Modulo de Ingenieria Sismica

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

MODULO I EXPERIENCIA CURRICULAR DE INGENIERIA SISMICA

TEMA: I UNIDAD

DOCENTE: Ing. Gonzalo Hugo Díaz García

ESCUELA: INGENIERÍA CIVIL.

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SESION 01 Consecuencias del Daño Sísmico, Zonificación Sísmica, Actividad Sísmica, Tipos de Fallas, Causas y Efectos de los Sismos.

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SISMO Son vibraciones de la corteza terrestre provocadas por el paso de ondas sísmicas provenientes de un lugar o zona donde a ocurrido movimientos súbitos de la corteza terrestre (liberación de energía) ZONIFICACIÓN SISMICA

CAUSAS DE LOS SISMOS Varios fenómenos son los causantes de que la tierra tiemble, en la actualidad se reconocen tres clases de sismos, que son los sismos de origen tectónico, de origen volcánico y los artificiales.

DOCENTE: GONZALO H. DIAZ GARCIA

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TECTONICA DE PLACAS La corteza terrestre está compuesta por grandes bloques o placas que interactúan unos contra otros.

Los datos demostraron que las zonas donde ocurren la mayor parte de los terremotos del mundo son muy estrechas y bien definidas, sugiriendo que la mayoría de los sismos registrados resultan de los movimientos de las placas en las zonas donde chocan unas con otras. La explicación para la causa del movimiento d las placas se basa en el equilibrio térmico de los materiales que componen la tierra. La parte suprior del manto, que está en contacto con la corteza, se encuentra a una temperatura relativamente baja, mientras que la parte inferior que está en contacto con el núcleo a una temperatura mucho más elevada. Es evidente que el material caliente (en las profundidades) posee una densidad menor al material frío (cerca de la corteza), lo que hace que tienda a subir, mientras que el material de la superficie una vez frío tiende a bajar por la acción de la gravedad; a este proceso cíclico se le llama convección.

Las placas se mueven libremente con respecto a la astenosfera subyacente, y también pueden moverse una con respecto de la otra de tres formas:   

Una placa se desliza pasando frente a la otra a lo largo de su margen, y tiene su expresión en la tierra, como sucede en la falla de San Andrés. Dos placas se mueven alejándose mutuamente, este movimiento da origen a los lomos oceánicos. Dos placas se mueven de tal forma que una se desliza por debajo de la otra, este movimiento tiene su acción en las profundas trincheras oceánicas, este proceso se conoce como subducción.


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A) SISMOS DE ORIGEN TECTONICO Se producen por el desplazamiento súbito de las placas tectónicas a lo largo de las fracturas llamadas fallas. Estos movimientos bruscos liberan el esfuerzo al que están sometidas las rocas corticales. El esfuerzo se acumula localmente por varias causas hasta que supera la resistencia de las rocas, que es cuando ocurre la ruptura y deslizamiento a lo largo de las fracturas. El choque o disparo sísmico se traduce en una gran liberación de energía, seguido algunas veces de un rebote elástico, hasta que las placas involucradas alcanzan nuevas posiciones de equilibrio. B) SISMOS DE ORIGEN VOLCANICO Los sismos del origen volcánico son raramente muy grandes o destructivos. Ellos son de interés principalmente porque anuncian las erupciones volcánicas inminentes. Los temblores se originan a causa de la subida del magma, llenando las cámaras internas del volcán. C) SISMOS DE ORIGEN ARTIFICIAL El hombre puede inducir sismos mediante una variedad de actividades, tal como el relleno de nuevos depósitos, la detonación subterránea de explosivos atómicos, o el bombeo profundo de fluidos en la tierra mediante pozos. FALLAS GEOLÓGICAS Es una ruptura o zona de ruptura, en la roca de la corteza terrestre cuyos lados han tenido movimientos paralelos al plano de ruptura. Sin embrago la presencia de fallas en la superficie no necesariamente implica que el área tiene actividad sísmica, así como la inexistencia de las mismas no implica que el área sea asísmica, ya que muchas veces las fracturas no alcanzan a aflorar en la superficie.


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TIPOS DE FALLA

A) FALLA NORMAL Las fallas normales son propias de las zonas en tracción; se produce un desplazamiento hacia abajo de la porción inferior.

B) FALLA INVERSA Las fallas inversas corresponden a zonas de compresión, se produce un desplazamiento hacia arriba de la porción inferior.

