Criterios Fundamentales Para El Diseño Sismorresist

8/17/2019 Criterios Fundamentales Para El Diseño Sismorresist

1/34

CRITERIOS FUNDAMENTALES PARA EL DISEÑO SISMORRESISTENTE

MARIANELA BLANCO

Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, CicloBsico!lanco"#arianela$g#ail"co#

Reci!ido% agosto &'(( Reci!ido en )or#a )inal revisado% agosto &'(&

RESUMEN

Los sis#os re*resentan uno de los )actores +ue ocasionan #aor n-#ero de*ro!le#as +ue de!en resolver los *ro)esionales de la ingeniería civil" El *resentetra!a.o se realiza con la )inalidad de indicar algunas reco#endaciones #íni#as +uede!en ser to#adas en cuenta tanto *or ingenieros co#o *or ar+uitectos, *aralograr un #e.or dese#*e/o de las edi)icaciones de concreto ar#ado ante la*resencia de sis#os" 0e realiz1 una investigaci1n reco*ilaci1n de in)or#aci1n

so!re el co#*orta#iento sis#orresistente de algunas edi)icaciones a nivel #undial,analizando las causas de los da/os la *osi!le soluci1n *ara dis#inuirlos en un)uturo" 0e analizaron algunas reco#endaciones indicadas en nuestro *aís en otros*aíses, tanto en las nor#as vigentes, co#o en e2*eriencias *revias, *araresu#irlas darles un *unto de *artida a los *ro)esionales *ara lograr un dise/osis#orresistente" El o!.etivo *rinci*al del dise/o sis#orresistente es salvar vidas ,adicional#ente, #ini#izar los da/os #ateriales" La res*onsa!ilidad de losingenieros *ara lograr dic3os o!.etivos de*ende del dise/o estructural, estudio desuelos, su*ervisi1n de los #ateriales utilizados los *rocesos constructivosadecuados"

Palabras clave: 0is#orresistente, Riesgo, A#enaza, Vulnera!ilidad, Estructuras"

FUNDAMENTAL CRITERIA FOR THE SEISMIC-RESISTANT DESIGN

ABSTRACT

Eart3+ua4es are t3e )actor to consider during t3e !uilding5s design, !ecause t3ere*resent a !ig *ro!le# t3at t3e civil engineers 3ave to solve" 63e )ollo7ing *ro.ect7as *er)or#ed in order to indicate so#e reco##endations to !e ta4en inconsideration ! engineers and arc3itects, to get a !etter *er)or#ance o) t3erein)orced concrete !uildings during eart3+ua4es" An investigation, a!out t3eseis#ic !e3avior o) so#e !uildings around t3e 7orld, 7as *er)or#ance to get t3ein)or#ation and analze t3e causes o) da#age o) t3ose structures and *ossi!le

solutions to reduce t3e a))ectation in t3e )uture" Analzed so#e reco##endationsin our countr and ot3er countries, considering current standards, as in *reviouse2*eriences, to su##arize and give t3e# a starting *oint )or *ro)essionals toac3ieve eart3+ua4e resistant design" 63e #ain o!.ective o) eart3+ua4e resistantdesign is to save lives and #ini#ize )urt3er da#age in structures and #aterials"63e res*onsi!ilit o) engineers, to ac3ieve t3ese goals, de*ends on t3e structuraldesign, soil surve, #aterials selection and a**ro*riate construction *rocesses"

Ke!"r#s: 0eis#ic8Resistant, Ris4, 63reat, Vulnera!ilit, 0tructures

INTRODUCCI$N

Al e2a#inar analizar los da/os su)ridos *or algunas estructuras luego de unevento sí#ico, se *uede concluir +ue los terre#otos re*resentan uno de los

mailto:[email protected]:[email protected]


2/34

#aores *ro!le#as +ue de!en considerar *or los ingenieros" La vulnera!ilidad delas estructuras de*ende de los *osi!les da/os +ue *uedan su)rir sus ele#entosestructurales #s i#*ortantes ante un sis#o, lo cual re*ercute en elco#*orta#iento de todo el siste#a"

El *lantea#iento del *ro!le#a se !asa en el riesgo, +ue de*ende de la a#enaza

la vulnera!ilidad 9RIE0:O ; AMENA, al au#entarcual+uiera de estos dos *ar#etros, o a#!os a la vez, au#enta el riesgo de laestructura resulta #s di)ícil cu#*lir el o!.etivo de salvar vidas *ro*iedades" Laincertidu#!re es la *rinci*al característica del *ro!le#a *or+ue no se sa!e cundo d1nde va a ocurrir un sis#o, ta#*oco su #agnitud duraci1n" Ca!e destacar +uela contri!uci1n del sis#o en las cargas *uede controlar el dise/o estructural" Es#u i#*ortante tener en cuenta +ue #ientras los es+ue#as ?ar+uitect1nicos @estructurales se ale.an #s de los es+ue#as si#*les, las edi)icaciones son #scastigadas *or los sis#os"

