PATOLOGIA SISMICA

TALLER DE DISEÑO ESTRUCTURAL CON BAMBÚ

M.Sc. Luis Felipe López Muñoz

PATOLOGIAS SISMICAS, AMBIENTALES Y DE CONSTRUCCIÓN DEL BAHAREQUE TRADICIONAL

M.Sc. Luis Felipe López Muñoz

TERREMOTO DEL EJE CAFETERO

AUSENCIA DE CIMENTACIÓN

La guadua y la madera deben protegerse del contacto permanente con el agua

PATOLOGÍA DE LOS MATERIALES• Intemperismo

PATOLOGÍA DE LOS MATERIALES

• Recubrimientos

CIMENTACION DEFICIENTE

CIMENTACIONES DEFICIENTES

PATOLOGIAS SISMICAS

FALLA DEL TERRENO

FALLA DEL TERRENO

FALLA DE LA CIMENTACIÓN

LONGITUD MINIMA DE MUROS

• La mayoría de edificaciones averiadas en el eje cafetero por el sismo tienen una distribución de muros típica. Los lotes frecuentemente son muy largos(>10m) y muy angostos (<6 m)

ComedorAlcobaCocina

Corredor

Planta típica de vivienda densa urbana

Calle

Patio

10 m

6 m

• Colapso por falta de muros en sentido transversal

DISCONTINUIDAD VERTICAL DE MUROS

IRREGULARIDAD EN PLANTA DE MUROS

PLANTAS MUY ALARGADAS

CONCENTRACIÓN DE DAÑOS

DESPLAZAMIENTO DE ENTREPISO

COLAPSO DE CUBIERTAS POR FALTA DE MANTENIMIENTO

INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERÍA



• Colapso de vivienda híbrida


COLINDANCIA

COLINDANCIA

SISMORESISTENCIA DEL BAHAREQUE TRADICIONAL

MONTAJE

P

Arriostramientofuera del plano

ESPECIMEN

PP

Arriostramientofuera del plano

ESPECIMEN

P

ARMAZONES• Armazón tipo A • Armazón tipo c

Madera y guadua Guadua

PANEL EN EL MONTAJE

Laminas de hierro troquelado

panel A-H, listo para ensayarse en el laboratorio.

RESULTADOS• Ciclos de histéresis sobre la probeta A-H (Bahareque metálico)

CICLOS DE HISTERESIS A - H - 1

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00

DESPLAZAMIENTO (mm)

FUER

ZA (k

N)

6 to ciclo

7 o ciclo8 o ciclo

9 o ciclo

1er ciclo

2 do ciclo

3 er ciclo

4 to ciclo5 to ciclo

PAENEL BAHAREQUE ENBUTIDOCICLOS DE HISTERESIS C - U - 1

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00

DESPLAZAMIENTO (mm)

FUER

ZA (k

N)

1er ciclo 2 do ciclo

3 er ciclo

PANELES CON MALLA VENADA SIN ESTERILLACICLOS DE HISTERESIS D - EMm2c - 1

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

-200.00 -150.00 -100.00 -50.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00

DESPLAZAMIENTO (mm)

FUER

ZA (k

N)

1er ciclo

2 do ciclo

3 er ciclo

ENSAYO SOBRE ENSAMBLES

C o l u m n a d e m a d e r a d e 0 . 0 8 m X 0 . 0 8 m

C o l u m n a d e m a d e r a d e 0 . 0 8 m X 0 . 0 8 m

V i g u e t a d e m a d e r a d e 0 . 1 5 m X 0 . 0 5 m

A t r a q u e s d e m a d e r a d e 0 . 0 4 m X 0 . 0 4 m

T a b l o n p a r a p i s o d e 1 " ( 0 . 2 5 X 3 X 0 . 0 2 )

G u a d u a s o b r e b a s ad i a m e t r o = 0 . 0 8 m ( t o l e r a n c ia 0 . 0 1 5 m )

ENSAYO SOBRE ENSAMBLES

APLICACIÓN DE CARGAS

2/3H

NH

P

2/3H

NH

P

CONSTRUCCIÓN

SIMULACIÓN DE CARGAS

ENSAYO DINÁMICO DE VIBRACIÓN LIBRE

RESULTADOS

-25.0

-20.0

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Tiempo, s

Velo

cida

d, m

m/s

-25.0

-20.0

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Tiempo, s

Velo

cida

d, m

m/s

-25.0

-20.0

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

Tiempo, s

Velo

cida

d, m

m/s

Primer ensayo

Segundo ensayo

Tercer ensayo

RESULTADOS

• De los anteriores registros se calculó un período promedio de 0.44 s y una tasa de amortiguamiento crítico del 6.5 %. En la Tabla se muestran los valores para cada registro