C) FALLA POR DESGARRADURA Las fallas por desgarramiento implican grandes desplazamientos laterales entre dos placas en contacto, la falla de San Andrés es un ejemplo ilustrativo de este tipo


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ONDAS SÍSMICAS La repentina liberación de energía en el foco o hipocentro del sismo, cuando éste ocurre, se propaga en forma de vibraciones elásticas u ondas elásticas de deformación. Se asume que las deformaciones generadas por el paso de una onda son elásticas, de esta manera, las velocidades de propagación son determinadas sobre la base del módulo elástico y la densidad de los materiales a través de los cuales viaja la onda. Las ondas sísmicas se clasifican según su naturaleza en ondas de cuerpo y ondas de superficie. ONDAS DE CUERPO Reciben el nombre de ondas de cuerpo porque pueden viajar a través del cuerpo del material. Un cuerpo elástico puede estar sujeto a dos tipos de deformación: compresión - dilatación y cortante, por lo tanto las ondas que se generan son de compresión o de corte, respectivamente. A) ONDAS P Llamadas también primarias, longitudinales, compresionales o dilatacionales; producen un movimiento de partículas en la misma dirección de la propagación, alternando compresión y dilatación del medio. Cuando ocurre un sismo son las primeras en registrarse y tienen un movimiento vertical de arriba hacia abajo. Estas ondas pueden propagarse a través de medios sólidos y líquidos. B) ONDAS S Llamadas también ondas secundarias, transversales o de cortante; producen un movimiento de partículas en sentido perpendicular a la dirección de propagación, tienen un movimiento horizontal de lado a lado, causando graves daños a las estructuras; estas ondas son como latigazos y se propagan únicamente a través de medios sólidos debido a que los líquidos no presentan rigidez al corte.

ONDAS SUPERFICIALES Este grupo se denomina de esta manera debido a que su movimiento se restringe a las cercanías de la superficie terrestre. Las ondas superficiales pueden subdividirse en dos tipos: las ondas Rayleigh (ondas R) y las ondas Love (ondas L)

A) ONDAS RAYLEIGH (R) El movimiento de las partículas en las ondas R es elíptico y tiene lugar en planos perpendiculares a la superficie libre.

B) ONDAS LOVE (L) El movimiento de las ondas L, es similar al de las ondas S que no tienen componente vertical ya que mueven la superficie del suelo de lado a lado sobre un plano horizontal


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y en sentido perpendicular a la dirección de propagación. En general, las ondas Love son más veloces que las ondas Rayleigh, pero ambas se propagan a menor velocidad que las ondas de cuerpo

El grafico nos muestra los tipo de ondas sísmicas: Ondas P, ondas S, ondas R y ondas L respectivamente


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RELACIONES ENTRE HIPOCENTRO Y EPICENTRO HIPOCENTRO Llamado también foco sísmico o fuente, es el punto o grupo de puntos subterráneos desde donde se origina el sismo. EPICENTRO Punto que se encuentra en la superficie de la tierra inmediatamente por encima del foco. DISTANCIA EPICENTRAL (D) Es la distancia horizontal desde un punto en la superficie al epicentro DISTANCIA FOCAL (R) Es la distancia desde un punto en la superficie al foco, hipocentro o fuente PROFUNDIDAD FOCAL (H) Es la distancia entre el foco y el epicentro

Sitio

D

R

Epicentro

H Hipocentro Foco

MEDIDAS DE LOS SISMOS MAGNITUD Es una medida cuantitativa de un sismo, independiente del lugar de observación y está relacionada con la cantidad de energía liberada. Se calcula a partir de la amplitud registrada en sismogramas y se expresa en una escala logarítmica en números arábigos y decimales. La escala de magnitudes que más se usa es la de Richter, que tiene 10 grados de medida y se denota por M. Es importante notar que en la escala de magnitudes no se menciona nada a cerca de la duración y frecuencia del movimiento, parámetros que tienen gran influencia en los efectos destructivos de los sismos. Por esta razón aún no se tiene una aplicación práctica en la ingeniería sísmica a los valores de magnitud y es un parámetro propio de los sismólogos. INTENSIDAD Es una medida subjetiva de los efectos de un sismo, se refiere al grado de destrucción causada por un sismo en un sitio determinado, que generalmente es mayor en el área cercana al epicentro. La escala adoptada más ampliamente es la de Mercalli Modificada y se denota por MM, que tiene doce grados identificados por los números romanos del I al XII.


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EFECTOS DE LOS SISMOS Los sismos producen diversos efectos en regiones sísmicamente activas. Ellos pueden ocasionar la pérdida de gran cantidad de vidas humanas, pueden ser los causantes del colapso de muchas estructuras tales como edificios, puentes, presas, etc. Otro efecto destructivo de los sismos es la generación de olas de gran tamaño, comúnmente causada por temblores subterráneos (maremotos). Estas olas son también llamadas Tsunami, las cuales al llegar a la costa pueden causar la destrucción de poblaciones enteras. La licuefacción de suelos es otro peligro sísmico. Cuando el suelo es sometido al choque de las ondas sísmicas puede perder virtualmente toda su capacidad portante, y se comporta, para tal efecto, como arena movediza. Los edificios que descansan sobre estos materiales han sido literalmente tragados.


