.A.

17/01/94 (M = 6.7)Edificio de estacionamientos

Cal State Campus03 pisos, Prefabricado

8/12/2019 52592679-estructuras

25/324

Observaciones bsicas:

El diseo estructural no es un clculo matemticoexacto (interesan ms el comportamiento y losmodos de falla)

Las fuerzas de sismo deben tratarse con la misma

importancia que las de gravedad (Fuerzas muygrandes con pequea probabilidad de ocurrenciay durante tiempos muy cortos).

La forma estructural influye decisivamente en el

comportamiento ssmico. Se trata principalmente de evitar el colapso frgil

de la estructura.

8/12/2019 52592679-estructuras

26/324

El Diseo Estructural es el arte de usarmateriales que en realidad NO conocemos,

para formar estructuras que en realidad NOpodemos analizar, de manera que resistan

cargas que en realidad NO podemos

evaluar y hacer todo esto de modo que elpblico no se d cuenta de nuestra

IGNORANCIA

(Dr. Roberto Melli Piralla)

8/12/2019 52592679-estructuras

27/324

Bases para el Diseo Estructural(Cdigos y Normas)

Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) Norma E-020

Determinacin de Cargas (pesos propios, S/C)

Norma E-030

Determinacin de Fuerzas Ssmicas Norma E-060 (Captulo 21)

Diseo ssmico en Concreto Armado

Norma E-070

Diseo en Albailera

Norma E-050

Aspectos relativos a Suelos y Cimentaciones.

Norma E-090

Diseo en Acero

8/12/2019 52592679-estructuras

28/324

8/12/2019 52592679-estructuras

29/324

Cdigo de Hammurabi (Babilonia, 1760 A.C.):

Si un constructor ha edificado una casa para otra

persona y la construccin no ha resultado slida yla casa que se construy se cae, causando la

muerte de su propietario, ese constructor debe

ser ejecutado. Si causa la muerte del hijo del

propietario, deber ejecutarse al hijo delconstructor.

8/12/2019 52592679-estructuras

30/324

Evaluacin del estado de unaedificacin despus de un sismo

Se trata de establecer una metodologa para la

evaluacin del dao y el nivel de seguridad de una

edificacin luego de estar sometida a la accin de un

sismo. El propsito es establecer el grado de amenaza que

representan los daos sobre la seguridad integral de

la edificacin, para clasificarla en trminos de las

acciones que se deben tomar

8/12/2019 52592679-estructuras

31/324

Inspeccin preliminar

Comprende bsicamente la inspeccin ocular y la

recopilacin de la informacin de la edificacin en

estudio.

a) Inspeccin ocular: Revisin global de las estructurasdaadas y toma de fotografas, a fin de analizar la

naturaleza y magnitud del problema.

b) Recopilacin de informacin:

b-1) Datos generales

b-2) Datos tcnicos (estructurales y arquitectnicos)

8/12/2019 52592679-estructuras

32/324

b1) Datos generales

Ubicacin: Posicin que ocupa dentro del rea

urbana.

Uso: Referida al uso que se le da al momento del

estudio.Antigedad: Permite conocer el comportamiento

ante sismos anteriores e identificar las normas

vigentes en dicha poca.

Topografa y suelos: Permite conocer las

caractersticas geotcnicas.

8/12/2019 52592679-estructuras

33/324

b2) Datos tcnicos

Material: Conocimiento del tipo, cantidad, homogeneidad y

propiedades mecnicas del material utilizado en la

construccin.

Sistema estructural utilizado: Permite modelar la estructura

para su anlisis (aporticado, dual, albailera confinada, etc.)

Nmero de pisos: Permite estimar el perodo de la estructura.

Caractersticas de la configuracin utilizada: Permite predecir

el comportamiento ante sismo (resistencia, rigidez, ductilidad,

simetra, continuidad)

Cimentacin: Permite analizar la concordancia entre las

caractersticas del estrato resistente con el tipo y magnitud de

las cargas transmitidas al terreno.

8/12/2019 52592679-estructuras

34/324

Principales Sistemas

Estructurales Utilizados ennuestro Pas

8/12/2019 52592679-estructuras

35/324

Edificio aporticado (vigas y columnas de CA)

8/12/2019 52592679-estructuras

36/324

Aporticado con muros (tabiques) de relleno

8/12/2019 52592679-estructuras

37/324

Edificios de Albailera

8/12/2019 52592679-estructuras

38/324

Mixto I (Prticos y Albailera)

8/12/2019 52592679-estructuras

39/324

Mixto II (Prticos y Muros Estructurales)

8/12/2019 52592679-estructuras

40/324

Slo Muros Estructurales

8/12/2019 52592679-estructuras

41/324

Edificios de muros de ductilidad limitada

8/12/2019 52592679-estructuras

42/324

Sistema dual (muros estructurales yprticos)

8/12/2019 52592679-estructuras

43/324

Edificios de losas sin vigas

8/12/2019 52592679-estructuras

44/324

Procedimiento para la inspeccinocular de edificaciones

El procedimiento de inspeccin debe iniciarse

con un reconocimiento del rea asignada,

evaluando la distribucin de daos en la zona,

ya que la presencia generalizada de daoscomparada con la aparicin de daos slo en

algunas edificaciones, puede ser un factor

importante para determinar variosparmetros cualitativos, como la extensin y

severidad de la afectacin.

8/12/2019 52592679-estructuras

45/324

a. Observar el suelo alrededor de la edificacin, para

determinar la posible presencia de grietas,

hundimientos, deslizamientos o cualquier anomala

en el terreno, que pueda afectar a la edificacin.

8/12/2019 52592679-estructuras

46/324

b. Examinar desde el exterior la edificacin, para

evaluar los aspectos preexistentes relevantes.

(Ej: Piso blando en la

primera planta)

8/12/2019 52592679-estructuras

47/324

c. Observar desde el exterior el estado general de laedificacin, daos en fachadas, balcones, alfizares,

parapetos, etc. as como el estado de las

edificaciones vecinas, estableciendo si las vas de

acceso y evacuacin son seguras.

