DETERMINACIÓN DEL DESEMPEÑO SÍSMICO PARA EDIFICIOS EN

DATOS ESTUDIANTE

NOMBRE: HELMER SINISTERRA BONILLA

CEDULA: 16489952 de Buenaventura

CIUDAD RESIDENCIA: SANTIAGO DE CALI

DIRECCION RESIDENCIA: CARRERA 81A #45-05

TELEFONO RESIDENCIA: 3437592

TELEFONO OFICINA: 3703005

CORREO ELECTRONICO: [email protected]

PROFESION: INGENIERO CIVIL

EGRESADO DE LA UNIVERSIDAD: DE LA SALLE BOGOTÁ, D.C

EMPRESA DONDE LABORA: PROFESIONAL INDEPENDIENTE

CARGO: INGENIERO CONSULTOR

Maestría en Ingeniería

Facultad de Ingeniería

FICHA RESUMEN

TRABAJO DE GRADO DE MAESTRÍA

TITULO: “DETERMINACION DEL DESEMPEÑO SISMICO PARA EDIFICIOS ENPORTICOS DE CONCRETO REFORZADO DISEÑADOS BAJO LA NORMA DE DISEÑOSISMO RESISTENTE C.C.C.S.R. 84”.

1. ÉNFASIS: Ingeniería Sísmica y Rehabilitación de Estructuras

2. ÁREA DE INVESTIGACIÓN: Sísmica y Rehabilitación de Estructuras

3. ESTUDIANTE: Helmer Sinisterra Bonilla

4. CORREO ELECTRÓNICO: [email protected]

5. DIRECTOR: Juan Carlos Herrera

6. CO-DIRECTOR(ES): No Aplica

7. GRUPO QUE LO AVALA: No Aplica

8. OTROS GRUPOS: No Aplica

9. PALABRAS CLAVE: Nivel de desempeño sísmico-Método de espectro capacidad-

Desempeño de estructuras, Edificios en concreto reforzado.

10. CÓDIGOS UNESCO CIENCIA Y TECNOLOGÍA: 3305.06, 3305.32, 3305.33

11. FECHA DE INICIO: 02 de marzo de 2015 DURACIÓN ESTIMADA: 12 Meses

12. RESUMEN (máximo una página)

DETERMINACIÓN DEL DESEMPEÑO SÍSMICOPARA EDIFICIOS EN PÓRTICOS DE CONCRETO REFORZADO

DISEÑADOS BAJO LA NORMA DE DISEÑO SÍSMO RESISTENTEC.C.C.S.R. 84

AUTOR:

HELMER SINISTERRA BONILLA

FACULTAD DE INGENIERÍA

MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL

SANTIAGO DE CALI

2017

DETERMINACIÓN DEL DESEMPEÑO SÍSMICOPARA EDIFICIOS EN PÓRTICOS DE CONCRETO REFORZADO

DISEÑADOS BAJO LA NORMA DE DISEÑO SÍSMO RESISTENTEC.C.C.S.R. 84

AUTOR:

HELMER SINISTERRA BONILLA

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DEMAGISTER EN INGENIERÍA CIVIL

DIRECTOR

JUAN CARLOS HERRERA SÁNCHEZ, Ph.D.

FACULTAD DE INGENIERÍA

MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL

SANTIAGO DE CALI

2017

i

DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS

Con la bendición de mi Dios todo poderoso, en memoria de mi padre Tiburcio Sinisterra Balanta

(q.e.p.d.), la comprensión y apoyo espiritual de mi señora madre Lic. Amelia Bonilla Sinisterra,

de mis hermanos, de mis hijos: Marcela, Ana Belén, Anthony y Salome, de mis amigos que con

su motivación lograron impulsar esta decisión de avanzar en este propósito, dedico este trabajo

de grado agradeciéndoles a todos su apoyo incondicional en este logro personal.

Infinito agradecimiento a la Pontificia Universidad Javeriana Cali por abrirme nuevamente sus

puertas y acogerme en sus recintos para capacitarme y escalar este nuevo peldaño en mi

formación académica; no puedo olvidar mis estudios de pregrado y de manera especial va este

agradecimiento a mi profesor M.Sc. Carlos Ramiro Vallecilla Baena por inculcarme el arte de

concebir y diseñar estructuras. Especial reconocimiento a mi director de tesis Ph.D. Juan Carlos

Herrera Sánchez por orientarme en la estructuración del tema de mi tesis y enseñarme, durante el

transcurso de mi maestría, toda su experticia y conocimientos académicos sobre el tema

escogido. Toda mi gratitud al cuerpo de docentes que me oriento en mis asignaturas escogidas y

a las directivas de la Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Civil e Industrial,

inmenso afecto.

ii

RESUMEN

En este trabajo, se realizó un análisis del desempeño sísmico, por el método del espectro de

capacidad para edificios de pórticos de concreto reforzado diseñados bajo la norma

C.C.C.S.R-84; procedimiento que permitió elaborar las curvas de capacidad y obtener los

espectros de demanda sísmica y puntos de desempeño para los suelos C, D y E de la NSR-10.

También se usaron los espectros del mapa de microzonificación sísmica de Santiago de Cali.

Mediante este trabajo de profundización se pudo determinar que, para un suelo tipo S2,

correspondiente a la norma C.C.C.S.R-84, los edificios se mantienen en el nivel de seguridad de

vida (LS); para el suelo tipo C, de la NSR-10, los edificios alcanzaron niveles de desempeño en

los rangos de ocupación inmediata (IO) y seguridad de vida (LS); de otro lado, para el suelo tipo

D, de la NSR-10, los edificios alcanzaron niveles de desempeño en los rangos de prevención del

colapso (CP) y seguridad de vida; para el suelo tipo E, de la NSR-10, ningún edificio alcanzó el

nivel de desempeño. Para los espectros de microzonificación sísmica de Santiago de Cali, los

edificios alcanzaron niveles de desempeño en los rangos de ocupación inmediata (IO) y

seguridad de vida (LS).

iii

ABSTRACT

In this research work an analysis of the seismic performance, by the capacity spectrum method

for buildings of reinforced concrete porches designed under the standard C.C.C.S.R-84; A

procedure that allowed the elaboration of capacity curves and obtain seismic demand spectra and

performance points for soils C, D and E of the NSR-10. We also used the spectra of the seismic

microzoning map of Santiago de Cali. By means of this deepening work, it was possible to

determine that, for a soil type S2, corresponding to the standard C.C.C.S.R-84, the buildings are

maintained in the level of life safety (LS); For NSR-10 type C soil, the buildings reached levels

of performance in the immediate occupancy (IO) and life safety (LS) ranks; On the other hand,

for NSR-10 type D soil, buildings achieved performance levels in the collapse prevention (CP)

and life safety ranges; For the E-soil of the NSR-10, no building reached the level of

performance. For the seismic micro zonation spectra of Santiago de Cali, the buildings reached

levels of performance in the ranges of immediate occupancy (IO) and life safety (LS).

Key Words: Seismic performance level, capacity spectrum method, performance of structures,

reinforced concrete buildings.

iv

TABLA DE CONTENIDO

LISTADO DE FIGURAS ................................................................................................................. .vi

LISTADO DE TABLAS ..............................................................................................................….viii

LISTADO DE ANEXOS................................................................................................................ ….ix

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... ….1

2. OBJETIVOS .................................................................................................................................... …2

2.1. Objetivo general………...………………………….………………………………….………....2

2.2. Objetivos especificos ....................................................................................................................2

3. JUSTIFICACIÓN Y ALCANCE………………………...…………………………………………3

4. MARCO DE REFERENCIA .............................................................................................................4

4.1. Antecedentes….………...………………………….………………………………….…………4

4.2. Marco teórico ................................................................................................................................5

4.2.1. Análisis sísmico basado en fuerzas....................................................................................9

4.2.2. Análisis sísmico basado en métodos no lineales..............................................................11

5. METODO DEL ESPECTRO DE CAPACIDAD...........................................................................18

5.1. Curva de capacidad de la estructura …………………………………………….………………….………..20

5.2. Conversión de la curva de capacidad al espectro de capacidad…...……….………….……….21

5.3. Espectro de demanda sísmica….……….......………………………...……………….………..22

5.4. Punto de desempeño sísmico….………...………………………….………...……….………..25

5.5. Criterios de evaluación de los niveles de desempeño sísmico….…………………….………...31

5.5.1. Nivel de desempeño estructural .......................................................................................31

5.5.2. Nivel de desempeño no estructural ..................................................................................32

5.5.3. Nivel de desempeño de la edificación .............................................................................32

5.5.4. Niveles de amenaza sísmica.............................................................................................33

5.5.5. Niveles de desempeño esperado ......................................................................................35

6. ANÁLISIS SÍSMICO DE LOS EDIFICIOS ..................................................................................37

6.1. Selección y ficha técnica de los edificacios sometidos al análisis………………..……………………..…37

6.2. Obtención de las curvas de capacidad de cada edificio …………………..……..………………..………41

6.3. Obtención de las curvas de demanda y puntos de desempeño de cada edificio…….……………..…53

6.4. Niveles de desempeño obtenidos en cada edificio………………………..……..………………………..61

7. ANALISIS DE LOS RESULTADOS……………………………………………………………………………………….64

8. CONCLUSIONES..............................................................................................................................65

9. RECOMENDACIONES DE TRABAJOS FUTUROS...................................................................66

v

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ...........................................................................................67

ANEXOS....................................................................................................................................................70

vi

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1: Visualización del probable comportamiento sismico de dos (2) estructuras ...............................6

Figura 2: Decripción del metodo espectro capacidad M.E.C. ..................................................................... 6

Figura 3: Grafica conversión espectro de demanda formatos (Sa vs T) y ADRS ....................................... 7

Figura 4: Conversión espectro de capacidad ...............................................................................................9

Figura 5: Modelo constitutivo sistema estructural.......................................................................................9

Figura 6: Influencia de la resistencia en la relacion momento-curvatura ..................................................10

Figura 7: Tipos de ductilidad .....................................................................................................................12

Figura 8: Representación de la curvatura generada en la sección mediante aplicación de momento........13

Figura 9: Ductilidad en el diagrama esfuerzo-deformación de un material...............................................14

Figura 10: Relación fuerza-deformación para modelación y cirterios de aceptación................................17

Figura 11: Incremento monotónico de la carga estática y curva de capacidad en la estructura ................18

Figura 12: Visualización del probable comportamiento sismico de dos (2) estructuras ...........................19

Figura 13: Descripción del método espectro-capacidad ............................................................................19

Figura 14: Curva de capacidad de la estructura .........................................................................................20

Figura 15: Conversión espectro de capacidad ...........................................................................................21

Figura 16: Conversión de espectros de demanda elásticos........................................................................23

Figura 17: Espectro de demanda para diferentes periodos ........................................................................24

Figura 18: Ubicación del punto desempeño ..............................................................................................26

Figura 19: Conversión de espectros de demanda elásticos........................................................................27

Figura 20: Reducción del espectro de demanda ........................................................................................28

Figura 21: Curva de capacidad edificio #1 y valor de ductilidad-PUSHXX .............................................42

Figura 22: Curva de capacidad edificio #1 y valor de ductilidad-PUSHYY .............................................43

Figura 23: Mecanismo de rótulas generado para PUSHXX y PUSHYY-Edificio #1 ...............................44









vii











Figura 42: Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHXX -Edificio #1...................................54

Figura 43: Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHYY -Edificio #1...................................54