La#enta!le#ente, en #uc3os *aíses las nor#as *ara el dise/o 0is#orresistente noson a*licadas en construcciones in)or#ales, lo cual re*ercute en elevar la

vulnera!ilidad de las estructuras" Al estudiar el co#*orta#iento de edi)icacionesluego de un evento sís#ico, se *uede a)ir#ar +ue cuando se to#an en cuenta lasnor#as de dise/o sis#orresistente, la construcci1n es de!ida#ente su*ervisada el sis#o de dise/o re*resenta la a#enaza sís#ica real de la zona, los da/os sonconsidera!le#ente #enores +ue en los casos en los cuales no se cu#*len losre+ueri#ientos #íni#os indis*ensa!les *ara tal )in" 0in e#!argo, es i#*ortantese/alar +ue las nor#as sis#orresistentes *or sí solas no *ueden garantizar laine2istencia de da/os ante un terre#oto severo, en ellas se esta!lecen re+uisitos#íni#os *ara *roteger la vida de las *ersonas +ue ocu*an la edi)icaci1n" El da/osevero o el cola*so de un gran n-#ero de estructuras durante sis#os de altaintensidad, se de!e a la )alla de uno o varios ele#entos cua ductilidad resistencia no son su)icientes" Algunos de los da/os encontrados en colu#nas de

estructuras castigadas *or los #ovi#ientos sís#icos *ueden ser grietas diagonalescausadas *or cortante o torsi1n, grietas verticales a*lasta#iento del concretocausados *or co#*resi1n, *andeo de las !arras longitudinales *or e2ceso dedistancia#iento de las ligaduras *rdida del recu!ri#iento en todos los casos#encionados" En vigas se evidencian grietas diagonales rotura del acerotransversal causadas *or cortante o torsi1n, grietas verticales, rotura del acerolongitudinal a*lasta#iento del concreto *or )le2i1n"

Las cone2iones entre ele#entos estructurales son *untos críticos, a*arecen grietasdiagonales )allas *or ad3erencia entre el concreto el acero, ancla.e insu)icientedel re)uerzo longitudinal es)uerzos e2cesivos de )le2i1n" Las losas *ueden*resentar da/os *or *unzona#iento alrededor de las colu#nas grietas

longitudinales *er*endiculares al *lano de )le2i1n a lo largo de la *laca, de!ido ale2ceso de )le2i1n *roducida *or el #ovi#iento"

Las irregularidades de alturas de entre*isos, +ue re*ercuten en ca#!ios !ruscos derigidez entre *isos adacentes, 3acen +ue la a!sorci1n disi*aci1n de la energía al#o#ento del sis#o se concentre en los *isos )le2i!les, *roduciendo so!re8solicitaci1n en los ele#entos estructurales" Las irregularidades en *lanta, de #asa,rigidez resistencia, *ueden originar torsi1n, lo cual genera es)uerzos adicionalesdi)íciles de evaluar"

El o!.etivo *rinci*al del *resente tra!a.o de investigaci1n, es dar a los ingenieros+ue se inician en la *ro)esi1n, un gru*o de criterios #íni#os necesarios *ara lograr

dise/os sis#orresistentes adecuados" 0ensi!ilizar a los ar+uitectos en cuanto a laenor#e res*onsa!ilidad del ingeniero a la i#*eriosa necesidad del tra!a.o en


3/34

e+ui*o, *ara lograr +ue las estructuras cu#*lan sus )unciones, salvar vidas #ini#izar los da/os #ateriales" Es i#*ortante se/alar +ue es res*onsa!ilidad delingeniero *ro)undizar su investigaci1n, seg-n sea el caso, *ara calcular detallaradecuada#ente cada uno de los ele#entos de la estructura"

METODOLOG%A

En la *ri#era eta*a se realiz1 una revisi1n !i!liogr)ica e23austiva de los as*ectosrelacionados con el te#a" En la segunda eta*a se realiz1 una clasi)icaci1n de los*osi!les *ro!le#as estructurales +ue se *ueden *resentar de!ido a los sis#os ,si#ultnea#ente, se e2*onen las *osi!les soluciones *ara evitar los *ro!le#as*lanteados *revia#ente"

PROBLEMAS DE CONFIGURACI$N EN PLANTA

0on *ro!le#as re)erentes a la distri!uci1n del es*acio la )or#a de la estructuraen el *lano 3orizontal"