8/12/2019 52592679-estructuras

48/324

d. Evaluar, de la mejor manera posible, la integridadestructural de la edificacin, en trminos de la

seguridad para ingresar y realizar la evaluacin en elinterior, observando la integridad de los elementosestructurales (vigas, columnas, placas, losas) y noestructurales (tabiques, cielos rasos) o elementosque representen peligro para la vida.

e. Una vez calificada la edificacin como segura paraingresar, evaluar en el interior la situacin delsistema estructural, clasificando el grado de daode los diversos elementos estructurales yestableciendo el porcentaje de elementos daadosen las reas afectadas.

8/12/2019 52592679-estructuras

49/324

f. Evaluar los elementos no estructurales, estableciendo el

grado de dao.

g. Clasificar el grado de afectacin de la edificacin con los

resultados de la evaluacin y establecer si la edificacin essegura (total o parcialmente) o si requiere ser evacuada.

(Earthquake Engineering Research Institute) Oakland, California

8/12/2019 52592679-estructuras

50/324

Vulnerabilidad Ssmica

Es el nivel o grado de dao que la edificacin

est expuesta a sufrir, cuando se encuentra

sometida a la accin de un sismo.

Es inversamente proporcional a la capacidad

ssmica con la que se encuentra construida.

Es variable con el transcurrir del tiempo.

Al f t d t i l

8/12/2019 52592679-estructuras

51/324

Algunos factores que determinan laVulnerabilidad Ssmica

1) Vulnerabilidad de sitio y tipo de proyecto

Amplificacin de intensidades ssmicas

Posibilidad de licuefaccin

Terrenos inestables

2) Vulnerabilidad estructural por configuracinarquitectnica

Simetra

Continuidad y Proporcionalidad Incumplimiento de Hiptesis de Diafragma Rgido

Columnas cortas

8/12/2019 52592679-estructuras

52/324

3) Vulnerabilidad global de la estructura

Piso blandoTorsin en planta

Incompetencia ssmica por falta de rigidez

4) Vulnerabilidad por deficientes juntas deseparacin ssmica e interaccin entreestructuras.

5) Vulnerabilidad por falta de compatibilidadentre Arquitectura, Estructuras e Instalaciones

6) Vulnerabilidad por mala praxis constructiva

C i b i Si

8/12/2019 52592679-estructuras

53/324

Caractersticas bsicas para un SistemaEstructural Sismo-resistente

En general, independientemente del sistema

estructural empleado, puede evaluarse las

caractersticas sismo-resistentes de una edificacin,

con el siguiente cuestionario:I. La estructura es estable ante cargas laterales?

II. La estructura es liviana?

III. La estructura es regular en planta y en altura?IV. La estructura es rgida?

V. La cimentacin es compatible con el suelo?

8/12/2019 52592679-estructuras

54/324

I L t t t bl t

8/12/2019 52592679-estructuras

55/324

I. La estructura es estable ante cargaslaterales?

8/12/2019 52592679-estructuras

56/324

Aunque a simple vista una edificacin parezca slida,

o el simple hecho de haber sobrevivido muchos

aos, no implica que la estructura sea

verdaderamente estable ante cargas laterales

significativas. La estabilidad de la estructura est

relacionada con aspectos que incluyen la capacidad

de la cimentacin para resistir empujes horizontalesbajo cargas dinmicas.

8/12/2019 52592679-estructuras

57/324

Edificio colapsado porvolteo.Sismo Mxico 1985

8/12/2019 52592679-estructuras

58/324

II. La estructura es liviana?

8/12/2019 52592679-estructuras

59/324

Las cargas ssmicas son fuerzas inerciales, es decir,

dependen de la masa de la edificacin, puesto que

son precisamente la combinacin entre la masa decada nivel y su respuesta diferencial ante la

aceleracin del suelo impartida por el sismo, lo que

resulta en fuerzas relativas que pueden causar dao,

colapso parcial o total. As, a menor masa, menorsolicitacin inercial.

Estructura con masa concentrada en nivel

8/12/2019 52592679-estructuras

60/324

Estructura con masa concentrada en nivelsuperior: comportamiento de pndulo

invertido

Colapso de autopista elevada de

8/12/2019 52592679-estructuras

61/324

Colapso de autopista elevada deKobe, sismo 1995

R t t L R t d d l

8/12/2019 52592679-estructuras

62/324

Restaurant La Rserve, antes y despus delsismo de Agadir, Marruecos 29/02/1960

8/12/2019 52592679-estructuras

63/324

Efecto de torsin en planta causado por

8/12/2019 52592679-estructuras

64/324

Efecto de torsin en planta, causado portanque elevado

8/12/2019 52592679-estructuras

65/324

Torsin en planta en edificio de esquina

Irregularidad en elevacin

8/12/2019 52592679-estructuras

66/324

Irregularidad en elevacin

Edifi i d lb il d i d b lt (H/B 4)

8/12/2019 52592679-estructuras

67/324

Edificio de albailera demasiado esbelto (H/B > 4)Efecto de compresin en talones de muro

8/12/2019 52592679-estructuras

68/324

Fallas relacionadas con la

SIMETRATorsin en planta

Asimetra en plantaAsimetra en elevacin

8/12/2019 52592679-estructuras

69/324

Simplicidad y Simetra.

Acerca de la simplicidad:

Las estructuras simples son ms fciles de

idealizar y de predecir su comportamiento.

Peso mnimo (sobre todo en los pisos altos)

Acerca de la simetra:

La simetra evita la presencia de efectostorsionales (coincidencia entre el centro de

masa y el centro de rigidez).