Figura 44: Espectros de demanda puntos de desempeño PUSHXX -Edificio #2......................................55


Figura 46 Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHXX -Edificio #3 ....................................56










viii

LISTADO DE TABLAS

Tabla No.1: Parámetros de modelación y criterios de aceptación para vigas……...…….…………………………15

Tabla No.2: Parámetros de modelación y criterios de aceptación para columnas…...... ...........................16

Tabla No.3: Clasificación de la estructura para calculo de factores de reducción.....................................29

Tabla No.4: Valor mínimo de factores de reducción.... .............................................................................29

Tabla No.5: Valores de amortiguamiento y factor K.............................................................................30

Tabla No.6: Niveles de desempeño.. .........................................................................................................33

Tabla No.7: Niveles de desempeño esperado.... ........................................................................................35

Tabla No.8: Niveles de desempeño según comité Visión 2000.................................................................36

Tabla No.9: Niveles de daño y desempeño según comité Visión 2000 .....................................................37

Tabla No.10: Distorsiones de piso máximas según Comité Vision 2000 ..................................................37

Tabla No.11: Ficha técnica edificio #1 ......................................................................................................38







Tabla No.18: Resultados curva de capacidad PUSHXX-edificio #1 .........................................................42

Tabla No.19: Resultados curva de capacidad PUSHYY-edificio #1 .........................................................43

Tabla No.20: Niveles de desempeño, edificio #1 ......................................................................................61







ix

LISTADO DE ANEXOS

Anexo 1: Cálculo de las fuerzas sísmicas método FHE edificio No.1……...……...…….…………………………71







Anexo 8: Planta estructural edificio No.1………………………………......……...…….…………………………78

Anexo 9: Planta estructural edificio No.2……………………………...…...……...…….…………………………79

Anexo 10: Planta estructural edificio No.3…………………………….…...……...…….…………………………80

Anexo 11: Planta estructural edificio No.4………………………….……...……...…….…………………………81


Anexo 13: Planta estructural edificio No.6………………………………....……...…….…………………………83


Anexo 15: Niveles de desempeño sísmico en los edificios………………...……...…….…………………………85

Anexo 16: Paso a paso modelación del edificio en SAP 2000…….. ……...……...…….…………………………86

1

1. INTRODUCCIÓN

El terremoto de magnitud M=5.5 en la escala de Richter, ocurrido en la ciudad de Popayán, el día

31 de marzo de 1.983 , obligó al gobierno colombiano a la oficialización de la ley 11 de 1.983

que implementó los mecanismos jurídicos y administrativos para crear el Fondo Nacional de

Calamidades y la Corporación para la Reconstrucción y el Desarrollo del Departamento del

Cauca; lo que concedió al gobierno nacional herramientas técnicas y jurídicas para la expedición

de normas sobre construcciones sismo resistentes. Cabe resaltar que este sismo, puso de

manifiesto los graves defectos estructurales en las construcciones privadas, institucionales y

comerciales, que aumentaron las pérdidas humanas y materiales durante la ocurrencia del

fenómeno natural. Este es el origen del decreto 1400 de 1.984, mediante el cual se crea el código

colombiano de construcciones sismo resistentes C.C.C.S.R.-84, que tuvo vigencia por casi

quince (15) años y fue reemplazado por la norma NSR-98, ley 400 de 1.997, la cual fue

reemplazada por la NSR-10, vigente en la actualidad.

Se destaca el hecho de que el desarrollo de la construcción tiene un excepcional impulso durante

la década de los 80s y 90s, por lo que aún existen en la actualidad un sin número de edificaciones

de uso privado, comercial e institucional, que todavía se encuentran en uso, la gran mayoría de

ellas se ubican en zonas de riesgo sísmico alto, y no han sido actualizadas a la norma vigente

NSR-10, que fue sancionada a finales del año 2.010, y que corresponde al nuevo reglamento

colombiano de construcciones sismo resistentes, ley 400 de 1.997 y decreto reglamentario 926

de marzo de 2.010, que reemplaza la norma NSR-98, sucesora del decreto 1400 de 1.984, código

C.C.C.S.R.-84, objeto de esta investigación.

2

2. OBJETIVOS.

2.1 Objetivo general

Determinar el nivel desempeño sísmico de edificaciones en pórticos de concreto reforzado

resistentes a momentos (PRM), por el método de espectro de capacidad, y que hayan sido

diseñadas bajo el código C.C.C.S.R.-84.

2.2 Objetivos específicos

Obtención de las curvas de demanda sísmica y de capacidad (Pushover) para los

diferentes edificios de concreto reforzado, objeto de esta investigación.

Aplicar el método de espectro capacidad para determinar los niveles de desempeño de las

edificaciones en estudio, empleando los espectros de demanda para suelos C, D y E de la

NSR-10, el espectro de demanda para el suelo S2, sección A.2.4, parágrafo A.2.4.1.2 del

código C.C.C.S.R.-84. y los espectros de aceleración para suelos MZSC-2 y MZSC-4A,

correspondientes a la microzonificación sísmica de la ciudad de Santiago de Cali,

mediante el decreto 411.0.20.0158 de marzo 18 de 2.014.

Determinar la distorsión global para cada edificio, en las dos direcciones del sismo de

diseño, X e Y, y clasificarla de acuerdo a los niveles de aceptación establecidos en el

comité Visión 2000.

Determinar el nivel de desempeño de acuerdo a los parámetros y categorías del comité

Visión 2000.

3

3. JUSTIFICACIÓN Y ALCANCE

En la presente investigación se aplicara el método del espectro de capacidad en edificios en

pórticos de concreto reforzado ortogonales, no arriostrados y resistentes a momentos, los cuales

se ubican en zonas de amenaza sísmica alta de diferentes municipios del Valle del Cauca. La

aplicación de esta metodología consiste en evaluar el nivel de desempeño calculando las curvas

de capacidad y demanda sísmica para cada edificio. La curva de capacidad define la relación

entre el cortante basal último y la deformación o desplazamiento máximo en la cubierta; por lo

que se realiza un análisis estático no lineal denominado análisis “pushover”.

El alcance final de esta investigación será determinar el nivel de desempeño sísmico de las

edificaciones en estudio, diseñadas bajo la norma C.C.C.S.R.-84.

Para cumplir con los objetivos planteados inicialmente, se procederá con el desarrollo de la

investigación de acuerdo con los siguientes pasos:

1. Obtener planos estructurales de edificios siete (7) en pórticos de concreto reforzado

construidos en zonas de riesgos sísmicos altos y diseñados con el código C.C.C.S.R.-84.

2. Estudios de sensibilidad para los tipos de suelos C, D y E de la NSR-10 al no existir

información relacionada con el estudio de suelos de la zona en donde están implantadas

las edificaciones.

3. Análisis estático, no-lineal, de los pórticos tridimensionales, con el programa SAP2000

[12] y obtención de las curvas de capacidad.

4. Aplicación del método del espectro de capacidad para la estimación del nivel de

desempeño sísmico, de acuerdo a los espectros de diseño de la NSR-10, y los del mapa

de microzonificación sísmica de Santiago de Cali.

4

4. MARCO DE REFERENCIA

4.1 Antecedentes

Bilgin, H. (2013). Realiza un estudio en donde se evalúa la vulnerabilidad sísmica de algunas

edificaciones, diseñadas de acuerdo con la Norma Turca, del año 1975. En el análisis, la rigidez

lateral, fuerza y desplazamiento y capacidades se determinan por análisis estáticos no lineales en

dos direcciones principales. Se tomaron como muestra evaluada un grupo de edificios, y se

realizaron simulaciones con el software SAP 2000 [12], para edificios en distintos grupos de

acuerdo a la Norma Turca, tales como hospitales, escuelas, edificios gubernamentales, etc.

Como producto final, de esta investigación, se concluye que la probabilidad de daño en el

muestreo de los edificios analizados, aumenta de acuerdo con las nuevas exigencias de normas

actualizadas.

Barbat et al. (2013), presentan un trabajo de investigación relacionado con los métodos de

evaluación del riesgo sísmico de estructuras. Se plantean varios métodos para dicha evaluación y

se emplea el método conocido como “Análisis Dinámico Incremental” que permite calcular el

daño global de la estructura para diferentes aceleraciones máximas del terreno y presenta

resultados por medio de curvas de daño y riesgo sísmico. Otro método mencionado en el artículo

es el de “Análisis Estático No Lineal (Análisis de Pushover), que permite evaluar la

vulnerabilidad y riesgo sísmico en edificios.

López et al. (2001), presentan una metodología, empleando el programa HAZUS para

determinar las curvas de capacidad, lo que permite medir el nivel de daño de las edificaciones

bajo cualquier solicitación dinámica.

Afanador, N (2008). Realiza una investigación empleando técnicas de desplazamiento calibradas

mediante el procedimiento (Pushover) para hospitales en pórticos de concreto reforzado, entre

alturas de dos (2) hasta diez (10) pisos, ubicados en zonas de riesgo sísmico bajo, intermedio y

alto, en las regiones andina y pacífica de Colombia. En este trabajo se evaluaron 57 edificios con

plantas tipo; encontrándose que para edificaciones ubicadas en zonas de amenaza sísmica baja,

5

intermedia, y algunas en zonas de amenaza sísmica alta, el desempeño esperado es de daño

controlado. Una vez calibrado el modelo inelástico se determinó el periodo de las edificaciones

con el fin de cumplir con el nivel de desempeño esperado para edificios de ocupación

indispensable, y estimando cantidades de obra necesarias para alcanzar el nivel de desempeño de

Ocupación Inmediata.

Lozano et al. (2006), presentan una evaluación de la vulnerabilidad sísmica en edificaciones

aporticadas de hormigón reforzado entre tres (3) y ocho (8) pisos, ubicadas en la zona 2 de la

ciudad de Bucaramanga Colombia; en esta investigación emplean la metodología pushover para

estimar el punto de desempeño de los modelos tomados como muestra, por lo que se pudo

observar la falta de diseños más exhaustivos, durante la etapa de modelado estructural, con

secciones mínimas y bajo refuerzo asignado en columnas y vigas. Se pudo encontrar que

edificaciones diseñadas bajo el código C.C.C.S.R.-84, presentaron resistencia lateral pobre,

obteniéndose niveles de desempeño bajos o insuficientes en un sentido y apenas aceptables en el

otro.

Aguiar (2003), de manera más detallada, muestra el procedimiento para la obtención de los

espectros inelásticos reducidos por el factor Rµ€, que es función de la ductilidad y del

coeficiente de amortiguamiento.

4.2 Marco teórico

El análisis a utilizar en esta investigación corresponde al Método del Espectro de Capacidad

M.E.C ATC-40 [9].

En la Figura 1., se puede observar la configuración del espectro de demanda para un sismo

determinado; en la parte izquierda se puede observar el comportamiento de una estructura cuyo

espectro de capacidad se encuentra muy alejado del espectro de demanda lo que significa que la

edificación tiene poca ductilidad y corre riesgo de colapso. Mientras más alejado se encuentre el

espectro de capacidad del espectro de demanda, mayor será el nivel de daño.

El M.E.C, genera, en un solo gráfico, el espectro de capacidad –vs- el espectro de demanda como

se puede observar en la Figura 2. Nótese que, en el punto de intersección entre las curvas de los

6

espectros, se determina el punto de demanda o punto de desempeño sísmico y, a la vez, sirve

para determinar el desplazamiento lateral máximo en el sistema de un grado de libertad de la

estructura.