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SESION 4 Análisis e Interpretación de la Norma Sismoresistente


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NORMA E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE

CAPÍTULO I GENERALIDADES Artículo 1.- Nomenclatura Para efectos de la presente norma, se consideran las siguientes nomenclaturas: C

Coeficiente de amplificación sísmica

CT

Coeficiente para estimar el periodo predominante de un edificio

Di

Desplazamiento elástico lateral del nivel «i» relativo al suelo

e

Excentricidad accidental

Fa

Fuerza horizontal en la azotea

Fi

Fuerza horizontal en el nivel «i»

g

Aceleración de la gravedad

hi

Altura del nivel «i» con relación al nivel del terreno

hei

Altura del entrepiso «i»

hn

Altura total de la edificación en metros

Mti

Momento torsor accidental en el nivel «i»

m

Número de modos usados en la combinación modal

n

Número de pisos del edificio

Ni

Sumatoria de los pesos sobre el nivel «i»

P

Peso total de la edificación

Pi

Peso del nivel «i»

R

Coeficiente de reducción de solicitaciones sísmicas

r

Respuesta estructural máxima elástica esperada

ri

Respuestas elásticas correspondientes al modo «ï»

S

Factor de suelo

Sa

Aceleración espectral

T

Periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o periodo de un modo en el análisis dinámico TP Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo.

U

Factor de uso e importancia

V

Fuerza cortante en la base de la estructura


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Vi

Fuerza cortante en el entrepiso «i»

Z

Factor de zona

Q

Coeficiente de estabilidad para efecto P-delta global

Di

Desplazamiento relativo del entrepiso «i»

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Artículo 2.- Alcances Esta Norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas según sus requerimientos tengan un comportamiento sísmico acorde con los principios señalados en el Artículo 3º. Se aplica al diseño de todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación de las que resultaren dañadas por la acción de los sismos. Para el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas, plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables de la presente Norma. Además de lo indicado en esta Norma, se deberá tomar medidas de prevención contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento sísmico: fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros.

Artículo 3.- Filosofía y Principios del diseño sismorresistente La filosofía del diseño sismorresistente consiste en: a. Evitar pérdidas de vidas b. Asegurar la continuidad de los servicios básicos c. Minimizar los daños a la propiedad. Se reconoce que dar protección completa frente a todos los sismos no es técnica ni económicamente factible para la mayoría de las estructuras. En concordancia con tal filosofía se establecen en esta Norma los siguientes principios para el diseño: a. La estructura no debería colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio. b. La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límites aceptables.

Artículo 4.- Presentación del Proyecto (Disposición transitoria)


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Los planos, memoria descriptiva y especificaciones técnicas del proyecto estructural, deberán llevar la firma de un ingeniero civil colegiado, quien será el único autorizado para aprobar cualquier modificación a los mismos. Los planos del proyecto estructural deberán contener como mínimo la siguiente información: a. Sistema estructural sismorresistente. b. Parámetros para definir la fuerza sísmica o el espectro de diseño. c. Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo desplazamiento relativo de entrepiso. Para su revisión y aprobación por la autoridad competente, los proyectos de edificaciones con más de 70 m de altura deberán estar respaldados con una memoria de datos y cálculos justificativos. El empleo de materiales, sistemas estructurales y métodos constructivos diferentes a los indicados en esta Norma, deberán ser aprobados por la autoridad competente nombrada por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, y debe cumplir con lo establecido en este artículo y demostrar que la alternativa propuesta produce adecuados resultados de rigidez, resistencia sísmica y durabilidad.

CAPÍTULO II PARÁMETROS DE SITIO

Artículo 5.- Zonificación El territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la Figura N°1. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las


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características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en información neotectónica. En el Anexo Nº1 se indican las provincias que corresponden a cada zona.

FIGURA N° 1 A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años.

Tabla N°1 FACTORES DE LA ZONA ZONA 3 2 1

Z 0.4 0.3 0.15

Artículo 6.- Condiciones Locales 6.1. Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio a. Microzonificación Sísmica.


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Son estudios multidisciplinarios, que investigan los efectos de sismos y fenómenos asociados como licuefacción de suelos, deslizamientos, tsunamis y otros, sobre el área de interés. Los estudios suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales, así como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los estudios se considere para el diseño, construcción de edificaciones y otras obras. Será requisito la realización de los estudios de microzonificación en los siguientes casos:  Áreas de expansión de ciudades.  Complejos industriales o similares.  Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados. Los resultados de estudios de microzonificación serán aprobados por la autoridad competente, que puede solicitar informaciones o justificaciones complementarias en caso lo considere necesario.

b. Estudios de Sitio. Son estudios similares a los de microzonificación, aunque no necesariamente en toda su extensión. Estos estudios están limitados al lugar del proyecto y suministran información sobre la posible modificación de las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales por las condiciones locales. Su objetivo principal es determinar los parámetros de diseño. No se considerarán parámetros de diseño inferiores a los indicados en esta Norma.