8/12/2019 52592679-estructuras

70/324

Torsin en planta

8/12/2019 52592679-estructuras

71/324

8/12/2019 52592679-estructuras

72/324

Falla de edificacin con asimetra en planta

H t l E b Si Pi 15/08/2007 (M 7 9)

8/12/2019 52592679-estructuras

73/324

Hotel Embassy. Sismo Pisco 15/08/2007 (M = 7.9)

8/12/2019 52592679-estructuras

74/324

Sismo Armenia,Colombia 25/01/1999

(M= 6.2)

Sismo Mxico19/09/1985 (M = 8.1)

F ll d l

8/12/2019 52592679-estructuras

75/324

Falla de columnaesquinera por

efecto de la torsin

en planta

Dao en columna

perimetral por vibracintorsional

Posibles soluciones para reducir el problema de

8/12/2019 52592679-estructuras

76/324

Posibles soluciones para reducir el problema deplantas asimtricas:

d f l

8/12/2019 52592679-estructuras

77/324

Edificios con asimetra en planta

(Formas L, T H) (La asimetra ocasiona esfuerzos

importantes debidos a la torsin)

8/12/2019 52592679-estructuras

78/324

Fenmeno dealeteo

8/12/2019 52592679-estructuras

79/324

8/12/2019 52592679-estructuras

80/324

Anchorage, Alaska

1964

8/12/2019 52592679-estructuras

81/324

Plantas con alas muy alargadas:

8/12/2019 52592679-estructuras

82/324

Plantas con alas muy alargadas:

(Cuando el edificio tiene alas muy alargadas, estas

tienden a vibrar en diferentes direcciones, generando

grandes concentraciones de esfuerzos en las esquinas

entrantes de la planta)

8/12/2019 52592679-estructuras

83/324

Posibles soluciones para edificios con alas muylargas:

Edifi i i t l i

8/12/2019 52592679-estructuras

84/324

Edificios con asimetra en elevacin.

(Efecto de latigazo debido al cambio brusco de

rigidez concentracin de esfuerzos)

Daos causados por sismo debido al cambio de

8/12/2019 52592679-estructuras

85/324

rigidez de la estructura

Efecto de latigazo en vivienda con

8/12/2019 52592679-estructuras

86/324

irregularidad vertical en planta(Sismo Pisco 15/08/07)

8/12/2019 52592679-estructuras

87/324

Posibles soluciones a la reduccin en elevacin:

8/12/2019 52592679-estructuras

88/324

Posibles soluciones a la reduccin en elevacin:

IV. La estructura es rgida?

8/12/2019 52592679-estructuras

89/324

IV. La estructura es rgida?

Aunque la estructura sea estable y de forma regular,

la deformacin total ante cargas laterales dependeen gran medida de su rigidez. A menor rigidez, mayor

deformacin; y a mayor deformacin, mayor

probabilidad de daos.

8/12/2019 52592679-estructuras

90/324

Edificacin con prticos en una sola

8/12/2019 52592679-estructuras

91/324

pdireccin

8/12/2019 52592679-estructuras

92/324

8/12/2019 52592679-estructuras

93/324

Fallas relacionadas con la

RIGIDEZ Insuficiente competencia ssmica en

una direccin

Choque entre edificios

Edificios que han colapsado debido a mala

8/12/2019 52592679-estructuras

94/324

competencia ssmica en una direccin

(Ej: Prticos de vigas chatas y columnas de

poco peralte en la denominada direccin

secundaria excesiva deriva en dicha

direccin)

8/12/2019 52592679-estructuras

95/324

Daos por mala competenciassmica en una direccin

Edificacin de prticos flexibles en la

8/12/2019 52592679-estructuras

96/324

direccin transversal

8/12/2019 52592679-estructuras

97/324

Edificaciones coninsuficiente rigidez lateralen la direccin transversal

Sismo Huaraz 31/05/70 (M = 7 6)

8/12/2019 52592679-estructuras

98/324

Sismo Huaraz 31/05/70 (M = 7.6)

Choque entre edificios

8/12/2019 52592679-estructuras

99/324

Choque entre edificios

Si no existe suficiente separacin ssmica entre

edificios adyacentes, su manera distinta de vibrarante la solicitacin ssmica puede producir el

choque entre ellos. Esto es ms peligroso cuando

los edificios adyacentes no coinciden en sus alturas

de entrepiso.

8/12/2019 52592679-estructuras

100/324

Junta de separacin ssmica

8/12/2019 52592679-estructuras

101/324

Junta de separacin ssmica

8/12/2019 52592679-estructuras

102/324

Choque de edificios,

Sismo Mxico 1985

8/12/2019 52592679-estructuras

103/324

Sismo Tokachi-Oki,

Japn, 1968

8/12/2019 52592679-estructuras

104/324

Sismo Pisco15/08/2007

V. La cimentacin es compatible con el

8/12/2019 52592679-estructuras

105/324

suelo?

El suelo debe ser compatible con el tipo decimentacin empleado. As por ejemplo, un suelo

blando puede no ser compatible con cimentaciones

superficiales aisladas convencionales y un suelo

rgido no requiere de cimentaciones profundas. As

mismo, existen taludes que pueden fallar como un

conjunto, por lo que es necesario determinar la

superficie de falla para garantizar que la cimentacinse realice con la profundidad adecuada.

8/12/2019 52592679-estructuras

106/324

Amplificacin ssmica en suelos

8/12/2019 52592679-estructuras

107/324

blandos

8/12/2019 52592679-estructuras

108/324

Amplificacin smica en terrenos

8/12/2019 52592679-estructuras

109/324

desfavorables

La topografa del terreno influye en la amplificacindel movimiento ssmico cuando se trata de

ubicaciones desfavorables (bordes de mesetas, cimas

y laderas de cerros)

8/12/2019 52592679-estructuras

110/324

Fallas relacionadas con la

CIMENTACINDeslizamiento de taludes

Asentamiento diferencial

Licuefaccin del suelo

Acerca de la Cimentacin

8/12/2019 52592679-estructuras

111/324

Acerca de la Cimentacin

Debe tener una accin integral de la misma

durante un sismo.

Debe disearse considerando los siguientes

efectos:

a) Capacidad portante del terreno

b) Transmisin del corte basal de la estructura al terreno.

c) Previsin de momentos de volteo.

d) Posibilidad de asentamientos diferenciales de la cimentacin.e) Licuefaccin (licuacin) del suelo

f) Posibilidad de giro de la cimentacin.

Deslizamiento por inestabilidad de taludes

8/12/2019 52592679-estructuras

112/324

Urbanizaciones de playa (Km 111 Panamericana Sur)

sobre plateas superficiales en talud pronunciado de

8/12/2019 52592679-estructuras

113/324

sobre plateas superficiales en talud pronunciado de

arena suelta.