Figura 1. Visualización del probable comportamiento sísmico de dos estructuras

Figura 2. Descripción del método del espectro de capacidad M.E.C. para la determinación del

punto de demanda o punto de desempeño sísmico.

7

Para la aplicación del M.E.C. se deberá realizar la conversión ADRS (Aceleracion-Displacement

Response Spectra). Se requiere que ambos espectros, tanto como el de capacidad (Curvas

Pushover), como el de demanda, sean dibujados en el formato A.D.R.S.

Cada punto en un espectro de respuesta se ha asociado con el único espectro de aceleración Sa,

espectro de velocidad Sv, espectro de desplazamiento Sd y el periodo T. Para convertir un

espectro Sa estándar vs T, al formato ADRS, es necesario determinar el valor Sdi por cada punto

en la curva Sai, Ti. Lo anterior se resume en la siguiente la ecuación:

= 4 (4.2.1)

Figura 3. Grafica de conversión de espectros de demanda en formatos estándar (Sa -vs -T) y

ADRS, adaptado de la Figura 15-9 ATC (1.996).

8

El espectro de demanda estándar contiene un rango de aceleración espectral constante y un

segundo espectro de velocidad constante. El desplazamiento y la aceleración espectral y el

periodo están dados por:

= 2 (4.2.2)= 2 (4.2.3)

Para obtener el espectro de capacidad de la curva de capacidad (pushover), es necesario hacer la

conversión punto por punto para el primer modo espectral. Cualquier punto, (Vi, ∆), en la curva

de capacidad, es convertido al punto correspondiente al espectro Sa vs Sd. Por lo tanto se tiene

que cada Sai y Sdi, en el espectro de capacidad, se calculan usando las ecuaciones:

= ( / ) (4.2.4)= ∆( ∅ , ) (4.2.5)

En donde:

i: Coeficiente de masa modal

PF1: Factor de participación para el primer modo de la estructura

1, roof: Amplitud del primer modo en cubierta

9

Figura 4. Conversión espectro de capacidad, adaptado de fig. 15-10 ATC-40 [9]

4.2.1. Análisis sísmico basado en fuerzas

Algunas estructuras, dada su importancia, requieren ser diseñadas mediante un análisis del tipo

lineal elástico. Estas estructuras de respuesta elástica no necesitan de una metodología muy

complicada en el desarrollo de su análisis o diseño. Para una estructura con respuesta elástica

lineal, la máxima fuerza desarrollada, Fel, está relacionada a una única deformación lineal, máx.,

independientemente del uso de métodos por fuerzas o desplazamientos.

De otro lado, para una estructura con respuesta inelástica, se tiene que los niveles de resistencia

última son controlados por un factor de reducción R2 o R3, relativo al nivel de respuesta

inelástico, ver figura 5. Podemos observar que el factor de reducción incorpora la propiedad

inelástica del sistema estructural, luego de alcanzar los niveles de demanda.

Figura 5. Modelo constitutivo del sistema estructural

a) Sistema de un grado de libertad b) Perfil de deformación c) Relación Fuerza-Desplazamiento

10

Con mucha frecuencia encontramos estructuras más complejas en su configuración, con

irregularidades tanto en planta como en altura, lo que podría generar comportamientos muy

distintos a los que inicialmente se hubiesen previsto; y esto se debe, en gran parte, a que la

técnica o procedimiento de simular el comportamiento inelástico puede presentar algunas

desventajas que a continuación podemos enumerar:

1. Selección apropiada de los miembros que aportan rigidez, lo que afecta

significativamente el cálculo de las fuerzas de sismo.

2. El pre-dimensionamiento hecho en el diseño tiene mayor relevancia sobre el porcentaje

de la fuerza que cada elemento toma del total de la carga sísmica, entendiéndose que,

este porcentaje es proporcional a la rigidez que cada elemento aporta a la estructura;

por lo que, esta rigidez será válida hasta cierto nivel de demanda. Así las cosas, es

probable que algunos elementos estructurales puedan cambiar la rigidez asumida antes

que otros.

3. La suposición de la rigidez constante de un miembro implica que la curvatura es

directamente proporcional a la resistencia a flexión. Sin embargo, estudios más

detallados concluyen que esta suposición es inválida; siendo la rigidez sensiblemente

proporcional a la resistencia y la curva de fluencia, independiente de la resistencia para

una sección determinada.

Hipótesis asumida en el diseño Condición Realista

Figura 6. Influencia de la resistencia en la relación momento-curvatura

11

4.2.2. Análisis sísmico basado en métodos no-lineales

Con los avances que se han logrado en ingeniería sísmica, en las últimas décadas, se tiene

claridad sobre el daño severo que sufren las edificaciones durante un evento sísmico de

moderada o alta intensidad.

Suponer la respuesta inelástica de las edificaciones simplifica la idealización de la estructura,

pero dificulta el entendimiento básico del comportamiento real de la misma; por esta razón, el

uso de procedimientos de análisis tradicionales puede llevar a resultados erróneos y gastos muy

elevados en labores de reforzamiento. Algunos procedimientos de análisis sísmico buscan

incorporar las características no-lineales del comportamiento de una estructura en su análisis. En

este sentido deben aplicarse muy bien los conceptos de ductilidad de los elementos estructurales

y de la estructura en su totalidad (ver figura 7) en la que se hace referencia a esta clasificación:

Ductilidad del material o ductilidad axial, que caracteriza las deformaciones plásticas del

material.

Ductilidad de la sección transversal o ductilidad de curvatura, la cual hace referencia a las

deformaciones de la sección donde se considera el aporte e interacción de los materiales

que conforman la sección en estudio.

Ductilidad de los miembros o ductilidad de rotación, referida a las propiedades de los

miembros que conforman la estructura.

Ductilidad de la estructura o ductilidad de desplazamiento, en donde se hace referencia al

comportamiento global de la estructura.

12

Figura 7. Tipos de ductilidad, adaptado de ATC-40 [9], 19

Es de vital importancia conocer y entender la relación momento- curvatura o momento - rotación

(M-Ф), para el caso del análisis no lineal de estructuras aporticadas. Cabe anotar que, a

diferencia de otros métodos basados en fuerzas que suponen que la estructura se comportará

elásticamente, asumiendo que a mayor resistencia menor nivel de daño, los métodos no lineales

nos aportan una herramienta más eficaz para entender el comportamiento de la estructura en el

rango inelástico, por lo que los resultados esperados son más confiables.

La relación momento curvatura de una sección de concreto reforzado se determina a partir de los

modelos del concreto y el acero de refuerzo, ligado a la geometría del elemento y el refuerzo

longitudinal y transversal, siendo así que se puede definir la curvatura como la rotación unitaria

del elemento.

13

Figura 8. Representación de curvatura generada en la sección mediante aplicación de momento.Adoptado de la referencia [15].

Con la aplicación de momento a flexión y asumiendo que las secciones son planas, tomamos

como referencia una porción de longitud del elemento dx lo más pequeño posible como se

muestra en la figura 8, que matemáticamente se puede adoptar como el límite cuanto dx tiende a

cero: du = −ydθ (4.2.2.1)

lim → = − ∗ lim∆ → (4.2.2.2)

= − = (4.2.2.3)

= = Ф (4.2.2.4)

− = = (4.2.2.5)

= = / = (4.2.2.6)

14

= = Ф (4.2.2.7)

A la cual se le aplica momento generando deformación du como también se muestra en la figura

8, lo cual hace que el total sea dx + du en un radio de curvatura R, y en un ángulo dθ.

Como se observa en la figura 9, tenemos ya definido el grafico que representa la relación

momento curvatura en donde se puede detallar tres zonas características.

Figura 9. Ductilidad en el diagrama Esfuerzo – Deformación de un material.

La primera zona corresponde al comportamiento elástico en el cual M≤MY siendo MY el

momento donde se alcanza la fluencia. En esta zona de comportamiento la rigidez a flexión

corresponde a un valor de Ke=EIe, en donde E es el módulo de elasticidad y Ie es el momento de

inercia. Luego se tiene un comportamiento post-fluencia en donde MY<M≤ Ke=EIe en el cual la

y posteriormente se tiene la última zona donde encontramos el momento residual MR.

El desarrollo del cálculo para determinar la gráfica de momento curvatura (M-Ф) converge en

determinar tres puntos que caracterizan el comportamiento de la sección.

Teniendo en cuenta las recomendaciones de los comites ATC40[9] y FEMA 356[10], las rotulas

plasticas pueden ser generadas con el diagrama de momento rotación, como se muestra la figura

10, el cual se construye con las tablas 1 y 2 para vigas y columnas respectivamente. La

generacion de rotulas depende de parametros de resistencia, cuantias de refuerzo y geometria de

15

las seccion dando asi caracteristicas de rigidez al elemento estructura. Se deben tener las

siguientes consideraciones de las tablas 1 y 2 para la modelacion de rótulas plásticas:

Tabla 1. Parámetros de modelación y criterios de aceptación numéricaAnálisis no lineal para vigas de concreto reforzado. Fuente ATC-40 [9].

1. C y NC con abreviaciones para indicar si existe o no refuerzo transversal. Un

componente es confinado si los estrubos estan espaciados con medidas menores a hc/3.

Por el contrario se considera no confinado.

16

2. P es la carga axial de diseño en la columna sobre el compenente y Ag es el area gruesa

del elemento.

3. V es la fuerza cortante de diseño y Vn es el esfuerzo cortante en el elelemento. La fuera y

el esfuerzo cortante de diseño debe ser calculado como en la seccion 6.5.2.3, del FEMA

356.

4. La interpolación lineal de los valores de la tabla es permitido.

Tabla 2. Parámetros de modelación y criterios de aceptación numéricaAnálisis no lineal para columnas de concreto reforzado. Fuente ATC-40 [9].

1. Cuando mas de una de las condiciones i, ii, iii, iv ocurre para un componente dado,

use el valor minimo apropiado de la tabla.

17

2. C y NC con abreviaciones para dterminar si el elemento es confinado o no confinado

en le caso del refuerzo transversal. Un componente es confinado si entro de la region

de la rotula plastica los estrubos estan espaciados con medidas menores a d/3. Por el

contrario se considera no confinado.

3. La interpolacion lineal de los valores de la tabla es permitido.

Figura 10. Relación Fuerza – Deformación para modelación y criterios de aceptación. FuenteFEMA 356 [10].

Una de las características más comunes en los procedimientos de análisis, es simplificar el

método de aplicación sin desvirtuar alguna variable importante en el caso, y por ello se han

desarrollado metodologías en el análisis no lineal de estructuras.

18

Figura 11. Incremento monotónico de carga estática y curva de capacidad. FuenteFEMA 356 [10].

Los procedimientos de análisis no lineal se desarrollan generalmente sometiendo la estructura a

un empuje lateral controlado mediante cargas que se incrementan de manera monotónica,

determinando así las curvas que definen el comportamiento de la estructura. Mediante un análisis

estático no lineal, se determina la curva de capacidad de la estructura (curva Pushover); y a

partir de ello se puede analizar la rigidez de la estructura, al inicio y después de la fluencia, la

resistencia y la evolución del nivel de daño hasta tener una estructura inestable, lo que significa

el colapso de la misma.