& LONGITUD EN PLANTA

La longitud en *lanta de una edi)icaci1n, in)lue en la res*uesta estructural ante latrans#isi1n de ondas en el terreno *roducidas *or el #ovi#iento sís#ico" A #aorlongitud en *lanta e#*eora el co#*orta#iento estructural, de!ido a +ue lares*uesta de la estructura ante dic3as ondas *uede di)erir considera!le#ente de un*unto de a*oo a otro de la #is#a edi)icaci1n" 9:rases et al" (D>" Los edi)icioslargos son #s *ro*ensos a tener *ro!le#as de!ido a las co#*onentes torsionalesdel #ovi#iento del terreno 9Figura (>"

Reco#endaci1n *rctica% L& G L( H &" 9Cardona, &''J>

Kara solucionar dic3o *ro!le#a se insertan .untas totales, de tal #anera +ue cadauna de las estructuras se*aradas se trate co#o una estructura corta 9:rases et al"(D>" Estas .untas de!en ser dise/adas *ara +ue no se *roduzcan c3o+ues entrelas *artes se*aradas, a consecuencia del #ovi#iento inde*endiente de cada una9Figura &>"

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f1http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f2http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f1http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f2


4/34

Reco#endaciones *rcticas%

LMA ; J' #etros

L& G L( H &"

0i L& G L( &", se reco#ienda insertar al #enos una .unta total

' FORMA DE LA PLANTA

La )or#a de la *lanta in)lue en la res*uesta de la estructura ante la concentraci1nde es)uerzos generada en ciertas *artes, de!ido al #ovi#iento sís#ico" Los sitios#s vulnera!les son los ngulos de +uie!re entre *artes de la estructura, cuo*ro!le#a se *uede resolver colocando a*ro*iada#ente las .untas totales#encionadas en el *rra)o anterior" Algunos e.e#*los de este caso su *osi!lesoluci1n se #uestran a continuaci1n 9Figura >%

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f3http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f3


5/34

Otras *osi!les soluciones *ara a#inorar el *ro!le#a son%

Colocar ele#entos rigidizadores en las *lantas en )or#a de ?P ?U 9Figura J>

Modi)icar ligera#ente la secci1n *ara suavizar el ngulo en la zona de +uie!re9Figura Q>



6/34

E2isten diversos criterios *ara considerar las *lantas co#o regulares, !asados ennor#ativas de varios *aíses, es i#*ortante se/alar +ue es decisi1n del ingenierocuan conservador va a ser su dise/o 9)igura >"

La Nor#a Venezolana COVENIN (Q%&''( 9Edi)icaciones 0is#orresistentes>esta!lece la li#itaci1n del J'S *ara el coe)iciente de longitudes, si no se *resentanotras condiciones negativas" En las nor#as nortea#ericanas 9FEMA, (DDT ICC,&'''> se li#itan los salientes o entrantes en (Q S las euro*eas 9Euroc1digo ,(DD> esta!lecen &Q S" 90e reco#ienda revisar e23austiva#ente la Nor#aVenezolana>

CRITERIO DE LA NORMA (ENE)OLANA

0i L( '"J L, se *uede considerar Klanta regular"

CRITERIOS DE OTROS PA%SES

& Cr*+er*" #e la OPS ,Ora.*/ac*0. Pa.a1er*ca.a #e la Sal2#34 56678

0i L( '"& L, se *uede considerar Klanta regular

& CRITERIO EUROPEO

0i L( '"&Q L se *uede considerar co#o una *lanta regular" Esta consideraci1n esa*lica!le a las *lantas en )or#a de ?E, 6, L, P, entre otras"



7/34

PROBLEMAS DE CONFIGURACI$N (ERTICAL

0on *ro!le#as re)erentes a las irregularidades verticales +ue al estar *resentes enlas edi)icaciones, ocasionan ca#!ios !ruscos de rigidez #asa entre *isosconsecutivos, lo +ue se traduce en )uertes concentraciones de es)uerzos 9Figuras >" =e!en evitarse, en lo *osi!le, los escalona#ientos tratar +ue los ca#!iosde un nivel a otro sean lo #s suaves *osi!les, so!re todo en edi)icaciones tani#*ortantes co#o 3os*itales centros de salud" 9:rases et al" (DT Arnold Reit3er#an, (D&>

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f7http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f7http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f8http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f7http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f7http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f8


8/34

,F2e.+e: !!!8area8c"189a9r"ec+"s89;93

La Nor#a venezolana esta!lece ciertos criterios *ara clasi)icar las estructuras co#oirregulares vertical#ente 9Figura D>" Las edi)icaciones con au#ento verticalsigni)icativo de di#ensiones de #asas, re+uieren un anlisis es*acial a +ue*resentan *ro!le#as *or los e)ectos din#icos de!ido a los sis#os 9:rases et al"