8/12/2019 52592679-estructuras

114/324

Edificio de 13 pisos en Shangai, coni i b il

8/12/2019 52592679-estructuras

115/324

cimentacin sobre pilotes

Secuencia del colapso del edificio

8/12/2019 52592679-estructuras

116/324

Secuencia del colapso del edificio

8/12/2019 52592679-estructuras

117/324

Asentamientos diferenciales

8/12/2019 52592679-estructuras

118/324

Fenmeno de licuefaccin del suelo

8/12/2019 52592679-estructuras

119/324

Fenmeno de licuefaccin del suelo

Afloracin de agua por licuefaccind l l

8/12/2019 52592679-estructuras

120/324

del suelo

Licuacin desuelo arenoso

8/12/2019 52592679-estructuras

121/324

suelo arenosocon napafretica alta

Condiciones:

1) Suelo granularsuelto

2) Napa fretica

superficial

3) Vibracin

ssmica

Licuefaccin de

8/12/2019 52592679-estructuras

122/324

suelos

Tambo de Mora,Chincha

Sismo 15/08/2007

8/12/2019 52592679-estructuras

123/324

Tambo de Mora, Chincha.Sismo 15/08/2007

Licuacin del suelo que ha comprometido la estabilidad delas edificaciones. Sismo Nigata, Japn 16/06/1964

8/12/2019 52592679-estructuras

124/324

VI. La edificacin tiene un sistemaestructural apropiado?

8/12/2019 52592679-estructuras

125/324

estructural apropiado?

No todo sistema estructural es apropiado para todotipo de cargas. Las Normas vigentes reflejan estasexperiencias. Sea cual fuere el sistema estructuralutilizado, debe cumplir con ciertos requisitos

mnimos de configuracin y continuidad paragarantizar su respuesta a las solicitaciones impuestas.Por ejemplo:

Los elementos verticales deben ser continuos desde

la cimentacin. Se debe cumplir la hiptesis de diafragma rgido.

8/12/2019 52592679-estructuras

126/324

Edificio informal de siete pisos, que originalmentefuera de tres

8/12/2019 52592679-estructuras

127/324

Edificacin con sistema de Piso Blando

8/12/2019 52592679-estructuras

128/324

Sismo Pisco 15/08/2007

8/12/2019 52592679-estructuras

129/324

Entrepiso blando generado por proyecto(?) con deficiencia estructural

8/12/2019 52592679-estructuras

130/324

(?) con deficiencia estructural

8/12/2019 52592679-estructuras

131/324

8/12/2019 52592679-estructuras

132/324

Fallas relacionadas con la

CONTINUIDADDiscontinuidad de elementos

estructurales

Piso blando

8/12/2019 52592679-estructuras

133/324

Acerca de la Uniformidad y Continuidad

Evitar cambios bruscos de rigidez, quecausan concentraciones de esfuerzos (caso

de placas que se interrumpen en niveles

inferiores)

Colapso por discontinuidad deelementos estructurales verticales

8/12/2019 52592679-estructuras

134/324

elementos estructurales verticales

Daos en edificacin con discontinuidadestructural vertical (Pisco 2007)

8/12/2019 52592679-estructuras

135/324

estructural vertical (Pisco 2007)

8/12/2019 52592679-estructuras

136/324

Efecto deconcentracin de

esfuerzos

8/12/2019 52592679-estructuras

137/324

Discontinuidad de columna en obra

8/12/2019 52592679-estructuras

138/324

Graves deficiencias de autoconstruccin

8/12/2019 52592679-estructuras

139/324

Falla de dintel peraltado discontinuo

8/12/2019 52592679-estructuras

140/324

8/12/2019 52592679-estructuras

141/324

Falla en columnas sin

continuidad vertical

Efecto de piso blando

M l li i l i i

8/12/2019 52592679-estructuras

142/324

Muros o placas que se eliminan en el primer piso,

concentrando demandas de ductilidad excesivas paralas columnas del primer piso, dado el comportamiento

de slido rgido de las placas superiores

(Las deformaciones

8/12/2019 52592679-estructuras

143/324

(Las deformaciones

por

desplazamientos

laterales se

concentran en un

solo piso y puedenexceder la

capacidad de

deformacin de

dicho piso)

8/12/2019 52592679-estructuras

144/324

Edificio Don Tristn, Maip,

Santiago,Sismo Chile 27/02/2010

8/12/2019 52592679-estructuras

145/324

Sismo Popayn,

Colombia(31/03/1983)

8/12/2019 52592679-estructuras

146/324

Sismo El Salvador

10/10/1986 (M = 7.5)

Sismo Managua,

Nicaragua 23/12/1972(M = 6.2)

8/12/2019 52592679-estructuras

147/324

Sismo San Fernando,

California, E.E.U.U.09/02/1971 (M = 6.6)

Sismo Erzinkan,

Turqua, 1992

8/12/2019 52592679-estructuras

148/324

Sismo Mxico19/09/1985 (M = 8.2)

Colapso de pisos blandos intermedios(Sismo de Kobe, 1995)

8/12/2019 52592679-estructuras

149/324

8/12/2019 52592679-estructuras

150/324

Fallas relacionadas con laHIPTESIS DE DIAFRAGMA RGIDO

Aberturas grandes en las losas depiso

Formas rectangulares muyalargadas

Acerca de la Hiptesis de Diafragma Rgido

8/12/2019 52592679-estructuras

151/324

ce ca de a ptes s de a ag a g do

Permitir que la losa pueda considerarsergida en su plano para poder distribuir las

fuerzas horizontales de acuerdo a la

rigidez lateral de los elementos verticales

(placas y columnas).

Evitar grandes aberturas, reducciones en

planta, formas alargadas en planta, formas

T, L H.

8/12/2019 52592679-estructuras

152/324

8/12/2019 52592679-estructuras

153/324

Edificios de formas rectangulares muy

8/12/2019 52592679-estructuras

154/324

alargadas.

La hiptesis de diafragma rgido NO es vlida y el

efecto de la torsin accidental es muy importante.

Adems, ante la accin del movimiento delterreno, los movimientos de la base difieren de un

extremo a otro. Las vibraciones en planta,

incrementan las solicitaciones en la parte centraldel edificio.