6.2. Condiciones Geotécnicas Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta las propiedades mecánicas del suelo, el espesor del estrato, el período fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte. Los tipos de perfiles de suelos son cuatro: a. Perfil tipo S1: Roca o suelos muy rígidos. A este tipo corresponden las rocas y los suelos muy rígidos con velocidades de propagación de onda de corte similar al de una roca, en los que el período fundamental para vibraciones de baja amplitud no excede de 0,25 s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre:  Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a la compresión no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2).


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 Grava arenosa densa.  Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido, con una resistencia al corte en condiciones no drenadas superior a 100 kPa (1 kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.  Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N > 30, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.

b. Perfil tipo S2: Suelos intermedios. Se clasifican como de este tipo los sitios con características intermedias entre las indicadas para los perfiles S1 y S3.

c. Perfil tipo S3: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor. Corresponden a este tipo los suelos flexibles o estratos de gran espesor en los que el período fundamental, para vibraciones de baja amplitud, es mayor que 0,6 s, incluyéndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores siguientes:

Suelos Cohesivos Blandos Medianamente compactos Compactos Muy compactos Suelos Granulares Sueltos Medianamente densos Densos

Resistencia al Corte típica en condición no drenada (kPa) < 25 25 – 50 50 – 100 100-200 Valores N típicos en ensayos de penetración estándar (SPT) 4 – 10 10 – 30 Mayor que 30

Espesor del estrato (m) (*) 20 25 40 60 Espesor del estrado (m) (*) 40 45 100

(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca.


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d. Perfil Tipo S4: Condiciones excepcionales. A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o topográficas son particularmente desfavorables. Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores de Tp y del factor de amplificación del suelo S, dados en la Tabla Nº2. En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrán usar los valores correspondientes al perfil tipo S3. Sólo será necesario considerar un perfil tipo S 4 cuando los estudios geotécnicos así lo determinen. Tabla Nº2 Parámetros del Suelo Tipo

Descripción

Tp (s)

S

S1

Roca o suelos muy rígidos

0,4

1,0

S2

Suelos intermedios

0,6

1,2

S3

Suelos flexibles o con estratos de gran espesor

0,9

1,4

S4

Condiciones excepcionales

*

*

(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S 3.

Artículo 7.- Factor de Amplificación Sísmica De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por la siguiente expresión:

T es el período según se define en el Artículo 17 (17.2) ó en el Artículo 18 (18.2 a) Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto de la aceleración en el suelo.


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CAPÍTULO III REQUISITOS GENERALES Artículo 8.- Aspectos Generales. Toda edificación y cada una de sus partes serán diseñadas y construidas para resistir las solicitaciones sísmicas determinadas en la forma pre-escrita en esta Norma. Deberá considerarse el posible efecto de los elementos no estructurales en el comportamiento sísmico de la estructura. El análisis, el detallado del refuerzo y anclaje deberá hacerse acorde con esta consideración. Para estructuras regulares, el análisis podrá hacerse considerando que el total de la fuerza sísmica actúa independientemente en dos direcciones ortogonales. Para estructuras irregulares deberá suponerse que la acción sísmica ocurre en la dirección que resulte más desfavorable para el diseño de cada elemento o componente en estudio.


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Se considera que la fuerza sísmica vertical actúa en los elementos simultáneamente con la fuerza sísmica horizontal y en el sentido más desfavorable para el análisis. No es necesario considerar simultáneamente los efectos de sismo y viento. Cuando sobre un sólo elemento de la estructura, muro o pórtico, actúa una fuerza de 30 % o más del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso, dicho elemento deberá diseñarse para el 125 % de dicha fuerza.

Artículo 9.- Concepción Estructural Sismorresistente El comportamiento sísmico de las edificaciones mejora cuando se observan las siguientes condiciones:  Simetría, tanto en la distribución de masas como en las rigideces.  Peso mínimo, especialmente en los pisos altos.  Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.  Resistencia adecuada.  Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación.  Ductilidad.  Deformación limitada.  Inclusión de líneas sucesivas de resistencia.  Consideración de las condiciones locales.  Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa.

Artículo 10.- Categoría de las Edificaciones Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 3. El coeficiente de uso e importancia (U), definido en la Tabla N° 3 se usará según la clasificación que se haga. Tabla N° 3 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES CATEGORÍA

DESCRIPCIÓN

FACTOR U

A Edificaciones Esenciales

Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después que ocurra un sismo, como hospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles de bomberos y policía, subestaciones eléctricas, reservorios de agua. Centros educativos y edificaciones que puedan servir de refugio después de un desastre. También se incluyen edificaciones cuyo colapso puede

1,5


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representar un riesgo adicional, como grandes hornos, depósitos de materiales inflamables o tóxicos. B Edificaciones Importantes

Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos, bibliotecas y archivos especiales. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.