(D>"

http://www.area.com.pa/proyectos.phphttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f9http://www.area.com.pa/proyectos.phphttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f9


9/34

PROBLEMAS DE CONFIGURACI$N ESTRUCTURAL

0on *ro!le#as in3erentes al *ro*io dise/o estructural, +ue in)luen directa#enteen el co#*orta#iento de la edi)icaci1n a lo largo de su vida -til re*ercuten en eldese#*e/o ante un evento sís#ico"

& CONCENTRACIONES DE MASA

Esto se re)iere a *ro!le#as ocasionados *or concentraciones de #asa en alg-nnivel de la edi)icaci1n, al colocar ele#entos de gran *eso co#o e+ui*os, tan+ues9Figura ('>, *iscinas, arc3ivos, de*1sitos, entre otros" =e!ido al 3ec3o de +ue el*ro!le#a se agrava si dic3a concentraci1n se localiza en los *isos #s elevados a+ue a #aor altura, #aor aceleraci1n sís#ica de res*uesta, se reco#iendacolocarlos en s1tanos o en construcciones aisladas cercanas al edi)icio, *ara evitarel e)ecto de *ndulo invertido 9Cardona, &''J>"



10/34

& COLUMNAS D


11/34

& COLUMNAS CORTAS

Al analizar estudiar el co#*orta#iento de edi)icaciones !a.o la acci1n sís#ica, se3a o!servado +ue algunas colu#nas *resentan grietas a JQW 9Figura (&>, lo +ueindica una )alla )rgil" La colu#na dise/ada co#o d-ctil, se convierte en )rgil )alla la zona no con)inada" La )alla se de!e al 3ec3o de +ue las colu#nas de un#is#o nivel *resentan si#ilar des*laza#iento lateral durante un sis#o, sine#!argo al ser las colu#nas cortas #s rígidas a!sor!en #uc3a #s )uerza lateral9Bac3#ann, &''>"



12/34

Uno de los *ro!le#as *odría ser *or au#ento de la )uerza cortante en la colu#na,+ue es igual a la su#a de los #o#entos )lectores de los e2tre#os dividido entre lalongitud li!re" 0i la longitud li!re se ve dis#inuida, la )uerza cortante au#enta de#anera inversa#ente *ro*orcional" Es decir, +ue si la longitud li!re se reduce enuna tercera *arte, la )uerza cortante au#enta tres veces 9Figura (>"

Este e)ecto *uede ocurrir en los siguientes casos%

Colu#nas con di)erentes alturas li!res en un #is#o *iso de una edi)icaci1n" La)uerza cortante es #aor en las #s cortas"



13/34

U!icaci1n del edi)icio en terrenos inclinados"

=is*osici1n de losas en niveles inter#edios"

Con)ina#iento *arcial lateral en la altura de la colu#na *or *aredes, #urosdivisorios o de )ac3ada, entre otros, cuando las di#ensiones de su secci1ntransversal son *e+ue/as"

Kor la ru*tura de una *arte de la *ared adacente a la colu#na"

En la Figura (J se #uestra el e2celente dese#*e/o sis#orresistente de una escuelaantigua en Kal*a8Ker-, durante el sis#o del (& de novie#!re de (DD, de!ido aladecuado con)ina#iento de las colu#nas" :racias al anc3o de las *aredesadacentes a las ventanas, se evit1 el e)ecto de ?colu#na8corta"

F*2ra =78 C".>*.a1*e.+" a#ec2a#" #e c"l21.as8 ,F2e.+e: ?2*2.4 566@3

& PISOS D

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f14http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f15http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f16http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f17http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f14http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f15http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f16http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f17


14/34


15/34

& ECESI(A FLEIBILIDAD ESTRUCTURAL

En el dise/o de!e garantizarse +ue la edi)icaci1n resista los e)ectos del #ovi#ientosís#ico, ta#!in #ini#izar los da/os en ele#entos no estructurales, .untas,

escaleras, entre otros, de!ido a los des*laza#ientos laterales" Las edi)icacionese2cesiva#ente )le2i!les, son #s susce*ti!les a su)rir grandes des*laza#ientoslaterales entre niveles consecutivos, *or el #ovi#iento de!ido a )uerzas sís#icas"

A dic3os des*laza#ientos relativos se les conoce co#o ?deriva de!en sercontrolados en el dise/o seg-n las es*eci)icaciones nor#ativas" 9:rases et al" (DTArnold Reit3er#an, (D&>