8/12/2019 52592679-estructuras

155/324

8/12/2019 52592679-estructuras

156/324

Sismo Mxico1985

Posibles soluciones para plantas muy alargadaso con aberturas importantes:

8/12/2019 52592679-estructuras

157/324

VII. La edificacin est construida conmateriales competentes?

8/12/2019 52592679-estructuras

158/324

Existen materiales que, debido a su propia naturaleza,tienen una pobre competencia ante cargas dinmicas. Encambio otros, pueden considerarse competentes para lafabricacin de estructuras sismo resistentes. Adems, elnivel de la resistencia y la calidad de los materiales

determinan en buena parte el desempeo de laedificacin durante su vida til.

Esta lista incluye:

Concreto armado

Albailera reforzada (confinada o armada)

Acero

Madera

Albailera de tierra cruda:

8/12/2019 52592679-estructuras

159/324

Albailera de tierra cruda:Adobe (izquierda) y Tapial

(abajo)

8/12/2019 52592679-estructuras

160/324

Fallas en muros de adobe por fuerzaperpendicular al plano del muro

8/12/2019 52592679-estructuras

161/324

p p p

8/12/2019 52592679-estructuras

162/324

Estructuras con

elementos sismo-resistentes de madera

Edificaciones de prticos flexibles y muros de ladrillopandereta

8/12/2019 52592679-estructuras

163/324

Ladrillo tubular, con excesivo porcentaje deperforaciones

8/12/2019 52592679-estructuras

164/324

Vivienda de albailera con ladrilloartesanal y ausencia total de

f i

8/12/2019 52592679-estructuras

165/324

reforzamiento

Edificacin de albailera no reforzada

8/12/2019 52592679-estructuras

166/324

VIII. La edificacin presenta buenacalidad de construccin?

8/12/2019 52592679-estructuras

167/324

Es posible determinar la calidad de la construccinmediante evidencias fsicas de la propia edificacin,

tales como la textura superficial de los elementos y la

precisin de la construccin, entre muchas otras.

Vivienda de autoconstruccin, con parapetos ytabiquera de fachada sin reforzar

8/12/2019 52592679-estructuras

168/324

8/12/2019 52592679-estructuras

169/324

8/12/2019 52592679-estructuras

170/324

8/12/2019 52592679-estructuras

171/324

Supervisin de procedimiento

constructivo

8/12/2019 52592679-estructuras

172/324

Curado del concreto

Empalme en zona inadecuada decolumna

8/12/2019 52592679-estructuras

173/324

8/12/2019 52592679-estructuras

174/324

Falta de vibrado en el concreto de la columna

8/12/2019 52592679-estructuras

175/324

Estribos abiertos

Estribos deficientes(Mala habilitacin del

fierro)

Daos por ausencia de vigasolera

8/12/2019 52592679-estructuras

176/324

Colapso de edificacin de albailera conausencia de solera

8/12/2019 52592679-estructuras

177/324

Procedimiento incorrecto: vaciado de lasolera en dos etapas

8/12/2019 52592679-estructuras

178/324

8/12/2019 52592679-estructuras

179/324

Comportamiento ssmico de muros noconfinados

8/12/2019 52592679-estructuras

180/324

Trituracin de celdas vacas en muroarmado parcialmente relleno

8/12/2019 52592679-estructuras

181/324

Estructuras inestables

8/12/2019 52592679-estructuras

182/324

8/12/2019 52592679-estructuras

183/324

Ausencia o deficiencia de

Proyecto Estructural

Mala configuracinestructural de entramados

8/12/2019 52592679-estructuras

184/324

estructural de entramados

que forman prticos

Falla en unin de vigasfuera del plomo de la

columna

Exceso de cuanta en refuerzo de columna(1% 6 %)

8/12/2019 52592679-estructuras

185/324

Aplastamiento en muro de albailera

8/12/2019 52592679-estructuras

186/324

Falla en muro dealbailera porpunzonamiento ded d l

8/12/2019 52592679-estructuras

187/324

descanso de escalera

8/12/2019 52592679-estructuras

188/324

Problemas de recubrimiento

8/12/2019 52592679-estructuras

189/324

.

Falta de

recubrimientos

Insuficiente recubrimiento en

8/12/2019 52592679-estructuras

190/324

Insuficiente recubrimientoen refuerzo de viga

refuerzo de columna

Cangrejeras y falta de

8/12/2019 52592679-estructuras

191/324

g j y

recubrimiento

Cangrejera en una viguetade aligerado

Cangrejeras en columna (fc = ??)

8/12/2019 52592679-estructuras

192/324

8/12/2019 52592679-estructuras

193/324

Problemas de corrosin

8/12/2019 52592679-estructuras

194/324

Volados

expuestos a labrisa marina

8/12/2019 52592679-estructuras

195/324

Columnas conalto grado de

oxidacin

8/12/2019 52592679-estructuras

196/324

Alto grado de

corrosin por accinde la brisa marina

8/12/2019 52592679-estructuras

197/324

Falta de proteccin temporal en las armaduras. Futuro problema de corrosin

8/12/2019 52592679-estructuras

198/324

Problemas de compatibilidad con

instalaciones elctricas y sanitarias

Ductos y cajas parainstalaciones

elctricas

8/12/2019 52592679-estructuras

199/324

elctricas.

(Del muro deconcreto no qued

nada)

Tubera en medio de ncleo confinado de placa

8/12/2019 52592679-estructuras

200/324

Tubera en seccin crtica de volado

8/12/2019 52592679-estructuras

201/324

Tubos para instalacionessanitarias. (Y el

t t d l d ill ?)

8/12/2019 52592679-estructuras

202/324

muro portante de ladrillo?)

8/12/2019 52592679-estructuras

203/324

Problemas relativos a juntas

8/12/2019 52592679-estructuras

204/324

8/12/2019 52592679-estructuras

205/324

Juntas de llenado

8/12/2019 52592679-estructuras

206/324

Junta de construccin que se transform en rtula plstica

8/12/2019 52592679-estructuras

207/324

8/12/2019 52592679-estructuras

208/324

Juntas de llenadoen placas Transferencia

del cortante???