1,3

C Edificaciones Comunes

Edificaciones comunes, cuya falla ocasionaría pérdidas de cuantía intermedia como viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios, fugas de contaminantes, etc.

1,0

D Edificaciones Menores

Edificaciones cuyas fallas causan pérdidas de menor cuantía y normalmente la probabilidad de causar víctimas es baja, como cercos de menos de 1,50m de altura, depósitos temporales, pequeñas viviendas temporales y construcciones similares.

(*)

(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas, pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales.

Artículo 11.- Configuración Estructural Las estructuras deben ser clasificadas como regulares o irregulares con el fin de determinar el procedimiento adecuado de análisis y los valores apropiados del factor de reducción de fuerza sísmica (Tabla N° 6).

a. Estructuras Regulares. Son las que no tienen discontinuidades significativas horizontales o verticales en su configuración resistente a cargas laterales. b. Estructuras Irregulares. Se definen como estructuras irregulares aquellas que presentan una o más de las características indicadas en la Tabla N°4 o Tabla N° 5. IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA  Irregularidades de Rigidez – Piso blando En cada dirección la suma de las áreas de las secciones transversales de los elementos verticales resistentes al corte en un entrepiso, columnas y muros, es menor que 85 % de la


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correspondiente suma para el entrepiso superior, o es menor que 90 % del promedio para los 3 pisos superiores. No es aplicable en sótanos. Para pisos de altura diferente multiplicar los valores anteriores por (hi/hd) donde hd es altura diferente de piso y hi es la altura típica de piso.

1m 1º nivel - 10 niveles A1 - A 0 = 6 m2 A 1= A 2

A 10

3m

A9

3m

A8

3m

A7

3m

A6

3m

A5

3m

A4

3m

A3

3m

A2

3m

A1

4m

A 1 < 0.85 A 2 A1 < 0.9 (A 2+ A 3 + A4 ) 3 3 A 1 = 0.75 A 1 4

 Irregularidad de Masa Se considera que existe irregularidad de masa, cuando la masa de un piso es mayor que el 150% de la masa de un piso adyacente. No es aplicable en azoteas. 40Tn

m3

Evaluando m1:

m1 100 m2 = 70 > 1.50 70Tn

m2 Evaluando m2:

100Tn

 Irregularidad

m1

Geométrica

La dimensión en planta de la

m2 70 m1 = 100 > 1.50 m2 70 m3 = 40 > 1.50

Vertical estructura resistente a cargas

laterales es mayor que 130% de la correspondiente dimensión en un piso adyacente. No es aplicable en azoteas ni en sótanos.


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UCV-CHIMBOTE 5.00

A

0.30

B

 Discontinuidad en los Sistemas Resistentes Desalineamiento de elementos verticales, tanto por un cambio de orientación, como por un desplazamiento de magnitud mayor que la dimensión del elemento.

IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA  Irregularidad Torsional Se considerará sólo en edificios con diafragmas rígidos en los que el desplazamiento promedio de algún entrepiso exceda del 50% del máximo permisible indicado en la Tabla N°8 del Artículo 15 (15.1). En cualquiera de las direcciones de análisis, el desplazamiento relativo máximo entre dos pisos consecutivos, en un extremo del edificio, es mayor que 1,3 veces el promedio de este desplazamiento relativo máximo con el desplazamiento relativo que simultáneamente se obtiene en el extremo opuesto. ELEVACION A

3 h3

h2

2a

2

1a

B

1 A

h1 2a 2 = 2

1 h2

2a =  2a

 1a

0.0069=(0.0068+0.0071+0.0069+0.007+0.0067+0.0072) 6 A=0.007

h2 0.0069 > 0.007 (0.5)

2 > 1.3 (A 2 + A2a )

 Esquinas Entrantes La configuración en planta y el sistema resistente de la estructura, tienen esquinas entrantes, cuyas dimensiones en ambas direcciones, son mayores que el 20 % de la correspondiente dimensión total en planta.


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a a b 2 (a+b) > 6b + 4a (20%)  Discontinuidad del Diafragma Diafragma con discontinuidades abruptas o variaciones en rigidez, incluyendo áreas abiertas mayores a 50% del área bruta del diafragma. c

2cd > 0.5 ab hay discontinuidad

d

a

b

Artículo 12.- Sistemas Estructurales Los sistemas estructurales se clasificarán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente predominante en cada dirección tal como se indica en la Tabla N°6. Según la clasificación que se haga de una edificación se usará un coeficiente de reducción de fuerza sísmica (R). Para el diseño por resistencia última las fuerzas sísmicas internas deben combinarse con factores de carga unitarios. En caso contrario podrá usarse como (R) los valores establecidos en Tabla N°6 previa multiplicación por el factor de carga de sismo correspondiente.