5. MÉTODO DEL ESPECTRO DE CAPACIDAD

Este método se caracteriza por las ventajas significativas en comparación a otros procedimientos

de análisis dinámico, ya que se puede observar en un solo gráfico el comportamiento de la

estructura ante una solicitación sísmica, y se obtienen, las curvas de capacidad y demanda

sísmica a la cual es sometida la estructura del edificio.

Una descripción general del método espectro de capacidad es que se deben inicialmente calcular

los espectros de capacidad de la estructura y demanda sísmica a la cual estará sometida la

estructura cuando esta incursione en el rango inelástico.

19

En la Figura 12, Caso I, se observa el comportamiento de una estructura que no alcanza el punto

de desempeño, y esto se debe a la poca respuesta y baja ductilidad; para el Caso II la estructura

logra obtener el nivel de desempeño esperado, esto significa que cuenta con buena rigidez y

adecuada ductilidad ante la ocurrencia de un sismo esperado de diseño.

Figura 12. Visualización del probable comportamiento sísmico de dos estructuras. Fuente

ATC-40 [9].

Figura 13. Descripción del Método del Espectro de Capacidad para la determinación del puntode demanda o punto de desempeño sísmico. Fuente ATC-40 [9].

20

5.1 Curva de capacidad de la estructura

Esta curva describe el comportamiento sísmico de la estructura en función del desplazamiento

máximo en el nivel de cubierta y la fuerza cortante máxima medida en la base.

Figura 14. Curva de capacidad de la estructura. Adoptado ATC-40 [9].

La curva de capacidad de la estructura se determina mediante un análisis estático no lineal o

“análisis de pushover”, en el cual se va incrementando monotónicamente el valor del patrón de

cargas mencionado anteriormente. Por cada incremento se determina el desplazamiento de la

estructura hasta que ésta alcanza un estado limite o condición de colapso, lo cual sucede

generalmente en el rango no lineal o inelástico.

Por lo tanto se puede observar en la gráfica de la curva de capacidad de la estructura, el

comportamiento de la misma identificándose el valor de la fuerza en función del desplazamiento,

desde antes y después de la fluencia, hasta alcanzar valores de posible colapso de la estructura.

En este sentido la curva pushover o de capacidad de la estructura puede obtenerse tanto para

edificios existentes que requieran ser rehabilitados o en edificios nuevos, lo cual es una

herramienta importante para poder estimar el nivel de daño ante una determinada demanda

sísmica.

21

5.2 Conversión de la curva de capacidad al espectro de capacidad

A partir de la curva de capacidad de la estructura, y del espectro de capacidad de la misma, en el

formato ADRS (Aceleración-Displacement Response Spectra), de aceleraciones versus

desplazamientos, mediante las ecuaciones de conversión, se obtienen los espectros de capacidad

y demanda, que al interponerlos, definen el punto de desempeño. De esta manera se tiene que,

para la aplicación del método de espectro capacidad, es necesario realizar dicha conversión, por

lo que en este formato, cada punto en un espectro de respuesta se ha asociado con el único

espectro de aceleración Sa, espectro de velocidad Sv, espectro de desplazamiento Sd y el periodo

T.

Para desarrollar el espectro de capacidad de la curva de capacidad (Pushover), es necesario hacer

la conversión punto por punto al primer modo espectral. Cualquier punto Vi, ∆ en la curva de

capacidad es convertido al punto correspondiente al espectro Sa versus Sd, ver Figura 15. Por lo

tanto se tiene que cada Sai y Sdi, en el espectro de capacidad, se calcula usando las siguientes

(4.2.4) y (4.2.5) descritas en el marco teórico de esta investigación.

Figura 15. Conversión espectro de capacidad. Adoptado del ATC-40 [9].

22

5.3 Espectro de demanda sísmica

La demanda sísmica es representada por medio de un espectro de demanda, respuesta que

generalmente es la máxima aplicada a sistemas de un grado de libertad como una función de

frecuencias. Para el análisis y diseño de estructuras, se ha utilizado el espectro de respuesta de

aceleraciones teniendo en cuenta que los parámetros importantes en el análisis y diseño son los

desplazamientos y deformaciones de la estructura. El espectro de demanda sísmica, se obtiene a

partir parámetros característicos propios del sitio o zona proyecto del edificio o sitio en cual se

encuentra el edificio existente, objeto de evaluación estructural. Inicialmente se determina la

gráfica del espectro elástico de demanda, el cual no tiene ningún tipo de reducción para un

determinado amortiguamiento el cual generalmente es del 5%.

El procedimiento de cálculo para la determinación del espectro de demanda se explica de la

siguiente manera:

1. Obtención del espectro elástico con el 5% de amortiguamiento para un rango de valores

del periodo.

2. Para estructuras de edificios con amortiguamiento elástico diferentes al 5%, debe

construirse un nuevo espectro elástico en el cual debe considerarse el cociente de

amortiguamiento.

3. Debe realizarse la conversión del espectro de demanda elástico al formato ADRS

utilizando las fórmulas de conversión ya descritas.

23

Figura 16. Gráfica de conversión de espectros de demanda elástico. Formatos Estándar(Sa Vs T) y ADRS. Adoptado del ATC-40 [9].

Para convertir un espectro Sa estándar versus T, al formato ADRS como se muestra en la figura

16, es necesario determinar el valor Sdi por cada punto en la curva Sai, Ti. Esto se realiza

mediante la siguiente la ecuación:

= (5.3.1)

En donde:

g: Aceleración de la gravedad

Ti: Periodo

Sa: Aceleración espectral

24

El espectro de demanda estándar contiene un rango de aceleración espectral constante. El

desplazamiento, la aceleración espectral y el periodo están dados por las ecuaciones (4.2.2) y

(4.2.3) de la presente investigación.

Para efectos del análisis a realizar en este trabajo, se destacan los espectros de respuesta del

ATC-40 [9], y del ADRS, que como se dijo anteriormente, se grafica en este formato las

ordenadas y abscisas de aceleración y desplazamiento espectral respectivamente y es una

importante herramienta en el diseño basado en desempeño sísmico. En dicho grafico se pueden

plasmar los periodos constantes Ti con líneas radiales que inician en el origen como se puede

observar en la Figura 17.

Figura 17. Espectro de demanda para diferentes periodos. Formatos Estándar

(Sa Vs T) y ADRS. Adoptado ATC40 [9].

Dichos periodos son constantes y son graficados en líneas radiales, en donde los periodos cortos

y la demanda sísmica, apuntan a valores más altos y viceversa. Cabe resaltar que dentro del

procedimiento general, para la determinación del punto de desempeño, el espectro de respuesta

elástico se debe ajustar para un factor de amortiguamiento de acuerdo al nivel de deformaciones

esperado, teniendo en cuenta que para altos niveles de deformación la estructura deberá tener

25

suficiente capacidad de disipación de energía, lo cual se describe más adelante en el cálculo del

punto de desempeño sísmico de la estructura.

5.4 Punto de desempeño sísmico

La obtención del punto de desempeño sísmico de la estructura se determina cuando la condición

de su capacidad es igual a la condición de la demanda sísmica impuesta, es decir que

gráficamente es el punto de intersección entre las curvas de capacidad estructural y demanda

sísmica. Sin embargo hay que tener en cuenta que la curva de capacidad se determina reduciendo

la curva de capacidad inicial o espectro elástico de demanda hasta interceptar la curva de

capacidad.

Es importante destacar que, en el punto de desempeño sísmico, se debe cumplir que exista una

intersección entre las curvas de capacidad y demanda en el formato ADRS, teniendo en cuenta

que la curva de demanda sísmica es la obtenida por reducción del espectro elástico inicial con

5% de amortiguamiento. Para dicha reducción, se utilizan los factores de reducción del espectro

los cuales están en función del amortiguamiento efectivo.

El cálculo para la obtención del punto de desempeño de la estructura es un procedimiento

iterativo hasta encontrar las condiciones de superposición de los espectros, cumpliendo con la

recomendación anteriormente descrita.

Generalmente el procedimiento de cálculo se realiza de la siguiente manera:

1. Elegir un punto de desempeño inicial o de prueba P (Sai, Sai) sobre el espectro de

capacidad como se puede observar en la Figura 18.

26

Figura 18. Ubicación grafica del punto de desempeño. Adoptado ATC-40 [9].

2. Realizar una presentación bilineal del espectro de capacidad con el fin de buscar un punto

“N” de tal forma que el área definida entre los puntos My P encerrada por el segmento de

curva de la función de espectro capacidad y el eje horizontal de desplazamiento espectral

Sd, sea igual al área definida en la representación bilineal de los puntos MNP. Al

cumplirse la condición de igualdad se puede calcular el área entre los puntos PQRS la

cual representa la energía disipada por un ciclo de histéresis. El área ED del triángulo

MPdpi representa la energía de deformación y también se define un valor de

amortiguamiento viscoso efectivo equivalente Beq asociado al desplazamiento máximo

el cual se define como el amortiguamiento de la estructura que se define como el 5 por

ciento para estructura de concreto más un amortiguamiento histerético Bo (ver Figura 9).

Las ecuaciones de cálculo se describen así:+ 0,05 (5.4.1)

= ∗ (5.4.2)

= , ( )(5.4.3)

27

3. Finalmente para definir el punto de desempeño, debe reducirse el espectro de demanda

elástico utilizando los factores de reducción Ra y Rv, obteniéndose así, el espectro de

demanda reducido, y en tal caso es necesario verificar si el punto P de prueba inicial esta

tan cerca del punto de intersección entre los espectros de capacidad y demanda reducido

de tal forma que el porcentaje de error no sea mayor que el 5%, entonces se puede dar por

encontrado el punto de desempeño, de lo contrario habrá que repetir el proceso

escogiendo un punto P diferente y realizarlo nuevamente hasta garantizar dicho

porcentaje (ver Figuras 19 y 20).

Figura 19. Grafica de conversión de espectros de demanda elástico. Adoptado ATC-40 [9].

28

Figura 20. Grafica de reducción del espectro de demanda. Adoptado ATC-40 [9].

Como se mencionó anteriormente, los factores de reducción del espectro elástico de demanda se

utilizan para reducir dicho espectro de respuesta, teniendo en cuenta que estos factores se

calculan en función del tipo de estructura en análisis y la duración del sismo al que se somete el

edificio.

En las tablas 3 y 4, se tiene la clasificación estructural para la definición de los factores de

reducción en función de las variables mencionadas, es decir del tipo de estructura y la duración

del evento símico para las opciones de duración corta o larga.

29

Tabla 3. Clasificación de la estructura para cálculo de factores de reducción. Fuente ATC-40 [9].

Tabla 4. Valor mínimo de factores de reducción espectral Ra y Rv. Fuente ATC-40 [9].

En este sentido, el ATC-40 [9], propone una formulación para el cálculo del amortiguamiento

viscoso para distintos casos en análisis, incluyéndose el valor de k que reduce el valor del

amortiguamiento. = , ( )+ 0.05 (5.4.1)

Los valores de k y del amortiguamiento histerético β0 para el factor de modificación del

amortiguación viscoso son los mostrados en la Tabla 5.

Duración delsismo

Estructuraesencialmente

nueva o sin daños

Estructuraexistente con daños

intermedios

Estructuraexistente pobre ocon daños severos

Corta Tipo A Tipo B Tipo C

Larga Tipo B Tipo C Tipo C

Tipo de comportamientoestructural SRA SRv

Tipo A 0.33 0.50

Tipo B 0.44 0.56

Tipo C 0.56 0.67

30

Tabla 5. Valores para amortiguamiento β0 y factor k. Fuente ATC-40 [9].