8/12/2019 52592679-estructuras

209/324

Deflexiones excesivas

Aparicin de rtulasplsticas en losas, por

8/12/2019 52592679-estructuras

210/324

deflexiones excesivas

Falla de volado pordeflexin debida a

accin ssmica

Colapso de escalera por formacin dearticulacin

8/12/2019 52592679-estructuras

211/324

8/12/2019 52592679-estructuras

212/324

Tanques de agua apoyados en columnas muydbiles en relacin con la viga que las une (viga

pared del tanque)

8/12/2019 52592679-estructuras

213/324

p q )

(Adems, muchas veces las columnas nacen

de las vigas de la azotea disear por sismo

vertical)

8/12/2019 52592679-estructuras

214/324

8/12/2019 52592679-estructuras

215/324

IX. La estructura tiene capacidad deabsorber y disipar energa?

8/12/2019 52592679-estructuras

216/324

Este aspecto es el ms difcil de determinar sin unestudio exhaustivo y minucioso de la estructura.

Depende de su diseo y su detallado. Por ejemplo,

para que un prtico tenga capacidad de disipar

energa, debe detallarse con refuerzo adecuado, noslo en cantidad sino en configuracin. As, los

estribos deben cerrarse con ganchos de 135 y

deben colocarse con un espaciamiento pequeo en

las vecindades de las conexiones entre vigas ycolumnas.

8/12/2019 52592679-estructuras

217/324

8/12/2019 52592679-estructuras

218/324

Columna sin refuerzo transversal. Colegio San LuisGonzaga Ica. Sismo 15/08/2007

8/12/2019 52592679-estructuras

219/324

Columnas sin confinamiento de estribos. Sismo Sur06/06/2001 (M = 6.9)

8/12/2019 52592679-estructuras

220/324

Hotel Ambassador, Pisco. Sismo15/08/2007

8/12/2019 52592679-estructuras

221/324

Caso de Hotel Ambassador(Sismo Pisco 15/08/07)

1) Baja calidad de los ladrillos que dio lugar a una

8/12/2019 52592679-estructuras

222/324

1) Baja calidad de los ladrillos, que dio lugar a unabaja resistencia al corte de los muros.

2) Baja densidad de muros en la direccin corta,donde slo haban dos muros perimetrales.

3) Mala distribucin en planta de los muros, dondeel muro longitudinal no aporta resistencia afuerza cortante en la direccin corta, sino msbien genera torsin.

4) Piso blando, por existencia de cocheras.

Este tipo de estructura debe evitarse.

8/12/2019 52592679-estructuras

223/324

8/12/2019 52592679-estructuras

224/324

8/12/2019 52592679-estructuras

225/324

Fallas relacionadas con laDUCTILIDAD

Columnas colapsadas en edificiosaporticados

Falla en nudos sin ductilidad adecuada

Insuficiencia de longitud de anclaje

Columnas colapsadas en edificiosaporticados

(Caso de vigas ms resistentes que las columnas,

8/12/2019 52592679-estructuras

226/324

las rtulas plsticas se forman en las columnasantes que en las vigas, originndose mecanismos

de falla)

Resistencia a flexin de las columnas,en las caras de los nudos

8/12/2019 52592679-estructuras

227/324

Generacin de rtula plstica en viga

8/12/2019 52592679-estructuras

228/324

8/12/2019 52592679-estructuras

229/324

8/12/2019 52592679-estructuras

230/324

Recomendacin: HiperestaticidadProcurar estructuras hiperestticas (mejor

8/12/2019 52592679-estructuras

231/324

capacidad resistente y mejor disipacin deenerga ssmica por formacin de rtulas

plsticas)

Falla por falta de diseo de nudos

8/12/2019 52592679-estructuras

232/324

Cortante de diseo en el nudo

8/12/2019 52592679-estructuras

233/324

Nudos sin ductilidad, por ausencia de estribos

8/12/2019 52592679-estructuras

234/324

Falla de conexinen nudo

8/12/2019 52592679-estructuras

235/324

Fallas por insuficiencia de longitud de anclaje(La solicitacin ssmica es cclica y produce

inversin de cargas)

8/12/2019 52592679-estructuras

236/324

Falla en la unin por faltade anclaje en la conexin

de la columna con elsistema de piso

8/12/2019 52592679-estructuras

237/324

Falla de anclajes enunin de vigas

Columna que no llega a anclar refuerzo enzapata (ld = ?)

8/12/2019 52592679-estructuras

238/324

Longitud de anclaje en traccin (barras rectas)fc=210 fy=4,200

8/12/2019 52592679-estructuras

239/324

8/12/2019 52592679-estructuras

240/324

Fallas estructurales ms frecuentescausadas por los sismos en los

elementos estructurales y noestructurales

a. Fallas relacionadas con la RESISTENCIA

a1. Insuficiente resistencia al cortante de

entrepiso

8/12/2019 52592679-estructuras

241/324

a2. Fallas en vigas

a3. Fallas en columnas

a3. Fallas en muros de corte (placas)

a4. Falla en vigas de acoplamiento

b. Fallas relacionadas con la PARTICIPACIN DEELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

b1. Daos en tabiquerab2. Columna corta

c. Fallas relacionadas con OTROS EFECTOSSSMICOS

c1. Resonancia local

8/12/2019 52592679-estructuras

242/324

c2. Mecanismo push-over

c3. Punzonamiento de la losa de techo

8/12/2019 52592679-estructuras

243/324

a. Fallas relacionadas con laRESISTENCIA

a1. Insuficiente resistencia al cortante deentrepiso

a2. Fallas en vigas y columnas

a3. Fallas en muros de corte (placas)a4. Falla en vigas de acoplamiento

a1. Insuficiente resistencia al cortante delos entrepisos

Se produce por insuficiente resistencia a carga lateral

8/12/2019 52592679-estructuras

244/324

de los elementos verticales de soporte: placas y

columnas.

Muy peligrosa porque puede conducir al colapso

total de la edificacin.