Las *rinci*ales causas de la )le2i!ilidad estructural son%

E2cesiva distancia li!re entre ele#entos verticales 9luces o vanos>

Altura li!re entre niveles consecutivos

Koca rigidez de ele#entos verticales

=iscontinuidad de ele#entos verticales 9Figuras ( (D>



16/34

F*2ra =8 C"la9s" #e c"r.*sa e. H"+el Ra#*ss".8 Terre1"+" #e ?2*lla;2a C;*le , 5663 9Fuente%3tt*s%listas"us"es#ail#anlistin)oenciclo>

& ECESI(A FLEIBILIDAD DE DIAFRAGMAS

Una con)iguraci1n estructural adecuada se logra, entre otras consideraciones,conectando las líneas resistentes con dia)rag#as rígidos, *ara lograr de)or#acionesuni)or#es 9Figura &'>" Es i#*ortante resaltar +ue considerar rígidos los dia)rag#asre*resenta una 3i*1tesis de clculo" El co#*orta#iento )le2i!le del dia)rag#a se

de!e a las siguientes razones%

Material inadecuado o es*esor insu)iciente"

https://listas.us.es/mailman/listinfo/enciclohttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f20https://listas.us.es/mailman/listinfo/enciclohttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f20


17/34

Este ti*o de ele#entos tra!a.a a )le2i1n en su *lano sus de)or#aciones laterales*ueden au#entar signi)icativa#ente, si la relaci1n entre el largo el anc3o deldia)rag#a es #aor a Q"

0i el dia)rag#a *resenta a!erturas *ara ilu#inaci1n, ventilaci1n, entre otras, cuarea sea #aor al &' S del rea total, se *ueden *resentar dentro de l zonas

)le2i!les +ue a)ectan la cone2i1n rígida entre ele#entos verticales" Una )or#a desolucionar este *ro!le#a es colocar adecuada#ente ele#entos rigidizadores en lasa!erturas"

En la Nor#a Venezolana% COVENIN (Q8(%&''( ?Edi)icaciones 0is#orresistentes,se es*eci)ica +ue un dia)rag#a se considera )le2i!le cuando%

i> La rigidez en su *lano sea #enor a la de una losa e+uivalente de concretoar#ado de J c#" de es*esor la relaci1n largoanc3o no sea #aor +ue J,Q"

ii> Un n-#ero signi)icativo de *lantas tenga entrantes cua #enor longitud e2cedael cuarenta *or ciento 9J' S> de la di#ensi1n del #enor rectngulo +ue inscri!e ala *lanta, #edida *aralela#ente a la direcci1n del entranteT o cuando el rea dedic3os entrantes su*ere el treinta *or ciento 9' S> del rea del citado rectngulocircunscrito"

iii> Las *lantas *resenten un rea total de a!erturas internas +ue re!asen el veinte*or ciento 9&' S> del rea !ruta de las *lantas"

iv> E2istan a!erturas *ro#inentes adacentes a *lanos 0is#orresistentesi#*ortantes o, en general, cuando se carezca de cone2iones adecuadas con ellos"

v> En alguna *lanta el cociente largoanc3o del #enor rectngulo +ue inscri!a a

dic3a *lanta sea #enor +ue Q"

& COLUMNAS NO ALINEADAS

Cuando varias de las colu#nas no estn alineadas con los e.es *redo#inantes de laestructura, se dice +ue no e2iste claridad estructural 9Figura &(>"



18/34

Esto i#*ide +ue se *uedan deter#inar con #aor *recisi1n las acciones so!re losele#entos de la estructura" Ade#s se introducen e)ectos secundarios en eldia)rag#a, +ue *roducen agrieta#iento *or concentraci1n de es)uerzos 9Arnold Reit3er#an, (D&>"

& DIRECCI$N POCO RESISTENTE A FUER)AS HORI)ONTALES

En general de!e alternarse la orientaci1n de los ele#entos verticales, *ara +ue lasrigideces laterales sean si#ilares 9Figura &&>, 9:rases et al" (D>"

Cuando la #enor di#ensi1n de todas o la #aoría de las colu#nas rectangularesde una edi)icaci1n se encuentran orientadas en la #is#a direcci1n, sta es *ocoresistente a )uerzas 3orizontales de!ido a sis#o 9Figura & &J>"



19/34


20/34

TORSI$N

La torsi1n 3a sido la causa de i#*ortantes da/os , en algunos casos, cola*so deedi)icaciones so#etidas a )uertes #ovi#ientos sís#icos" 0e *resenta *or lae2centricidad entre el centro de #asa el centro de rigidez" Cuando en unacon)iguraci1n, el centro de #asa coincide con el centro de rigidez, se dice +ue

e2iste si#etría estructural" A #edida de +ue el edi)icio sea #s si#trico, sereducir su tendencia a su)rir concentraciones de es)uerzos torsi1n, suco#*orta#iento ante cargas sís#icas ser #enos di)ícil de analizar #s*redeci!le"