Tabla N° 6 SISTEMAS ESTRUCTURALES Coeficiente de Reducción, R Para estructuras regulares (*) (**)

Sistema Estructural Acero Pórticos dúctiles con resistentes a momentos. Otras estructuras de acero: Arriostres Excéntricos.


uniones 9,5 6,5

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Arriostres en Cruz.

UCV-CHIMBOTE 6,0

Concreto Armado Pórticos(1). Dual(2). De muros estructurales(3). Muros de ductilidad limitada(4).

8 7 6 4

Albañilería Armada o Confinada(5).

3

Madera (Por esfuerzos admisibles)

7

1. Por lo menos el 80% del cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos que cumplan los requisitos de la NTE E.060 Concreto Armado. En caso se tengan muros estructurales, estos deberán diseñarse para resistir una fracción de la acción sísmica total de acuerdo con su rigidez. 2. Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales. Los pórticos deberán ser diseñados para tomar por lo menos 25% del cortante en la base. Los muros estructurales diseñados para las fuerzas obtenidas del análisis según Artículo 16 (16.2). 3. Sistema en el que la resistencia sísmica está dada predominantemente por muros estructurales sobre los que actúa por lo menos el 80% del cortante en la base. 4. Edificación de baja altura con alta densidad de muros de ductilidad limitada. 5. Para diseño por esfuerzos admisibles el valor de R será 6 (*) Estos coeficientes se aplicarán únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipación de la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido. (**) Para estructuras irregulares, los valores de R deben ser tomados como ¾ de los anotados en la Tabla. Para construcciones de tierra referirse a la NTE E.080 Adobe. Este tipo de construcciones no se recomienda en suelos S3, ni se permite en suelos S4.

Artículo 13.- Categoría, Sistema Estructural y Regularidad de las Edificaciones De acuerdo a la categoría de una edificación y la zona donde se ubique, ésta deberá proyectarse observando las características de regularidad y empleando el sistema estructural que se indica en la Tabla N° 7.


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Tabla N° 7 CATEGORÍA Y ESTRUCTURA DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edificación

A(*) (**)

B

C

Regularidad Estructural

Zona

Sistema Estructural

3

Acero, Muros de Concreto Armado, Albañilería Armada o Confinada, Sistema Dual

2y1

Acero, Muros de Concreto Armado, Albañilería Armada o Confinada , Sistema Dual, Madera

3y2

Acero, Muros de Concreto Armado, Irregular Albañilería Armada o Confinada, Sistema Dual, Madera

Regular

Regular o Irregular

Regular o Irregular

1

Cualquier sistema.

3, 2 y 1

Cualquier sistema.

(*) Para lograr los objetivos indicados en la Tabla N°3, la edificación será especialmente estructurada para resistir sismos severos. (**) Para pequeñas construcciones rurales, como escuelas y postas médicas, se podrá usar materiales tradicionales siguiendo las recomendaciones de las normas correspondientes a dichos materiales.

Artículo 14.- Procedimientos de Análisis 14.1. Cualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los análisis dinámicos referidos en el Artículo 18. 14.2. Las estructuras clasificadas como regulares según el artículo 10 de no más de 45 m de altura y las estructuras de muros portantes de no más de 15 m de altura, aún cuando sean irregulares, podrán analizarse mediante el procedimiento de fuerzas estáticas equivalentes del Artículo 17.

Artículo 15.- Desplazamientos Laterales 15.1. Desplazamientos Laterales Permisibles El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el Artículo 16 (16.4), no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8.


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Tabla N° 8 LÍMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO Estos límites no son aplicables a naves industriales Material Predominante

( Di / hei )

Concreto Armado

0,007

Acero

0,010

Albañilería

0,005

Madera

0,010

15.2. Junta de Separación sísmica (s) Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas una distancia mínima s para evitar el contacto durante un movimiento sísmico. Esta distancia mínima no será menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos máximos de los bloques adyacentes ni menor que:

S = 3 + 0.004 (h-500) S > 3 cm

S

3cm + 2 cm = 5 cm

(h y s en centímetros)

S > 2 (5) 3 Nota: h

Sepuede considerar desde columna o desde el fondo de la zapata

donde h es la altura medida desde el nivel del terreno natural

hasta

el

nivel

considerado para evaluar s.

El Edificio se retirará de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edificables, o con edificaciones, distancias no menores que 2/3 del desplazamiento máximo calculado según Artículo 16 (16.4) ni menores que s/2.

15.3. Estabilidad del Edificio Deberá considerarse el efecto de la excentricidad de la carga vertical producida por los desplazamientos laterales de la edificación, (efecto P-delta) según se establece en el Artículo


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16 (16.5). La estabilidad al volteo del conjunto se verificará según se indica en el Artículo 21.