8/12/2019 52592679-estructuras

245/324

Av. Chapultepec.Sismo Mxico

8/12/2019 52592679-estructuras

246/324

19/09/1985

Edificio Televisa, Av.Chapultepec, Sismo

Mxico 19/09/85

Sismo Bucarest,Rumana, Mar. 1977

(M = 7.2)

8/12/2019 52592679-estructuras

247/324

a2. Falla en vigas:

Grietas diagonales Cortante

d b

8/12/2019 52592679-estructuras

248/324

Rotura de estribos Cortante Grietas verticales Flexin

Rotura del refuerzo Flexin

Aplastamiento del

concreto Flexin

Falla por flexin en viga (mala evaluacin de lascargas actuantes)

8/12/2019 52592679-estructuras

249/324

Falla por cortante en viga

8/12/2019 52592679-estructuras

250/324

Falla por corte (traccin diagonal) en vigas

8/12/2019 52592679-estructuras

251/324

a3. Falla en Columnas:

Grietas diagonales Cortante

G i i l C i

8/12/2019 52592679-estructuras

252/324

Grietas verticales Compresin Desprendimiento

del concreto Compresin

Aplastamiento del concreto y pandeo de lasbarras de refuerzo Flexocompresin

Falla por compresin en columna

8/12/2019 52592679-estructuras

253/324

Efecto combinado de carga axial y momentoflector sobre columna sin y con refuerzo

transversal

8/12/2019 52592679-estructuras

254/324

Falla frgil de cortante o traccin diagonalen columnas o vigas, por insuficiente

8/12/2019 52592679-estructuras

255/324

confinamiento de estribos en los extremos

adyacentes a los nudos.

(Ante el inadecuado confinamiento de

estribos, estos se abren y el concreto

estalla, seguido del pandeo lateral del

refuerzo longitudinal)

8/12/2019 52592679-estructuras

256/324

Falla por compresin en columna conestribos muy separados

8/12/2019 52592679-estructuras

257/324

Falla por falta de

fi i t d

8/12/2019 52592679-estructuras

258/324

confinamiento deestribos en columnasy posterior pandeo derefuerzo longitudinal

(Sismo Chile27/02/10)

Pandeo en armadura de columnas

8/12/2019 52592679-estructuras

259/324

Pandeo enrefuerzo decolumnas

8/12/2019 52592679-estructuras

260/324

Edificio

Obispo Masas.

Concepcin, Chile

Sismo (27/02/10)

Falla de columna por excesivo paso del zuncho(30.5 cm)

(La fuerza cortante super la resistencia del zuncho y no fue

capaz de confinar al concreto)

8/12/2019 52592679-estructuras

261/324

capaz de confinar al concreto)

Colapso total de columna por excesiva separacin de

refuerzo transversal, en edificio de 02 pisos. San

Fernando 1971.

(no se consigui suficiente confinamiento al concreto ni

8/12/2019 52592679-estructuras

262/324

(no se consigui suficiente confinamiento al concreto nisuficiente resistencia al corte)

8/12/2019 52592679-estructuras

263/324

8/12/2019 52592679-estructuras

264/324

a4. Fallas en muros de corte (placas)

Sin un diseo adecuado para los niveles de ductilidad

d l t f ll fl i

8/12/2019 52592679-estructuras

265/324

esperados, se suelen presentar fallas por flexin o

por cortante en muros estructurales, que constituyen

la resistencia primaria a fuerzas laterales en los

edificios. Estas fallas suelen presentarse en la unincon los sistemas de piso.

Principales formas de falla en placas

8/12/2019 52592679-estructuras

266/324

8/12/2019 52592679-estructuras

267/324

Confinamiento enelementos de borde

Tienen por finalidad prevenir el pandeo de los

extremos de los muros por las compresiones

originadas por la flexin

8/12/2019 52592679-estructuras

268/324

Borde encompresinpor flexin

Falla por flexin en base de placa

8/12/2019 52592679-estructuras

269/324

Falla por flexin

en placas

8/12/2019 52592679-estructuras

270/324

en placas

Ausencia de ncleos confinados enextremos de placas

8/12/2019 52592679-estructuras

271/324

Fallas por cortante(traccin diagonal) enplacas

Edificio Toledo, Via delM

8/12/2019 52592679-estructuras

272/324

Edificio Toledo , Via delMar(Sismo Chile 27/02/10)

Falla en placa porcizallamiento(corte horizontal)

Sismo Anchorage, Alaska1964,

(M = 8 5)

8/12/2019 52592679-estructuras

273/324

(M = 8.5)

Sismo Anchorage, Alaska, 1964 (M = 8.5)

8/12/2019 52592679-estructuras

274/324

Grieta horizontal y desprendimiento de concreto en uninde placa con sistema de piso.Sismo San Fernando, California, 1971

8/12/2019 52592679-estructuras

275/324

Edificio Central Park, Santiago. Sismo Chile(27/02/10)

8/12/2019 52592679-estructuras

276/324

Edificio Baha, Via del Mar.

(Sismo Chile 27/02/10)

8/12/2019 52592679-estructuras

277/324

(Sismo Chile 27/02/10)

Edificio Centro Mayor, Concepcin, Chile.(Sismo 27/02/10)

8/12/2019 52592679-estructuras

278/324

a5. Falla porcorte en vigasde acoplamiento

8/12/2019 52592679-estructuras

279/324

(Vigas muy cortas

ubicadas entre dos

muros o placas)

Edificio Torre OHiggins, Concepcin(Sismo Chile 27/02/10)

8/12/2019 52592679-estructuras

280/324

8/12/2019 52592679-estructuras

281/324

Esquema que ilustra la falla por traccin diagonal envigas de acoplamiento

8/12/2019 52592679-estructuras

282/324

Diseo de vigas de acople entre placas

8/12/2019 52592679-estructuras

283/324

8/12/2019 52592679-estructuras

284/324

Diseo y armado correcto paraviga de acople entre placas

b Fallas relacionadas con la

8/12/2019 52592679-estructuras

285/324

b. Fallas relacionadas con laPARTICIPACIN DE ELEMENTOSNO ESTRUCTURALES

b1. Daos en tabiquerab2. Columna corta

Acerca de la participacin deelementos NO estructurales

Independizar los tabiques de albailera (sobre

8/12/2019 52592679-estructuras

286/324

Independizar los tabiques de albailera (sobre

todo en estructuras flexibles)