Luego para definir el cálculo de los factores de reducción Ra y Rv, se tiene la siguiente

formulación, teniendo en cuenta que los valores no pueden ser menores a los propuestos en la

tabla 4, ya que esos son valores mínimos a utilizar según criterio del ingeniero estructural.

= . . ( ). = . . , .. (5.4.5)

= . . . = . . , .. (5.4.6)

Tipo de comportamientoestructural

β0 (%) k

Tipo A

≤ 16.25 1

>16.25

Tipo B

≤ 25 0.67

> 25

Tipo CCualquier

valor0.33

1.13 − 0.51( )

0.845 − 0.446( )

31

5.5 Criterios de evaluación de los niveles de desempeño sísmico

La presente investigación toma como referencia lo estipulado en el ATC-40[9] para la definición

de los niveles de desempeño de los edificios. El ATC-40[9] establece el nivel de desempeño

estructural y el nivel de desempeño de los elementos no estructurales y el nivel de desempeño

esperado de la edificación como combinación de las dos anteriores.

5.5.1 Nivel de desempeño estructural

Este describe el nivel de daño en los elementos estructurales de la edificación definiéndose en

cinco niveles de daño: Ocupación Inmediata, Daño Controlado, Seguridad de Vida, Seguridad

limitada y Estabilidad Estructural, cada uno con una simbología abreviada por SP-i, en donde SP

son las iniciales de desempeño estructural (Structural Performance) e “i” como el número del

nivel de desempeño.

Ocupación Inmediata (SP-1): En este nivel se espera que la estructura presente daños

limitados y que su capacidad estructural se mantenga casi igual antes del sismo. El riesgo

de pérdidas de vidas humanas es despreciable.

Daño Controlado (SP-2): Este nivel representa un estado de daño intermedio entre los

niveles de ocupación inmediata y seguridad de vida. No hay riesgo de pérdidas humanas.

Seguridad de Vida (SP-3): En este punto se espera que la estructura sufra algunos daños

considerables, pero sin riesgo de pérdidas humanas aunque pueden haber afectados.

Seguridad de Vida (SP-4): Este nivel representa un estado de daño intermedio entre los

niveles de seguridad de vida y estabilidad estructural. Existe riesgo de pérdidas humanas.

Estabilidad Estructural (SP-5): Este nivel representa un estado de daño crítico con

colapso parcial o total del sistema estructural. El riesgo de pérdidas de la vida de los

ocupantes es alto.

No Considerado (SP-6): Este nivel no corresponde a un nivel de desempeño estructural,

pues solo tiene en cuenta una evaluación sísmica de los componentes no estructurales.

32

5.5.2 Nivel de desempeño no estructural

Se definen cuatro niveles de desempeño para los componentes no estructurales. Estos

corresponden a Operacional, Ocupación Inmediata, Seguridad de Vida y Riesgo Reducido

denotados por la abreviatura NP-n, en donde NP corresponde a la abreviación de Desempeño no

estructural (Nonstructural Performance) y la letra i corresponde a una letra determinada como se

muestra a continuación:

Operacional (NP-A): En este nivel se espera que los elementos o componentes no

estructurales de la edificación no presenten daño luego de un sismo y tengan

funcionalidad sin problema.

Ocupación Inmediata (NP-B): Este nivel representa un estado de daño mínimo luego de

un terremoto en el cual los elementos estructurales siguen funcionando sin problema.

Seguridad de Vida (NP-C): En este punto se espera que la estructura sufra daños

considerables, pero sin colapso o caída de estos elementos. El riesgo de pérdidas

humanas es bajo.

Riesgo Reducido (NP-D): Este nivel representa un nivel de daño considerable pero no

debe existir colapso o caída de elementos pesados tales como muros divisorios de

antepecho o mampostería. Existe riesgo de pérdidas humanas alto.

5.5.3 Nivel de desempeño de la edificación

De acuerdo con el ATC40 [9], se define el nivel de desempeño de la edificación como una

combinación de los niveles de desempeño estructural y no estructural. En la Tabla 6, se muestran

las posibles combinaciones:

33

Tabla 6. Niveles de desempeño. Fuente ATC-40 [9].

5.5.4 Nivel de amenaza sísmica

El nivel se amenaza, para cualquier tipo de estructura, se expresa para un nivel especifico de

sismo asociado con una probabilidad de ocurrencia del fenómeno natural, llámese sismo

frecuente, raro o muy raro; también se puede evaluar en términos del movimiento máximo

esperado para un sismo de una magnitud específica y asociado a una fuente específica, es decir

determinística. Los movimientos del globo terrestre se expresan en términos de: aceleraciones

pico y velocidades pico efectivas, los espectros de respuesta, o una serie de simulaciones

equivalentes de datos grabados de movimientos de tierra (acelerogramas).

Estas simulaciones están concatenadas con los periodos de retorno y excedencia, donde el

periodo medio de retorno es una expresión del periodo de tiempo medio, medido en años, entre

la ocurrencia de sismos que producen efectos en el mismo orden de severidad [16].

34

En la ecuación (5.5.4.1), el periodo medio de retorno y la probabilidad de excedencia, se

relacionan mediante la siguiente expresión:= (1 − ) (5.5.4.1)Dónde:

T= Periodo medio de retorno medido en años

t= Tiempo de exposición medido en años

P= Probabilidad de excedencia

La metodología ATC-40 [9] determina los niveles de riesgo sísmico en un sitio debido a los

movimientos sísmicos del suelo, identificados como:

Terremoto de Servicio SE: Corresponde a un movimiento de baja intensidad a moderada

intensidad, de ocurrencia frecuente y asociado con un 50% de ser excedido en un periodo

de 50 años, con un periodo de retorno de aproximadamente 75 años. Esto indica que

puede presentarse varias veces durante la vida útil de la edificación.

Terremoto de diseño DE: Corresponde a un movimiento de moderada a severa

intensidad, de ocurrencia poco frecuente y asociado con un 10% de ser excedido en un

periodo de 50 años, con un periodo de retorno de aproximadamente 500 años, de tal

forma que se espera ocurra al menos una vez durante la vida útil del edificio; este nivel

DE se especifica en la mayoría de los códigos de diseño en edificios convencionales.

Terremoto Máximo SE: Corresponde a un movimiento de severa a muy severa intensidad,

de muy rara ocurrencia, asociado con un 5% de ser excedido en un periodo de 50 años,

con un periodo de retorno de aproximadamente de 1000 años. Este nivel corresponde con

el especificado en la mayoría de los códigos de diseño para edificaciones de uso

indispensable como es el caso de: edificios gubernamentales, hospitales, clínicas y

centros de salud, colegios, estadios; este nivel de amenaza representa cerca de 1.25 a 1.50

veces el nivel de movimiento asociado al sismo de diseño para edificaciones de este tipo,

y de allí que la mayoría de los códigos asocian esta relación al factor de importancia I,

que para el caso de Colombia, y de acuerdo con la NSR-10 es de 1.50 para edificaciones

del grupo IV, tabla A.2.5-1 del título A de la NSR10.

35

Los diferentes niveles de amenaza sísmica están íntimamente relacionados con el desempeño

esperado de la edificación, el cual describe un comportamiento dinámico que puede considerarse

satisfactorio para una edificación sometida a movimientos sísmicos de diferentes magnitudes

[16].

5.5.5 Niveles de desempeño esperado

De acuerdo con el ATC-40 [9], se establece que el nivel de desempeño esperado se asocia a nivel

de movimiento del terreno y el nivel de desempeño de la edificación. Básicamente se puede

predeterminar que para edificaciones convencionales se espera de manera conservadora un nivel

de desempeño seguridad a la vida como se muestra en la Tabla 7.

Tabla 7. Niveles de desempeño esperado. Tomado de ATC-40 [9].

De otro lado, el comité VISION 2000 (SEAOC, 1995), establece los niveles de desempeño en

términos cualitativos de interés público (impacto en ocupantes, usuarios, etc.). En este sentido el

comité define cuatro (4) niveles de desempeño clasificados de la siguiente manera:

36

Totalmente Operacional: Nivel de desempeño en el cual no se presentan daños.

Operacional: Nivel de desempeño en el cual ocurren daños moderados en elementos no

estructurales, el daño es limitado y no compromete la estabilidad de la edificación.

Seguridad de vida: Nivel de desempeño en el cual ocurren daños moderados en el

elementos estructurales, no estructurales y en el contenido de la edificación; degradación

de la rigidez lateral de la edificación y la capacidad resistente del sistema.

Pre-Colapso: Nivel de desempeño en el cual la degradación de la rigidez lateral y la

capacidad resistente del sistema compromete la estabilidad global de la estructura

aproximándola al colapso.

Para la evaluación del nivel de daño se tiene como referencia las recomendaciones del Comité

VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995) y el FEMA 356 Y 440, con los siguientes criterios de aceptación,

ver Tabla 8.

Tabla 8. Niveles de desempeño, según Comité VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995).

El Comité VISIÓN 2000 relaciona el nivel de daño con el nivel de desempeño sísmico de la

edificación contemplando daño de tipo estructural y no estructural en sus elementos según la

clase. En estos niveles de daño se tienen desde el nivel de No Daño hasta el Colapso y niveles

de desempeño como se muestra en la Tabla 9. En la Tabla 10 se clasifican los niveles de

aceptación teniendo en cuenta el cálculo de la distorsión global del edificio.

37

Tabla 9. Niveles de daño y desempeño, según Comité VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995).

Tabla 10. Distorsiones de piso máximas, según Comité VISIÓN 2000 (SEAOC, 1995).

6. ANÁLISIS SÍSMICO DE LOS EDIFICIOS

6.1 Selección y ficha técnica de las edificaciones sometidas al análisis.

Para la estructuración de la presente investigación se escogieron siete (7) edificaciones

construidas bajo la norma C.C.C.S.R-84, ubicadas en zonas de riesgo sísmico alto, las cuales se

localizan en las ciudades de Santiago de Cali, Distrito de Buenaventura y Palmira, en el

departamento del Valle del Cauca; estas estructuras se componen de pórticos ortogonales en

concreto reforzado resistentes a momentos y varían, según su altura, de tres (3) a cinco (5) pisos.