Ensayo T, s , %1 0.45 6.62 0.43 6.63 0.43 6.4

ENSAYO DE CARGA SEUDO-ESTATICA SOBRE EL MODULO ORIGINAL

CICLOS DE CARGA PUNTO IJ

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Desplaz amiento, mm

Fuer

za a

plic

ada,

kN

1 er ciclo

2 do ciclo 3er ciclo

DAÑOS Y DESAJUSTES

ENTREPISO ENTRESUELO

APLASTAMIENTO DE DIAGONAL

ENSAYO DE CARGA SEUDO-ESTATICA SOBRE EL MODULO REPARADO

Pernos y laminas de anclaje

Lámina de anclaje y de rigidización

Perno de anclaje del entrepiso

RESULTADOSCICLOS DE CARGA PUNTO IJ

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0

Desplazamiento, mm

Fuer

za ap

licad

a, kN 1 er ciclo

2 do cico 3er ciclo

1 er ciclo R 2 do ciclo R

MANUAL DE EVALUACIÓN, REHABILITACIÓN Y REFUERZO DE VIVIENDAS DE BAHAREQUES

TRADICIONALES CONSTRUIDAS CON ANTERIORIDAD A LA VIGENCIA DEL DECRETO

052 DE 2002

CLASIFICACIÓN DE LOS BAHAREQUES

• Bahareque de tierra


• Bahareque de tierra hueco


• Bahareque de tabla


• Bahareque metálico


• Bahareque encementado


• Bahareque contemporáneo

DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL

• Deficiencias geométricas– Irregularidades


• Deficiencias geométricas– Cantidad de muros en las dos direcciones

Ausencia de muros en una dirección

Distribución asimétrica de muros


• Deficiencias de manufactura– Cimentación







DEFICIEN DEFICIENCIAS EN LAS EDIFICACIONES DE BAHAREQUE TRADICIONAL

•Deficiencias de manufactura–Entramado de muros


• Deficiencias de manufactura– Imperfecciones en la madera y guadua


• Deficiencias de manufactura– Recubrimiento de mortero con poco contenido de

cemento


• Deficiencias de manufactura– Soleras y carreras de guadua aplastadas


• Deficiencias de manufactura– Recubrimiento de cagajón con poco contenido de

cal


• Deficiencias de manufactura– Revoques de cemento muy gruesos


• Deficiencias de manufactura– Entrepisos (guaduas aplastadas)


• Deficiencias de manufactura– Entrepisos (insuficiente superficie de apoyo de las

viguetas)


• Deficiencias de manufactura– Instalaciones eléctricas


• Medio ambiente– Falta de canal de aguas lluvias


• Medio ambiente– Falta de barreras impermeables


• Medio ambiente– Falta de recubrimiento


• Medio ambiente– Ausencia de inmunización


• Medio ambiente– Aleros cortos


• Deficiencias estructurales– Ausencia de sistema de cimentación


• Deficiencias estructurales– Machones sin vinculación


• Deficiencias estructurales– Secciones inadecuadas


• Deficiencias estructurales– Luces demasiado largas


• Deficiencias estructurales– Falta de atraques


• Deficiencias estructurales– Falta de arriostramiento en las esquinas de los

muros


• Deficiencias estructurales– Cubierta (no hay configuración de cercha)


• Deficiencias estructurales– Continuidad vertical


• Deficiencias estructurales– Interacción con mampostería


• Deficiencias estructurales– Colindancia

DAÑOS EN EDIFICACIONES DE BAHAREQUE

• EXPOSICIÓN AMBIENTAL

DAÑOS POR INESTABILIDAD Y POR LA ACCIÓN DE CARGAS




NIVELES DE INTERVENCIÓN• Dependiendo del grado de seguridad que

resulte de la intervención sobre la estructura, la rehabilitación puede clasificarse así:

• Reparación: Es la intervención que restaura el nivel de seguridad que tenía la estructura antes de sufrir daño.

• Mejoramiento: Es la intervención que incluye reparación, pero que mejora el nivel de seguridad de la edificación, con respecto al nivel que tenía antes de sufrir los daños, pero que no le aporta todas las condiciones necesarias para cumplir con la normativa vigente.