CAPÍTULO IV ANÁLISIS DE EDIFICIOS Artículo 16.- Generalidades 16.1. Solicitaciones Sísmicas y Análisis En concordancia con los principios de diseño sismorresistente del Artículo 3, se acepta que las edificaciones tendrán incursiones inelásticas frente a solicitaciones sísmicas severas. Por tanto las solicitaciones sísmicas de diseño se consideran como una fracción de la solicitación sísmica máxima elástica. El análisis podrá desarrollarse usando las solicitaciones sísmicas reducidas con un modelo de comportamiento elástico para la estructura.

16.2. Modelos para Análisis de Edificios El modelo para el análisis deberá considerar una distribución espacial de masas y rigidez que sean adecuadas para calcular los aspectos más significativos del comportamiento dinámico de la estructura. Para edificios en los que se pueda razonablemente suponer que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, se podrá usar un modelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma, asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y una rotación. En tal caso, las deformaciones de los elementos deberán


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compatibilizarse mediante la condición de diafragma rígido y la distribución en planta de las fuerzas horizontales deberá hacerse en función a las rigideces de los elementos resistentes. Deberá verificarse que los diafragmas tengan la rigidez y resistencia suficientes para asegurar la distribución mencionada, en caso contrario, deberá tomarse en cuenta su flexibilidad para la distribución de las fuerzas sísmicas. Para los pisos que no constituyan diafragmas rígidos, los elementos resistentes serán diseñados para las fuerzas horizontales que directamente les corresponde.

16.3. Peso de la Edificación El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la Edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera: a. En edificaciones de las categorías A y B, se tomará el 50% de la carga viva. b. En edificaciones de la categoría C, se tomará el 25% de la carga viva. c. En depósitos, el 80% del peso total que es posible almacenar. d. En azoteas y techos en general se tomará el 25% de la carga viva. e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerará el 100% de la carga que puede contener.

16.4. Desplazamientos Laterales Los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el Artículo 17 (17.3) ni el cortante mínimo en la base especificado en el Artículo 18 (18.2 d).

16.5. Efectos de Segundo Orden (P-Delta) Los efectos de segundo orden deberán ser considerados cuando produzcan un incremento de más del 10 % en las fuerzas internas. Para estimar la importancia de los efectos de segundo orden, podrá usarse para cada nivel el siguiente cociente como índice de estabilidad:

Los efectos de segundo orden deberán ser tomados en cuenta cuando Q > 0,1


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Y R=8 V = ZUCS = 0.20 (250) R V = 50 Tn

X

PLANTA 3 = 0.004

50Tn

3m 2 = 0.003

10 Tn

1 = 0.001

30 Tn

100Tn

3m

100Tn

3m V = 50 Tn

ELEVACION

16.6. Solicitaciones Sísmicas Verticales Estas solicitaciones se considerarán en el diseño de elementos verticales, en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de un edificio.

Artículo 17.- Análisis Estático 17.1. Generalidades Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas horizontales actuando en cada nivel de la edificación. Debe emplearse sólo para edificios sin irregularidades y de baja altura según se establece en el Artículo 14 (14.2).

17.2. Período Fundamental a. El período fundamental para cada dirección se estimará con la siguiente expresión:

donde :


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CT = 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente pórticos. CT = 45 para edificios de concreto armado cuyos elementos sismorresistente sean pórticos y las cajas de ascensores y escaleras. CT = 60 para estructuras de mampostería y para todos los edificios de concreto armado cuyos elementos sismorresistente sean fundamentalmente muros de corte.

b. También podrá usarse un procedimiento de análisis dinámico que considere las características de rigidez y distribución de masas en la estructura. Como una forma sencilla de este procedimiento puede usarse la siguiente expresión:

Cuando el procedimiento dinámico no considere el efecto de los elementos no estructurales, el periodo fundamental deberá tomarse como el 0,85 del valor obtenido por este método.

17.3. Fuerza Cortante en la Base La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión:

debiendo considerarse para C/R el siguiente valor mínimo:

17.4. Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura Si el período fundamental T, es mayor que 0,7 s, una parte de la fuerza cortante V, denominada Fa, deberá aplicarse como fuerza concentrada en la parte superior de la estructura. Esta fuerza Fa se determinará mediante la expresión:

donde el período T en la expresión anterior será el mismo que el usado para la determinación de la fuerza cortante en la base.


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El resto de la fuerza cortante, es decir ( V - Fa ) se distribuirá entre los distintos niveles, incluyendo el último, de acuerdo a la siguiente expresión:

17.5. Efectos de Torsión Se supondrá que la fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro de masas del nivel respectivo y debe considerarse además el efecto de excentricidades accidentales como se indica a continuación. Para cada dirección de análisis, la excentricidad accidental en cada nivel (ei), se considerará como 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la de la acción de las fuerzas. En cada nivel además de la fuerza actuante, se aplicará el momento accidental denominado Mti que se calcula como:

Se puede suponer que las condiciones más desfavorables se obtienen considerando las excentricidades accidentales con el mismo signo en todos los niveles. Se considerarán únicamente los incrementos de las fuerzas horizontales no así las disminuciones.