A continuación se presentan las fichas técnicas de las edificaciones escogidas para la presente

investigación:

38

Tabla 11. Ficha técnica edificio #1


NOMBRE EDIFICIO ALDEMARLOCALIZACION BUENAVENTURA-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION MARZO DE 1.997No. de PISOS CINCO(5)ALTURA 14.00 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA

CARGA MUERTA: Loseta,Viguetas,Riostras,Muros,Acabados 0.650 Ton/m2CARGA VIVA: Vivienda 0.180 Ton/m2

TIPOS DE SUELO PARA ANALISIS NO-LINEAL C D E S2Coeficiente Aa 0.40 0.40 0.40 0.30Coeficiente Av 0.35 0.35 0.35 0.30Coeficiente Fa 1.00 1.10 0.90 -Coeficiente Fv 1.45 1.70 2.60 -Factor de Importancia 1.00 1.00 1.00 1.00

EDIFICIO No.1

EVALUACION DE CARGAS GRAVITACIONALES

PARAMETROS SISMICOS

NOMBRE MULTIFAMILIAR PUEBLO NUEVOLOCALIZACION BUENAVENTURA-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION MAYO DE 1.997No. de PISOS CUATRO(4)ALTURA 11.70 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA



EDIFICIO No.2


PARAMETROS SISMICOS

39



NOMBRE EDIFICIO GLENDALOCALIZACION BUENAVENTURA-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION JULIO DE 1.997No. de PISOS CUATRO(4)ALTURA 11.80 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA



PARAMETROS SISMICOS

EDIFICIO No.3


NOMBRE MULTIFAMILIAR "CARDENAS"LOCALIZACION BUENAVENTURA-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION NOVIEMBRE DE 1.997No. de PISOS CINCO(5)ALTURA 15.48 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA



PARAMETROS SISMICOS

EDIFICIO No.4


40



NOMBRE EDIFICIO EL BOSQUELOCALIZACION PALMIRA-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION NOVIEMBRE DE 1.993No. de PISOS TRES(3)ALTURA 8.40 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA



PARAMETROS SISMICOS

EDIFICIO No.5


NOMBRE EDIFICIO "EL GUABAL"LOCALIZACION SANTIAGO DE CALI-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION MAYO DE 1.997No. de PISOS TRES(3)ALTURA 8.70 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA


TIPOS DE SUELO PARA ANALISIS NO-LINEAL C D MZSC-2 MZSC-4A S2Coeficiente Aa 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25Coeficiente Av 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25Coeficiente Fa 1.15 1.30 1.20 1.20 -Coeficiente Fv 1.55 1.90 1.13 1.88 -Factor de Importancia 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

PARAMETROS SISMICOS

EDIFICIO No.6


41


6.2 Obtención de las curvas de capacidad de cada edificio

En este procedimiento de análisis, los edificios analizados, han sido modelados con la

herramienta SAP2000 [12] siguiendo las recomendaciones del FEMA 356 [10] y del ATC-40

[9], en dónde se visualiza el comportamiento de las curvas de capacidad para cada edificio en las

dos direcciones ortogonales X e Y. En las curvas de capacidad se mide el grado de disipación

mínimo que requiere una edificación para absorber la energía inducida por el sismo y liberarla

sin que se presenten daños que puedan poner en riesgo la estabilidad de la estructura; es decir, se

lleva la edificación a que incursione en el rango inelástico. Por último, podemos concluir que la

capacidad de cualquier estructura está en función de su rigidez y resistencia para soportar cargas

dinámicas y gravitacionales.

Por consiguiente, tenemos que, para el modelado de los edificios, objeto de esta investigación, se

obtuvieron las tablas y figuras que representan los resultados de las curvas de capacidad y las

ductilidades globales por desplazamiento para las dos (2) direcciones de análisis PUSHXX y

PUSHYY, en las Tablas 18 y 19, y en las Figuras 21 y 22 se muestran los resultados obtenidos

NOMBRE EDIFICIO LONDOÑO FERRINLOCALIZACION SANTIAGO DE CALI-VALLEFECHA DE CONSTRUCCION SEPTIEMBRE DE 1.997No. de PISOS CINCO(5)ALTURA 14.50 MTSSISTEMA ESTRUCTURAL PORTICOS ORTOGONALES PRMSISTEMA DE ENTREPISOS PLACA ALIGERADA CON CASETONUSO RESIDENCIAL-VIVIENDA

CARGA MUERTA: 0.650 Ton/m2CARGA VIVA: Vivienda 0.180 Ton/m2

TIPOS DE SUELO PARA ANALISIS NO-LINEAL C D MZSC-2 MZSC-4A S2Coeficiente Aa 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25Coeficiente Av 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25Coeficiente Fa 1.15 1.30 1.20 1.20 -Coeficiente Fv 1.55 1.90 1.13 1.88 -Factor de Importancia 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

PARAMETROS SISMICOS

EDIFICIO No.7


42

para el edificio #1; en las Figuras 24 y 25, 27 y 28, 30 y 31, 33 y 34, 36 y 37, 39 y 40, se

muestran las curvas de capacidad y las ductilidades globales de los edificios #2 al #7

respectivamente.

Las tablas de resultados, obtenidas en los demás edificios, se muestran en los anexos de esta

investigación.

Tabla 18. Resultados curva de capacidad para PUSHXX-edificio #1

Figura 21. Curva de capacidad edificio #1 y valor de ductilidad-PUSHXX

43

Tabla 19. Resultados curva de capacidad para PUSHYY-edificio #1

Figura 22. Curva de capacidad edificio #1 y valor de ductilidad-PUSHYY

44

Figura 23. Mecanismo de rótulas generado para PUSHXX y PUSHYY-Edificio #1.

En las Figuras 21 y 22, se aprecia el comportamiento de la curva de capacidad para el sismo

generado en los dos (2) direcciones X e Y, en donde al aplicar un desplazamiento controlado de

50 cms, en el nivel de cubierta, la máxima fuerza cortante en la base en la dirección X es de

209.78 ton, con un desplazamiento máximo de 17.48 cms., y de 191.63 ton en la dirección Y,

con un desplazamiento máximo generado de 21.26 cms.


45






174.15 ton, con un desplazamiento máximo de 13.92 cms., y de 154.65 ton en la dirección Y,

con un desplazamiento máximo generado de 15.82 cms.

46

Figura 27. Curva de capacidad edificio #3 y valor de ductilidad-PUSHXX.


47





190.49 ton, con un desplazamiento máximo de 11.15 cms, y de 164.68 ton en la dirección Y, con

un desplazamiento máximo generado de 13.66 cms.


48






49




Figura 34. Curva de capacidad edificio #5 y valor de ductilidad-PUSHY

50



generado en las dos (2) direcciones X e Y, en donde al aplicar un desplazamiento controlado de


75.00 ton, con un desplazamiento máximo de 8.97 cms, y de 91.03 ton en la dirección Y, con un

desplazamiento máximo generado de 13.65 cms.


51






52





53







6.3 Obtención de las curvas de demanda y puntos de desempeño de cada edificio

El método del espectro capacidad está basado en encontrar un punto en el espectro de capacidad

que también se encuentre en el espectro de respuesta de demanda apropiado, y reducido por

efectos no-lineales. Por consiguiente, el desplazamiento de demanda, en el método del espectro

de capacidad, se presenta en un punto llamado punto de desempeño “performance point”, el

cual representa la condición para la cual la capacidad sísmica de la estructura es igual a la

demanda sísmica impuesta a la estructura por un movimiento sísmico del terreno en donde este

implantada la edificación.

Teniendo en cuenta las anteriores consideraciones mostraremos a continuación los resultados

obtenidos del modelado de las edificaciones, objeto de esta investigación, e indicaremos los

niveles de desempeño obtenidos en cada uno de los edificios escogidos.

54

Figura 42. Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHXX -edificio #1

Figura 43. Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHYY -edificio #1

Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.202 17.100 0.194 22.300 N.A N.A 0.205 10.478

SUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 SUELO E-NSR10FORMATO ADRS PARA PUSHXX

SUELO S2-CCCSR84

VALORES TOMADOS DEL SAP2000

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40

Espectro CapacidadPUSHXXDemanda Suelo C-NSR10Demanda Suelo D-NSR10Demanda Suelo E-NSR10Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.166 18.962 N.A N.A N.A N.A 0.177 10.550

SUELO E-NSR10FORMATO ADRS PARA PUSHYY

SUELO S2-CCCSR84


SUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40

Espectro de capacidadPUSHYYDemanda Suelo C-NSR10

Demanda Suelo D-NSR10

Demanda Suelo E-NSR10

Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

55

Figura 44. Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHXX -edificio #.2

Figura 45. Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHYY -Edificio #2


SUELO S2-CCCSR84


FORMATO ADRS PUSHXXSUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 SUELO E-NSR10

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40 50

Espectro CapacidadPUSHXX

Demanda Suelo C-NSR10




Sa(g)

Sd(cm)


SUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 SUELO E-NSR10


FORMATO ADRS PUSHYYSUELO S2-CCCSR84

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40 50 60

Espectro capacidadPUSHYYDemanda Suelo C-NSR10Demanda Suelo D-NSR10Demanda Suelo E-NSR10Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

56

Figura 46. Espectros de demanda y puntos de desempeño PUSHXX -Edificio #3




FORMATO ADRS PUSHXXSUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 SUELO E-NSR10 SUELO S2-CCCSR84

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40 50






Sa(g)

Sd(cm)



FORMATO ADRS PUSHYYSUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 SUELO E-NSR10 SUELO S2-CCCSR84

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 10 20 30 40

Espectro CapacidadPUSHYYDemanda Suelo C-NSR10Demanda Suelo D-NSR10Demanda Suelo E-NSR10Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

57



Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)N.A N.A N.A N.A N.A N.A 0.136 11.493



-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

-20 0 20 40 60






Sa(g)

Sd(cm)

Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)N.A N.A N.A N.A N.A N.A 0.158 9.918



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 10 20 30 40 50 60

Espectro capacidasPUSHYYDemanda Suelo C-NSR10Demanda Suelo D-NSR10Demanda Suelo E-NSR10Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

58






0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 5 10 15 20 25






Sa(g)

Sd(cm)




0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 5 10 15 20

Espectro capacidadPUSHYYDemanda Suelo C-NSR10Demanda Suelo D-NSR10Demanda Suelo E-NSR10Demanda Suelo S2-CCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

59



Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.318 3.827 0.379 5.570 0.375 4.989 0.257 2.650 0.258 2.670

SUELO S2-CCCSR84FORMATO ADRS PUSHXX

5.163

SUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 MZSC-4A-CALI MZSC-2-CALI

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

-2 0 2 4 6 8 10 12

Espectro Capacidad PUSHXX

Demanda Suelo C-NSR10CaliDemanda Suelo D-NSR10CaliDemanda MZSC-4A-Cali

Demanda MZSC-2-Cali

Demanda Suelo S2-CaliCCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.310 4.278 N.A N.A N.A N.A 0.237 2.923 0.237 2.933

FORMATO ADRS PUSHYYSUELO S2-CCCSR84


SUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 MZSC-4A-CALI MZSC-2-CALI

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Espectro Capacidad PUSHYY

Demanda Suelo C-CaliNSR10

Demanda Suelo D-CaliNSR10

Demanda MZSC-4A-Cali

Demanda MZSC-2-Cali

Demanda Suelo S2-CaliCCCSR84

Sa(g)

Sd(cm)

60



Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.124 15.933 N.A N.A N.A N.A 0.116 10.118 0.112 8.614

FORMATO ADRS PUSHXXSUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 MZSC-4A-CALI MZSC-2-CALI SUELO S2-CCCSR84

5.163

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 5 10 15 20 25

Espectro Capacidad PUSHXX

Demanda Suelo C-CaliNSR10Demanda Suelo D-CaliNSR10Demanda MZSC-4A-Cali

Demanda MZSC-2-CaliSa(g)

Sd(cm)

Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)0.193 12.403 0.197 15.883 0.197 15.652 0.181 9.077 0.175 8.079

SUELO S2-CCCSR84


FORMATO ADRS PUSHYYSUELO C-NSR10 SUELO D-NSR10 MZSC-4A-CALI MZSC-2-CALI

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 5 10 15 20 25 30 35

Espectro capacidad PUSHYY

Demanda Suelo C-Cali NSR10

Demanda Suelo D-Cali NSR10

Demanda MZSC-4A-Cali

Demanda MZSC-2-CaliSa(g)

Sd(cm)

61

6.4 Niveles de desempeño obtenidos en cada edificio

Como resultado de esta investigación, se presentan los niveles de riesgo y desempeño sísmico en

los edificios que fueron modelados siguiendo los procedimientos de análisis antes descritos, ver

Tablas 20 a la 26. Cabe resaltar, que las distorsiones globales en cada edificio fueron calculadas

teniendo en cuenta, como referencia, los valores máximos permisibles para un sismo raro de 50

años, el cual tiene un periodo de retorno de 475 años.