• Reestructuración: Es la intervención que incluye reparación y mejoramiento, y que, además, cumple con todos los requisitos de las normas sísmicas vigentes, aportando un alto grado de seguridad.

NIVELES DE SEGURIDADPara efectos de esta clasificación, se ha catalogado

el grado de seguridad en tres niveles, alto, intermedio y mínimo, en función del comportamiento esperado de la edificación cuando sea sometida a eventos sísmicos.

• Nivel Alto de Seguridad: Reestructuración

• Nivel Intermedio de Seguridad: Mejoramiento

• Nivel de Seguridad Mínimo: Reparación

PROCEDIMIENTOS DE INTERVENCIÓN

ReparaciónMejoramiento

Reestructuración

DESVINCULACIÓN DE MUROSReparación Mejoramiento

Reestructuración

REFORZAMIENTO INTEGRAL

COLAPSO DE CUBIERTAReparación

Mejoramiento

Reestructuración

FALLE DE SOPORTE DE MADERA A CIMENTACIÓN

Mejoramiento

ReestructuraciónReparación

DESPLAZAMIENTO DE LOS MUROS CON RESPECTO A LA CIMENTACIÓN

• Para todos los niveles

DAÑOS POR INTERACCIÓN BAHAREQUE MAMPOSTERIA

• Para todos los niveles

DAÑOS POR EXPOSICIÓN AMBIENTAL

Mejoramiento Y

Reestructuración

Reparación

DAÑO EN CIEMNTACIONES DE LADERA

Mejoramiento

Reestructuración

Reparación

DAÑOS POR COLINDANCIA

• Reparación

COMPONENENTE

Calificacion de componenetes

Calificacion de la vulnerabilidad de cada aspecto (1)

Factores de ponderacion relativa (2)

Vulnerabilidad ponderada

ASPECTOS GEOMETRICOS Irregularidad en planta de la edificacion Cantidad de muros en las dos direcciones Irregularidad en alturaASPECTOS CONSTRUCTIVOS Calidad de los recubrimientos de los muros Calidad de los entramados de los muros Calidad de los materialesASPECTOS ESTRUCTURALES Conexiones entre muros Conexiones entre muros y cimentacion Conexiones entre muros y cubierta o entrepiso Caracteristicas de las aberturas Entrepiso CubiertaCIMENTACION 10%SUELOS 10%ENTORNO 10%

20%

30%

Nota (1) La calificacion de la vulnerabilidad para cada aspecto se obtiene como el promedio de las calificaciones de las vulnerabilidades de los componenetes correspondientesNota (2) La calificacion global de la vulnerabilidad se obtiene mediante ponderacion de las vulnerabilidades de los aspectos segun los factores de ponderacion relativa indicados

EVALAUCION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE EDIFICACION DE BAMBU

CLASIFICACION GLOBAL DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LA VIVIENDA

VULNERABILIDAD

Vulnerabilidad: Baja 1, Media 2, Alta 3

20%

COMPONENENTE

Calificacion de componenetes

Calificacion de la vulnerabilidad de cada aspecto (1)

Factores de ponderacion relativa (2)

Vulnerabilidad ponderada

ASPECTOS GEOMETRICOS Irregularidad en planta de la edificacion 1 Cantidad de muros en las dos direcciones 2 Irregularidad en altura 2ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Calidad de los recubrimientos de los muros 2 Calidad de los entramados de los muros 3 Calidad de los materiales 2ASPECTOS ESTRUCTURALES Conexiones entre muros 3 Conexiones entre muros y cimentacion 1 Conexiones entre muros y cubierta o entrepiso 1 Caracteristicas de las aberturas 2 Entrepiso 2 Cubierta 1CIMENTACION 1 1 10% 0.1SUELOS 2 2 10% 0.2ENTORNO 3 3 10% 0.3

2.00

EVALAUCION DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE EDIFICACION DE BAMBU

0.4

0.6

CLASIFICACION GLOBAL DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LA VIVIENDA

VULNERABILIDAD

Vulnerabilidad: Baja 1, Media 2, Alta 3

1.67 = 2

2.33 = 2

1.67 = 2

20%

20%

30%

0.4

Nota (1) La calificacion de la vulnerabilidad para cada aspecto se obtiene como el promedio de las calificaciones de las vulnerabilidades de los componenetes correspondientesNota (2) La calificacion global de la vulnerabilidad se obtiene mediante ponderacion de las vulnerabilidades de los aspectos segun los factores de ponderacion relativa indicados

EJEMPLO

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PATOLOGIA SISMICA