Analizar la posibilidad de generar columnas

cortas Considerar la participacin de los muros

portantes de albailera confinada como muros

de corte (sobre todo en estructuras conformadas

exclusivamente por prticos)

b1. Daos en tabiquera de ladrillo,vidrios, cornisas y parapetos

(Por tener estructuras muy flexibles, con poca

8/12/2019 52592679-estructuras

287/324

( y , prigidez lateral y sin detallado especial)

(En realidad NO se trata de una falla

estructural, pero causa problemas de esttica y

alarma a los residentes del edificio)

Comportamiento ssmico de muros noconfinados

8/12/2019 52592679-estructuras

288/324

Dao por falta dereforzamiento en

aberturas

8/12/2019 52592679-estructuras

289/324

Dao por falta deseparacin en

ventanas y puertas

Colapso de tabique de fachada sin elementosde confinamiento

8/12/2019 52592679-estructuras

290/324

Conexin dentada (insuficiente) y arriostrada(correcta) en tabiques en aleros

8/12/2019 52592679-estructuras

291/324

Falla de tabique no arriostrado

8/12/2019 52592679-estructuras

292/324

Falla de parapeto

8/12/2019 52592679-estructuras

293/324

Consecuencias de tcnica constructivainadecuada

(Sismo Pisco 15/08/2007)

8/12/2019 52592679-estructuras

294/324

Daos en tabique enencuentro con viga

8/12/2019 52592679-estructuras

295/324

Falla en unin de tabique

con placa

Falla en tabique noindependizado deestructura sismo-

resistente

8/12/2019 52592679-estructuras

296/324

Falla en unin de tabique

con solera

Daos serios en tabiquera,Moquegua, Sismo Sur23/06/2001 (M = 7.9)

8/12/2019 52592679-estructuras

297/324

Colapso total detabiques divisorios

8/12/2019 52592679-estructuras

298/324

Sismo Nazca 12/11/96 (M = 6.4)

8/12/2019 52592679-estructuras

299/324

8/12/2019 52592679-estructuras

300/324

Falla de tabique por ausenciade independizacin pudo generarse tambin

columna corta

Grieta por efecto de muro corto

8/12/2019 52592679-estructuras

301/324

8/12/2019 52592679-estructuras

302/324

Efecto demuro corto

Aislamiento adecuado de alfizares(albailera armada y confinada)

8/12/2019 52592679-estructuras

303/324

(Observar desprendimiento de reparacionesejecutadas por daos de sismos anteriores)

8/12/2019 52592679-estructuras

304/324

Tcnica tradicionalde reparacin demuros dealbailera

confinada

8/12/2019 52592679-estructuras

305/324

1. Reemplazo de

ladrillos

2. Reparacin decolumnas

3. Resane de fisuras

4. Relleno de zona

central conconcreto simple

b2. Falla de columna corta

(Efecto de tabiques de ladrillo con ventanas

altas)

8/12/2019 52592679-estructuras

306/324

(La porcin libre de la columna adquiere

mucha mayor rigidez que las no

restringidas, generando sobre ella elevada

demanda de corte Falla frgil por traccin

diagonal ante elevados esfuerzos cortantes)

8/12/2019 52592679-estructuras

307/324

Como la rigidez lateral es inversamenteproporcional al cubo de su longitud

La columna de menor longitud tendr mayor

rigidez y por tanto asumir mayor fuerzacortante.

8/12/2019 52592679-estructuras

308/324

Deformacin de columna corta confinadaparcialmente por muros

8/12/2019 52592679-estructuras

309/324

Problema de Columna Corta

8/12/2019 52592679-estructuras

310/324

8/12/2019 52592679-estructuras

311/324

8/12/2019 52592679-estructuras

312/324

8/12/2019 52592679-estructuras

313/324

Sismo Nazca1996A pesar de tenertecnoport separando

2 cm, las columnasde los tabiques de

8/12/2019 52592679-estructuras

314/324

de los tabiques delos colegiossufrieron daoporque ladeformacin eramayor.

Solucin al problema de columna corta en centroseducativos: independizacin de tabiques y uso de

columnas estructurales ms rgidas

8/12/2019 52592679-estructuras

315/324

c. Fallas por efectos ssmicos de

8/12/2019 52592679-estructuras

316/324

c. Fallas por efectos ssmicos dems difcil previsin

c1. Resonancia local

c2. Mecanismo push-over

C3. Punzonamiento de la losa de techo

j1. Resonancia local o Chicoteo

Al propagarse la vibracin ssmica desde la base

hasta la cspide, se presentan amplificaciones a lolargo de la altura que conducen a una elevada

8/12/2019 52592679-estructuras

317/324

largo de la altura, que conducen a una elevada

concentracin de acciones internas.

Algunos autores consideran que este colapso se

debe a la unin del concreto viejo con nuevo por

interrupcin del vaciado durante el proceso

constructivo.

Edificio Charaima de11 pisos (sloquedaron 07)

Sismo 29/07/1967,Caracas, Venezuela.

8/12/2019 52592679-estructuras

318/324

,(M = 6.5)

Hotel Continental,Mxico 1985

(colapso de pisossuperiores)

Edificio LACSA.Mxico 1985

(Observar dao enl i

8/12/2019 52592679-estructuras

319/324

los pisossuperiores)

j2. Falla en columna por mecanismo push-overdebido a cargas cclicas

8/12/2019 52592679-estructuras

320/324

j3. Falla porpunzonamientode la losa detecho:Esta falla puede

ocurrir en los edificios

8/12/2019 52592679-estructuras

321/324

ocurrir en los edificios

de losas planas sin

vigas. Las columnas

atraviesan a la losa ylos sistemas de piso

quedan sin apoyo,

producindose el

colapso total de lospisos.

Es recomendable usar

bacos o capiteles

Falla en edificiode losas planassin vigas, por

punzonamiento

de la losa

8/12/2019 52592679-estructuras

322/324

Edificio de losas planas sin vigas: Hospital JurezSismo Mxico 1985 (punzonamiento de las losas)

8/12/2019 52592679-estructuras

323/324

Muchas gracias por su atencin

8/12/2019 52592679-estructuras

324/324