Las distorsiones globales fueron obtenidas del análisis “Pushover”, realizado con la herramienta

SAP2000 [12], aplicando un desplazamiento controlado en el nivel de cubierta de cada edificio.

De la curva de capacidad se obtienen los datos de fuerza cortante máxima y desplazamiento

máximo aplicado en el techo de cada edificio.

Tabla 20. Niveles de desempeño edificio #1


Sa (g) Sd (cm) Sa (g) Sd (cm)

C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.2020 17.10 1.22% LS SP-2 0.1660 18.9620 1.35% LS SP-2D (Suelo rigido)-NSR10 0.1940 22.30 1.59% CP SP-3 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.2050 10.48 0.75% LS SP-2 0.1770 10.5500 0.75% LS SP-2

COMITÉVISION 2000Tipos de Suelo

1400.005Distrito de

BuenaventuraEdificio #1

ATC-40

Puntos de Desempeño DistorsiónGlobal

EdificioψG (%)

COMITÉVISION 2000 ATC-40


EdificioψG (%)

Edificio Localizacion(Ciudad)

No. depisos

Altura H(cm)

NIVELES DE DESEMPEÑO SISMICO EDIFICIO #1INFORMACION GENERAL PUSH XX NIVEL DE DESEMPEÑO PUSH YY NIVEL DE DESEMPEÑO


C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.1370 19.03 1.63% CP SP-3 0.1180 20.9300 1.79% CP SP-3D (Suelo rigido)-NSR10 0.1190 27.88 2.38% CP SP-3 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.1580 9.1320 0.78% LS SP-2 0.1400 9.9300 0.85% LS SP-2


1170.004Distrito de


ATC-40


EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)


62





C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.2220 14.1340 1.20% LS SP-2 0.1950 15.3470 1.30% LS SP-2D (Suelo rigido)-NSR10 0.2040 18.1070 1.53% CP SP-3 0.1820 19.5040 1.65% CP SP-3E (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.2280 7.5710 0.64% LS SP-2 0.1890 7.2480 0.61% LS SP-2


1180.004Distrito de


ATC-40


EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)



C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AD (Suelo rigido)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.1360 11.4930 0.74% LS SP-2 0.1580 9.9180 0.64% LS SP-2

Edificio #4Distrito de

Buenaventura 5 1548.00

COMITÉVISION 2000Tipos de Suelo ATC-40


EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)



C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.1770 7.6320 0.91% LS SP-2 0.1970 9.1000 1.08% LS SP-2D (Suelo rigido)-NSR10 0.1740 10.8990 1.30% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.1770 5.4930 0.65% LS SP-2 0.1830 7.1250 0.85% LS SP-2

Edificio #5 Palmira 3


840.00

ATC-40


EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)


63



Las tablas, anteriormente descritas, indican los niveles de desempeño obtenidos como resultado

del analisis no lineal estatico realizado a los edificios en estudio. En este sentido, se concluye

que, de acuerdo con los niveles de aceptacion proferidos por el Comité Vision 2000 y ATC40[9],

el 86% de estos edificios alcanzaron niveles de desempeño en los rangos de ocupacion inmediata

(IO) y seguridad de vida (LS) para un suelo tipo C de la NSR-10; en tanto que, para el suelo D de

la NSR-10, tres de ellos alcanzaron niveles de aceptacion en el rango de colapso preventivo

(CP). Para el suelo E de la NSR-10, ninguno de los edificios alcanzó niveles de desempeño. Para

los espectros de microzonificación sísmica de Santiago de Cali, los edificios alcanzaron niveles

de desempeño en los rangos de ocupación inmediata (IO) y seguridad de vida (LS).


C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.3180 3.8270 0.44% IO SP-1 0.3100 4.2780 0.49% IO SP-1D (Suelo rigido)-NSR10 0.3790 5.5700 0.64% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AMZSC-2 (Flujos y suelo residual)-NSR10 0.2570 2.6500 0.30% IO SP-1 0.2370 2.9230 0.34% IO SP-1

MZSC-4A (Abanico medio de Cali)-NSR10 0.3750 4.9890 0.57% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

Suelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.2580 2.6700 0.31% IO SP-1 0.2370 2.9330 0.34% IO SP-1

870.00Edificio #6 Santiago de Cali 3



EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)



C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.1240 15.9380 1.10% LS SP-2 0.1930 12.403 0.86% LS SP-2D (Suelo rigido)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.1970 15.883 1.10% LS SP-2MZSC-2 (Flujos y suelo residual)-NSR10 0.1160 10.1180 0.70% LS SP-2 0.1810 9.077 0.63% LS SP-2

MZSC-4A (Abanico medio de Cali)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.1970 15.652 1.08% LS SP-3

Suelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.1120 8.6140 0.59% LS SP-2 0.1750 8.079 0.56% LS SP-2

Edificio #7 Santiago de Cali 5 1450.00



EdificioψG (%)



EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm)


64

7. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Las edificaciones, objeto de esta investigación, y que fueron diseñadas bajo la norma

C.C.C.S.R.-84, en zonas de riesgo sísmico alto, y de acuerdo con los niveles de

desempeño, proferidos por el Comité Visión 2000 y el ATC-40, alcanzan niveles de

desempeño entre ocupación inmediata (IO), seguridad de vida (LS) y prevención del

colapso (CP).

Para el caso del tipo de suelo C, seis (6) de ellos logran obtener el punto de desempeño en

las dos (2) direcciones de análisis (PUSHXX y PUSHYY) y su clasificación corresponde

a niveles dentro de los rangos de ocupación inmediata (IO) y seguridad de vida (LS).

Para el caso del tipo de suelo D, en la dirección de análisis PUSHXX, solo cinco (5) de

ellos logran obtener el punto de desempeño; su clasificación oscila entre los niveles de

seguridad de vida (LS) y prevención del colapso (CP). En la dirección de análisis

PUSHYY, solo dos (2) de ellos logran obtener el punto de desempeño; su clasificación

oscila entre los rangos de seguridad de vida (LS) y prevención del colapso (CP).

Para el caso del tipo de suelo E, ninguna edificación alcanzo el nivel de desempeño.

Para un suelo del tipo S2 de la norma C.C.C.S.R.84, los edificios analizados, se

encuentran en niveles correspondientes a ocupación inmediata (IO) y seguridad de vida

(LS).

Las edificaciones ubicadas en la ciudad de Santiago de Cali, modeladas de acuerdo con el

mapa de microzonificación sísmica de Cali alcanzan niveles de desempeño en los rangos

de ocupación inmediata (IO) y seguridad de vida (LS).

65

8. CONCLUSIONES

Los valores de ductilidad global calculados para todas las edificaciones, arrojan

resultados muy parecidos en las dos direcciones de análisis; a diferencia de los resultados

en el análisis del edifico #5, el cual tiene una ductilidad mucho mayor en un sentido que

en el otro; es decir, poseen adecuada capacidad para deformarse plásticamente como

resultado de la relación entre la deformación ultima obtenida en las curvas de capacidad y

la deformación en el punto de fluencia, medidos estos puntos entre el techo alcanzado en

el cortante máximo y el último punto de fluencia que corresponde al rango lineal.

La presente investigación permite concluir que, muchas de las edificaciones construidas

bajo la norma C.C.C.S.R.-84, y que no han sido intervenidas, ni actualizadas a la norma

NSR-10, podrían estar, incursionando en el rango no lineal, durante la ocurrencia de un

sismo moderado a severo y presentar posibles fallas en sus elementos estructurales; esto

implica que propietarios de edificios, entidades públicas y privadas tomen como

iniciativa el análisis y estudio de las edificaciones que no estén cumpliendo a cabalidad

con los requisitos de la norma NSR-10.

Las distorsiones globales, calculadas para el nivel de seguridad de vida (LS), oscilan

entre el 0.5% y el 1.5%, valores que al ser multiplicados por 0.7, según el numeral

A.6.4.1.2 de la NSR-10, estarían cumpliendo con el limite correspondiente al 1.0 % para

estructuras de concreto reforzado.

El número de edificios analizados proporciona un diagnostico preliminar que permite

identificar los niveles de aceptación de acuerdo a las parámetros del Comité Visión 2000

y ATC-40; los resultados obtenidos se basan en la información obtenida de los planos

estructurales.

66

9. RECOMENDACIONES DE TRABAJO FUTURO

Para la presente investigación se analizaron edificaciones en pórticos de concreto

reforzado ortogonales y resistentes a momentos, no arriostrados; por lo que este

procedimiento de análisis no-lineal deberá también aplicar para futuras investigaciones en

donde se analicen otros sistemas estructurales como: edificios en mampostería

estructural, en pórticos de acero estructural, en muros de cortante o en sistemas

combinados que hayan sido diseñados antes de la presente vigencia de la norma NSR-10

y que requieran ser analizados para determinar en qué nivel de desempeño podrían

encontrarse durante la ocurrencia de sismos moderados o severos.

67

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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2. Aguiar R, (2003). "Verificación del Desempeño en el diseño Sismoresistente", Centro de

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3. A.H. Barbat, Y.F.Vargas, L.G.Pujades, J.E.Hurtado. (2013). Evaluación probabilista del

riesgo sísmico de estructuras con base en la degradación de rigidez. Revista

Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 29(2), 63-

78.

4. Y.F.Vargas, L.G.Pujades, A.H.Barbat, y J.E.Hurtado. (2015). Evaluación probabilista de

la capacidad, fragilidad y daño sísmico de edificios de hormigón armado. Revista

Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 29(2), 63-

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5. Bilgin, Huseyin. (2013). Fragility-based assessment of public buildings in Turkey.

Engineering Structures. 56,1283-1294.

6. Panyakapo, Phaiboon. (2014). Cyclic pushover Analysis procedure to estimate seismic

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7. Lalliana, Mualchin. (2005). Seismic hazard for critical infraestructures in California.

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68

8. SEAOC. (1995). Visión 2000: Performance-Based Seismic Engineering of Buildings,

Sacramento, California. Structural Engineers Association of California.

9. ATC-40. Seismic evaluation and retrofit of concrete building. Applied Technology

Council. Redwood City, California, USA. 1.996.

10. FEMA 356. NEHRP guidelines for the seismic rehabilitation of buildings.

Washington, D.C. Building Seismic Safety Council. USA. 1.998.

11. FEMA 440. Improvement of nonlinear static Seismic analysis prodecures. Applied

Technology Council. Redwood City, California, USA. 1.996.

12. SAP200 Nonlinear Integrated structural analysis & design software, computer and

structures Inc. Berkeley, California, USA, 1.997.

13. Aguiar R. (2001). "Evaluación del daño en edificios y desempeño sísmico. Programa de

ordenador CEINCI3", Centro Internacional de Métodos Numéricos, CIMNE IS-45,

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14. Chopra, A.K. Dynamic of structure – Theory and applications to earthquake engineering.

Prentice-Hall Inc. Englewood Cliffs. USA. 1.995.

15. García R., Luis Enrique. Dinámica Estructural Aplicada al Diseño Sísmico. Universidad

de los Andes. Bogotá, Colombia. 1.998.