La si#etría va desde la geo#etría de la )or#a e2terior, 3asta las distri!ucionesinternas de ele#entos resistentes co#*onentes no estructurales" En los casosdonde e2isten #uros, n-cleos de ascensores o ta!i+uería, 3acia un lado de laedi)icaci1n, el centro de rigidez se des*laza en esa direcci1n" =e!ido a esto segeneran de)or#aciones no *revistas en el clculo estructural 9Figura &Q>, 9:rases etal" (D>



21/34

A continuaci1n se #uestran algunos e.e#*los su *osi!le soluci1n 9Figura &>9Bac3#ann, &''T :rases et al" (D>%

La Figura & #uestra el edi)icio Mira#ar en la ciudad de Cu#an8Venezuela"Edi)icio de concreto ar#ado de *isos, con #uros #u rígidos en el n-cleo deescaleras ascensor u!icado a un lado de la estructura" La *lanta se #uestra en

la Figura &" =e!ido a la e2centricidad entre el centro de #asa de rigidez, se*rodu.o un e)ecto de torsi1n, +ue al su#arse con otros *ro!le#as *resentes en la



22/34

edi)icaci1n, ocasion1 el cola*so de la #is#a, durante el terre#oto de Cariaco8(DD9Figura &D>, 9Pernndez L1*ez, &''>



23/34

& TRANSICI$N EN COLUMNAS

Cuando colu#nas de niveles adacentes varían !rusca#ente de )or#a, se generangrandes es)uerzos se *resentan *ro!le#as de discontinuidad del acerolongitudinal, ocasionando )allas en los nodos"

En las )otogra)ías #ostradas se *uede o!servar +ue la colu#na del *iso su*erior esde secci1n rectangular su acero longitudinal se encuentra *or )uera de colu#nain)erior, +ue es de secci1n circular 9Figura '>" El *ro!le#a de transici1n gener1una articulaci1n en el nodo, inca*az de trans#itir #o#entos, lo cual convirti1 laestructura en inesta!le ante cargas laterales" 6a#!in se *uede a*reciar una )alla*or cortante en la colu#na su*erior"



24/34

& AUSENCIA DE (IGAS

Los siste#as estructurales )or#ados *or losas colu#nas 9sin vigas>, *resentan un*o!re dese#*e/o ante eventos sís#icos" La colu#na act-a co#o un *unz1nocasionando da/os severos en la losa" En la Figura ( se #uestran estructurasu!icadas en Xocaeli86ur4ía, da/adas en el sis#o del agosto de (DDD" Los siste#as*resentan losas de es*esores entre (& c# vanos 9luz li!re> #aores a J #9EERI, (DDD>"



25/34

& POCA CUANT%A DE REFUER)O TRANS(ERSAL

La )unci1n del re)uerzo transversal, estri!o o ligadura, es so*ortar )uerzascortantes, garantizar el adecuado con)ina#iento del concreto e i#*edir el *andeodel re)uerzo longitudinal" Cuando se *resenta #al ar#ado del re)uerzo transversal,el di#etro de la ca!illa es insu)iciente o estn #u se*aradas, se evidencian da/os

en los ele#entos estructurales"

Los ganc3os en los e2tre#os de los estri!os de!en tener un ngulo #aor o igual a(QW 9Figura &>, *ara lograr un a#arre adecuado" Cuando el ngulo del ganc3o esa D'W

En la Figura J se o!serva +ue las colu#nas )allaron de!ido a la *oca cuantíavolu#trica de acero transversal lo +ue i#*lic1 )alta de con)ina#iento" Esi#*rescindi!le *restar su)iciente atenci1n al re)uerzo transversal en las .untas,acatando las reco#endaciones indicadas en las nor#as" La se*araci1n de las !arrasdeter#ina el con)ina#iento del concreto el adecuado co#*orta#iento de las

.untas ante un evento sís#ico"



26/34

En la Figura Q se o!serva +ue se evit1 el cola*so de la estructura gracias alre)uerzo transversal en la .unta"

& FUNDACIONES INADECUADAS



27/34

Las )undaciones de una edi)icaci1n son las !ases so!re las cuales sta se a*oa de)or#a adecuada esta!le so!re el terreno" Es i#*rescindi!le, *ara toda o!ra deingeniería, realizar un estudio de suelos *or e2*ertos en el rea" =ic3o estudiode*ender de la altura, *eso uso de la edi)icaci1n"

Evidente#ente, escoger el ti*o de )undaci1n adecuado de*ender de las

características de la estructura, del estudio de suelos la actividad sís#ica *ro!a!lede la zona"