16. Afanador G., Nelson. Evaluación del nivel de desempeño de los hospitales diseñados

bajo la NSR-98-MIC-2008-I-1. Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia. 2008.

69

17. Lozano, J. E. y Alsina, J. M. (2006). Evaluación de la vulnerabilidad sísmica en

edificaciones aporticadas de hormigón reforzado entre 3 y 8 pisos en la zona 2 de la

ciudad de Bucaramanga. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Colombia.

2008.

18. Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente, Decreto 926 de 2010,

Norma NSR-10

70

ANEXOS

71

Anexo 1. Cálculo de las fuerzas sísmicas método FHE – Edificio No.1

AREA EDIFICIOAncho = 11.45 m Aa= 0.40Largo = 13.63 m Fa= 1.10 Suelo D-NSR10Area = 156.06 m2 Coef de Importancia I= 1.00AVALUO DE CARGAS Sa=2,5*Aa*Fa*I = 1.10Carga Viva= 0.18 Tn/m2 CORTANTE EN LA BASECarga Muerta total= 0.80 Tn/m2 Vs=Sa*w = 549.34 TnPESO EDIFICIO w CALCULO DE KNo. De Pisos = 4 Para T<0,5 k= 1.00Peso Edificio w= 499.40 Tn Para 0,5<T<=2,5 k=0,75+0,5T= 1.25PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION Para T>2,5 k= 2.00Altura edificio hn= 11.05 m USAR: k= 1.00Ta=0,08*hn^3/4 = 0.48 seg

COEFICIENTE DE MODIFICACION DE RESPUESTA (R)IRREGULARIDAD EN ALTURA φA= 1.00

IRREGULARIDAD EN PLANTA φP= 1.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA Ro= 7.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA R= 5.25AUSENCIA DE REDUNDANCIA φR= 0.75

CORTANTE BASAL REDUCIDO DE DISEÑO: 104.64 Tn

Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)4 11.05 124.8508 5518.41 0.40 221.543 8.25 124.8508 4120.08 0.30 165.402 5.45 124.8508 2721.75 0.20 109.271 2.65 124.8508 1323.42 0.10 53.13

Totales 499.4032 13683.65 1.00 549.34

Edificio#1: Edificio Aldemar

CALCULO VALOR ESPECTRO DE ACELERACIONESSa

CALCULO FUERZA SISMICAMetodo: Fuerza Horizontal Equivalente

72



COEFICIENTE DE MODIFICACION DE RESPUESTA (R)IRREGULARIDAD EN ALTURA φA= 1.00

IRREGULARIDAD EN PLANTA φP= 1.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA Ro= 7.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA R= 5.25AUSENCIA DE REDUNDANCIA φR= 0.75CORTANTE BASAL REDUCIDO DE DISEÑO: 63.68 Tn

Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)5 12.5 75.98 8929.08 0.37 122.174 10 75.98 6755.68 0.28 92.433 7.5 75.98 4715.15 0.19 64.512 5 75.98 2840.42 0.12 38.861 2.5 75.98 1194.25 0.05 16.34

Totales 379.9 24434.58 1.00 334.31

Edificio#2: Multifamiliar Pueblo NuevoCALCULO FUERZA SISMICA

Metodo: Fuerza Horizontal Equivalente

CALCULO VALOR ESPECTRO DE

73



COEFICIENTE DE MODIFICACION DE RESPUESTA (R)IRREGULARIDAD EN ALTURA φA= 1.00IRREGULARIDAD EN PLANTA φP= 1.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA Ro= 7.00COEFICIENTE DE DISIPACION DE ENERGIA R= 5.25AUSENCIA DE REDUNDANCIA φR= 0.75CORTANTE BASAL REDUCIDO DE DISEÑO: 115.24 Tn

Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)5 0.00 137.4975 0.00 0.00 0.004 11.80 137.4975 15035.48 0.44 263.593 8.85 137.4975 10494.07 0.30 183.972 5.90 137.4975 6321.64 0.18 110.831 2.95 137.4975 2657.92 0.08 46.60

Totales 687.4875 34509.11 1.00 604.99

Edificio#3: Edificio GlendaCALCULO FUERZA SISMICA



74




Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)5 15.48 375.3248 57622.35 0.35 718.204 12.60 375.3248 44549.26 0.27 555.263 9.72 375.3248 32207.73 0.19 401.432 6.84 375.3248 20758.57 0.13 258.731 3.96 375.3248 10483.26 0.06 130.66

Totales 1876.624 165621.16 1.00 2064.29

Edificio#4: Multifamiliar CardenasCALCULO FUERZA SISMICA



75




Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)6 0.00 124.982 0.00 0.00 0.005 0.00 124.982 0.00 0.00 0.004 0.00 124.982 0.00 0.00 0.003 8.40 124.982 10723.78 0.54 164.172 5.60 124.982 6460.02 0.32 98.901 2.80 124.982 2716.10 0.14 41.58

Totales 749.892 19899.90 1.00 304.64

Edificio#5: Edificio El BosqueCALCULO FUERZA SISMICA



76


AREA EDIFICIOAncho = 15.50 m Aa= 0.25Largo = 19.35 m Fa= 1.20 MZSC-4AArea = 299.93 m2 Coef de Importancia I= 1.0AVALUO DE CARGAS Sa=2,5*Aa*Fa*I = 0.750Carga Viva= 0.65 Tn/m2 CORTANTE EN LA BASECarga Muerta total= 1.00 Tn/m2 Vs=Sa*w = 674.83 TnPESO EDIFICIO w CALCULO DE KNo. De Pisos = 3 Para T<0,5 k= 1.00Peso Edificio w= 899.78 Tn Para 0,5<T<=2,5 k=0,75+0,5T= 1.25PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION Para T>2,5 k= 2.00Altura edificio hn= 8.70 m USAR: k= 1.25Ta=0,08*hn^3/4 = 0.41 seg


Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)7 0.00 299.925 0.00 0.00 0.006 0.00 299.925 0.00 0.00 0.005 0.00 299.925 0.00 0.00 0.004 0.00 299.925 0.00 0.00 0.003 8.70 299.925 31369.66 0.55 370.102 5.80 299.925 18897.12 0.33 222.951 2.60 299.925 6931.50 0.12 81.78

Totales 2099.475 57198.28 1.00 674.83

Edificio#6: Edificio El GuabalCALCULO FUERZA SISMICA



77


AREA EDIFICIOAncho = 12.89 m Aa= 0.25Largo = 6.95 m Fa= 1.20 MZSC-4AArea = 89.59 m2 Coef de Importancia I= 1.0AVALUO DE CARGAS Sa=2,5*Aa*Fa*I = 0.750Carga Viva= 0.18 Tn/m2 CORTANTE EN LA BASECarga Muerta total= 0.75 Tn/m2 Vs=Sa*w = 251.96 TnPESO EDIFICIO w CALCULO DE KNo. De Pisos = 5 Para T<0,5 k= 1.00Peso Edificio w= 335.95 Tn Para 0,5<T<=2,5 k=0,75+0,5T= 1.25PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION Para T>2,5 k= 2.00Altura edificio hn= 14.50 m USAR: k= 1.25Ta=0,08*hn^3/4 = 0.59 seg


Piso No. hi (m) wi (Tn) wi*hi^k Cvi Fi (Tn)8 0.00 67.189125 0.00 0.00 0.007 0.00 67.189125 0.00 0.00 0.006 0.00 67.189125 0.00 0.00 0.005 14.50 67.189125 15208.94 0.37 92.074 11.60 67.189125 11506.98 0.28 69.663 8.70 67.189125 8031.34 0.19 48.622 5.80 67.189125 4838.09 0.12 29.291 2.90 67.189125 2034.17 0.05 12.31

Totales 537.513 41619.52 1.00 251.96

Edificio#7: Edificio Lodoño-FerrínCALCULO FUERZA SISMICA


CALCULO VALOR ESPECTRO DE ACELERACIONES Sa

78

Anexo 8. Planta estructural– Edificio No.1

79

Anexo 9. Planta estructural – Edificio No.2

80


81


82


83


84


85

Anexo 15. Niveles de desempeño sísmico en los edificios


C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.2020 17.10 1.22% LS SP-2 0.1660 18.9620 1.35% LS SP-2D (Suelo rigido)-NSR10 0.1940 22.30 1.59% CP SP-3 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos 0.2050 10.48 0.75% LS SP-2 0.1770 10.5500 0.75% LS SP-2

C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.1370 19.03 1.63% CP SP-3 0.1180 20.9300 1.79% CP SP-3D (Suelo rigido)-NSR10 0.1190 27.88 2.38% CP SP-3 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.AE (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos

0.1580 9.1320 0.78% LS SP-2 0.1400 9.9300 0.85% LS SP-2

C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.2220 14.1340 1.20% LS SP-2 0.1950 15.3470 1.30% LS SP-2

D (Suelo rigido)-NSR10 0.2040 18.1070 1.53% CP SP-3 0.1820 19.5040 1.65% CP SP-3

E (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.ASuelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos

0.2280 7.5710 0.64% LS SP-2 0.1890 7.2480 0.61% LS SP-2

C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

D (Suelo rigido)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

E (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

Suelo S2-CCCSR84-depositos estables dearcillas duras o suelos no-cohesivos

0.1360 11.4930 0.74% LS SP-2 0.1580 9.9180 0.64% LS SP-2


D (Suelo rigido)-NSR10 0.1740 10.8990 1.30% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

E (Arcillas blandas)-NSR10 0.0000 0.00 0.00% N.A N.A 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A


0.1770 5.4930 0.65% LS SP-2 0.1830 7.1250 0.85% LS SP-2

C (Suelo denso roca blanda)-NSR10 0.3180 3.8270 0.44% IO SP-1 0.3100 4.2780 0.36% IO SP-1

D (Suelo rigido)-NSR10 0.3790 5.5700 0.64% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A

MZSC-2 (Flujos y suelo residual)-NSR10 0.2570 2.6500 0.30% IO SP-1 0.2370 2.9230 0.34% IO SP-1

MZSC-4A (Abanico medio de Cali)-NSR10 0.3750 4.9890 0.57% LS SP-2 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A


0.2580 2.6700 0.31% IO SP-1 0.2370 2.9330 0.34% IO SP-1


D (Suelo rigido)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.1970 15.883 1.10% LS SP-2

MZSC-2 (Flujos y suelo residual)-NSR10 0.1160 10.1180 0.70% LS SP-2 0.1810 9.077 0.63% LS SP-2

MZSC-4A (Abanico medio de Cali)-NSR10 0.0000 0.0000 0.00% N.A N.A 0.1970 15.652 1.08% LS SP-3


0.1120 8.6140 0.59% LS SP-2 0.1750 8.079 0.56% LS SP-2


Edificio #5 Palmira 3 840.00






DistorsiónGlobal

EdificioψG (%)


No. depisos

Altura H(cm) Tipos de Suelo

Puntos de Desempeño

Edificio #2 Distrito deBuenaventura

4 1170.00



ATC-40COMITÉVISION 2000 ATC-40


EdificioψG (%)

COMITÉVISION 2000

NIVELES DE DESEMPEÑO SISMICO DE LOS EDIFICIOSINFORMACION GENERAL PUSH XX NIVEL DE DESEMPEÑO PUSH YY NIVEL DE DESEMPEÑO

86

Anexo 16. Paso a paso modelación del edificio en SAP2000

Documents

DETERMINACIÓN DEL DESEMPEÑO SÍSMICO PARA EDIFICIOS EN