El siste#a de )undaci1n de!er ser ca*az de trans)erir al suelo las accionessís#icas gravitatorias, sin +ue su*ere la ca*acidad *ortante de ste,corres*ondiente al nivel de e2citaci1n sís#ica *revisto sin +ue se *roduzcan#ovi#ientos relativos entre los ele#entos de )undaci1n +ue *uedan originarde)or#aciones inace*ta!les en la estructura" Los des*laza#ientos relativos +ueeventual#ente *ueden su)rir los distintos ele#entos de )undaci1n, de!ern sertales +ue no co#*ro#etan la esta!ilidad )uncionalidad de la estructura" Cada unode los !lo+ues estructural#ente inde*endientes de una construcci1n, tendr unsiste#a de )undaci1n -nico 93o#ogneo>" No se ad#itirn siste#as diversos dentro

de una #is#a unidad, *or e.e#*lo% algunas colu#nas so!re *ilotes otras so!re)undaciones directas"

Los a*oos de la estructura de!en vincularse entre sí #ediante un siste#a deriostras o losa +ue asegure el #ovi#iento con.unto de todos los ele#entos" Estocon la )inalidad de evitar a*recia!les des*laza#ientos di)erenciales entre ellos +uei#*li+uen de)or#aciones adicionales a la estructura" En la Figura se #uestra elvolca#iento de un edi)icio cua )undaci1n su*er)icial result1 inadecuada al#o#ento del sis#o"

F*2ra 8 F2.#ac*0. S29er>*c*al ,F2e.+e: !!!8re#b9.c*v*l8bl"s9"+8c"1 3

PROBLEMAS COLATERALES

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f35http://www.redbpncivil.blogspot.com/http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f35http://www.redbpncivil.blogspot.com/


28/34

& CHO?UE ENTRE EDIFICACIONES

Esto ocurre cuando el #ovi#iento de un edi)icio, durante el sis#o, +ueda i#*edido*or otro #u cercano , en general, #s rígido" Al c3ocar se generan )uerzascortantes en las colu#nas gol*eadas" Es conveniente crear a#*lias .untas totalesentre edi)icios de di)erentes alturas, *ara +ue *uedan oscilar de )or#a distinta

durante un #ovi#iento sís#ico evitar así el c3o+ue violento entre ellos"

0e de!e i#*edir +ue edi)icios de di)erentes alturas *uedan estar .untos a *artir decierta altura, stos de!en estar aislados" Otra causa del *ro!le#a es cuandoedi)icios cercanos *resentan alturas distintas de entre*isos o niveles distintos de*isos 9Figura >"

,F2e.+e: !!!89r"+ecc*".c*v*l8"r ,=@33

=urante el sis#o de M2ico 9(DQ>, el edi)icio de concreto ar#ado de la iz+uierdacola*sa luego de gol*ear al edi)icio antiguo de la derec3a 9Figura >" El edi)icio dela derec3a es #s rígido +ue el otro construido reciente#ente"

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f37http://www.proteccioncivil.org/http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f38http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f37http://www.proteccioncivil.org/http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f38


29/34

& EFECTOS INDIRECTOS

Los e)ectos locales indirectos co#o licue)acci1n, asenta#ientos, desliza#ientos

avalanc3as, *ueden ser causa de i#*ortantes da/os en estructuras, ocasionando en#uc3os casos *rdidas 3u#anas" La licue)acci1n es un )en1#eno +ue se *roduceen terrenos !landos saturados de agua, durante #ovi#ientos sís#icos )uertes *rolongados"

=e!ido a las vi!raciones sís#icas, el suelo se co#*orta co#o un )luido" Lasedi)icaciones se 3unden o vuelcan !a.o los e)ectos de la licue)acci1n"

Las zonas *ro*ensas a +ue ocurra este )en1#eno son a+uellas so!re de*1sitossedi#entarios, lec3os )luviales, rellenos arti)iciales, entre otros, donde el nivel)retico es su*er)icial" Es i#*ortante volver a #encionar, +ue es i#*rescindi!le *aratoda o!ra de ingeniería, realizar un estudio de suelos *or e2*ertos en el rea"

La Figura D#uestra edi)icios *arcial#ente 3undidos volcados *or los e)ectos dela licue)acci1n del terreno en el sis#o de Nigata8 Ya*1n, del ( de .unio de (DJ"0e *uede o!servar +ue las edi)icaciones, co#o tales, no su)rieron da/osestructurales, de!ido a su gran rigidez segura#ente !uen dise/osis#orresistente"



30/34

,F2e.+e: !!!8>ac*.c".s+8bl"s9"+8c"15666#a"s 3

Media *lanta del edi)icio se 3undi1 9Figura J'>, de!ido al )en1#eno de licue)acci1n,durante el sis#o de se*tie#!re de (DQ en M2ico"

,F2e.+e: !!!8>ac*.c".s+8bl"s9"+8c"15666#a"s 3

& CALIDAD DE LOS MATERIALES PROCESOS CONSTRUCTI(OS

Co#o se 3a #encionado anterior#ente, cu#*lir con las nor#as sis#orresistentesvigentes, no es su)iciente *ara garantizar el !uen dese#*e/o de las o!ras deingeniería"

La calidad de los #ateriales utilizados el adecuado *roceso constructivo, son)unda#entales *ara +ue el co#*orta#iento de la edi)icaci1n sea lo #s cercano alde dise/o" 0e 3an encontrado casos de o!ras #u cercanas en las cuales solo una

http://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daoshttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f40http://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daoshttp://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daoshttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f40http://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daos


31/34

de ellas )alla" 0i el dise/o el suelo son idnticos, la )alla en algunos casos elcola*so, *uede atri!uirse a #ateriales +ue no cu#*lan las es*eci)icaciones o*rocesos constructivos de)icientes"

La Figura J( #uestra el cola*so de un edi)icio de seis *isos ge#elo con otro, +uesu)ri1 da/os leves durante el #is#o sis#o" En la investigaci1n *osterior se detect1,

+ue lo ocurrido se de!i1 a la #ala calidad de los #ateriales utilizados *rocesosconstructivos"

,F2e.+e: !!!8>ac*.c".s+8bl"s9"+8c"15666#a"s 3

La Figura J& #uestra el caso de dos edi)icios si#ilares en construcci1n, donde unode ellos cola*sa durante el sis#o de Xocaeli86ur4ía8agosto (DDD, da/andosevera#ente una colu#na del otro" El edi)icio se #antiene en *ie, lo +ue *er#itiríaun estudio *osterior *ara analizar la )acti!ilidad de recu*eraci1n"

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f41http://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daoshttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f42http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f41http://www.facingyconst.blogspot.com/2007/08/daoshttp://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-40652012000300008#f42


32/34

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

=e la investigaci1n realizada se *uede concluir +ue #uc3os de los da/os dei#*ortancia en edi)icios *-!licos de viviendas, 3an sido consecuencia dede)icientes o ine2istentes estudios de suelos, #ala calidad de los #ateriales,inadecuado dise/o ar+uitect1nico estructural, de)iciencia en los siste#asconstructivos su*ervisi1n de las o!ras" =e!ido al 3ec3o +ue los sis#os no *uedenevitarse, se de!en to#ar todas las #edidas *ertinentes *ara evitar al #2i#o la*rdida de vidas #ini#izar los da/os #ateriales" Acatar las reco#endacionesde lo +ue de!e 3acerse antes, durante luego de un evento sís#ico" En el caso de*resentarse el dise/o de una edi)icaci1n irregular, es i#*rescindi!le asesorarse conlos *ro)esionales e2*ertos en el rea" Es necesario o!tener in)or#aci1n so!redese#*e/o 0is#orresistente de edi)icaciones si#ilares"


33/34

GLOSARIO

DUCTILIDAD: Ca*acidad +ue tiene el #aterial de seguir de)or#ndose #s all desu lí#ite elstico sin ro#*erse 9zona de de)or#aci1n *lstica>"

EPICENTRO: Kroecci1n vertical del )oco so!re la su*er)icie terrestre"

ESFUER)O: Valor +ue #ide la )uerza *or unidad de rea so!re una su*er)icie"

FOCO: Kunto en el interior de la tierra donde se *roduce el sis#o"

INTENSIDAD DE UN SISMO: Mide el grado de destrucci1n +ue los sis#os causanen la zona a)ectada"

UNTA TOTAL: Es a+uella .unta +ue se*ara estructural#ente la edi)icaci1n" Cada*arte es una estructura inde*endiente de la otra"

MAGNITUD DE UN SISMO: Medida utilizada *ara es+*1ar la e.erJa l*bera#a9"r l"s s*s1"s8

PREMONITORES: 0is#os *revios a un evento sís#ico i#*ortante"

R


34/34

Hrgani'a"i4n Janameri"ana de laSalud. DDD.;aho.org>de!a!tre! Con!ulta= 28 0 29 in! Co3enin 1:G*=21. Norma Co3enin. KEdi"a"ione!Si!morre!i!tente!L. Fondonorma6 Cara"a!.
http://www.paho.org/desastreshttp://www.paho.org/desastres

Documents

Criterios Fundamentales Para El Diseño Sismorresist