17.6. Fuerzas Sísmicas Verticales La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso. Para las zonas 3 y 2 esta fracción será de 2/3 Z. Para la zona 1 no será necesario considerar este efecto.

Artículo 18.- Análisis Dinámico 18.1. Alcances El análisis dinámico de las edificaciones podrá realizarse mediante procedimientos de combinación espectral o por medio de análisis tiempo-historia. Para edificaciones convencionales podrá usarse el procedimiento de combinación espectral; y para edificaciones especiales deberá usarse un análisis tiempo-historia.

18.2. Análisis por combinación modal espectral. a. Modos de Vibración


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Los periodos naturales y modos de vibración podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas de la estructura.

b. Aceleración Espectral Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo-aceleraciones definido por:

Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales.

c. Criterios de Combinación Mediante los criterios de combinación que se indican, se podrá obtener la respuesta máxima esperada (r) tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura, como para los parámetros globales del edificio como fuerza cortante en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos de entrepiso. La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (ri) podrá determinarse usando la siguiente expresión.

Alternativamente, la respuesta máxima podrá estimarse mediante la combinación cuadrática completa de los valores calculados para cada modo. En cada dirección se considerarán aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90% de la masa de la estructura, pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis.

d. Fuerza Cortante Mínima en la Base Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en la base del edificio no podrá ser menor que el 80 % del valor calculado según el Artículo 17 (17.3) para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras irregulares. Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos.


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e. Efectos de Torsión La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se considerará mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección del sismo igual a 0,05 veces la dimensión del edificio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis. En cada caso deberá considerarse el signo más desfavorable.

18.3. Análisis Tiempo-Historia El análisis tiempo historia se podrá realizar suponiendo comportamiento lineal y elástico y deberán utilizarse no menos de cinco registros de aceleraciones horizontales, correspondientes a sismos reales o artificiales. Estos registros deberán normalizarse de manera que la aceleración máxima corresponda al valor máximo esperado en el sitio. Para edificaciones especialmente importantes el análisis dinámico tiempo-historia se efectuará considerando el comportamiento inelástico de los elementos de la estructura.


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SESION 5 Guía Técnica para la Inspección después de un Sismo.

1.

ASPECTOS GENERALES

1.1 INTRODUCCIÓN La clasificación de los daños y el uso de las edificaciones después de la ocurrencia de un sismo moderado o fuerte debe ser desarrollada con base en una metodología establecida como única, con el fin de evaluar bajo un solo punto de vista, el daño físico y llevar a cabo una estimación consistente de las pérdidas. De esta manera se podrán identificar las necesidades de vital importancia de la comunidad y se producirá la información básica para las autoridades en materia de la evaluación y diagnóstico de la situación, con el fin de que se puedan tomar


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decisiones e implantar medidas económicas y técnicas efectivas para la reducción de las consecuencias producidas por el terremoto. 1.2 OBJETIVOS 1.2.1

Objetivo general

Disponer de una metodología para la evaluación del nivel de daño y de la seguridad de edificaciones después de un terremoto, que permita definir las acciones de rehabilitación y reconstrucción de las edificaciones en las diferentes localidades. 1.2.2

Objetivos específicos

 Reducir la incidencia de lesiones y muertes de los ocupantes de edificaciones dañadas por un sismo, lo cual puede ocurrir por el daño estructural existente, por la posible caída o volcamiento de objetos o por la ocurrencia de réplicas después del evento principal.  Registro, clasificación y sistematización de información sobre la magnitud del desastre en términos del número de edificaciones habitables, dañadas o que llegaron al colapso, con el propósito de planificar el proceso de rehabilitación y asistencia en la fase de reconstrucción y recuperación de la zona afectada.  Identificación de las necesidades de la comunidad con relación a la seguridad de sus edificios y las actuaciones que las autoridades del sistema de prevención y atención de desastres deben llevar a cabo para la protección de las vidas humanas, el alojamiento de los afectados y el manejo de la emergencia.  Proveer información para la estimación preliminar y gruesa de las pérdidas económicas directas por daños en las edificaciones.

 Suministrar información técnica que permita el mejoramiento de las normas de construcción sismo resistente y la calibración de curvas de vulnerabilidad y escenarios de riesgo, con el fin de definir acciones a mediano y largo plazo para la reducción del riesgo sísmico.

1.3 ALCANCES La presente guía de inspección está diseñada para evaluar de manera específica cada uno de las edificaciones afectadas, con el objetivo principal de determinar la seguridad de las construcciones, identificar aquellas que son obviamente peligrosas, las que están en capacidad de tener un uso normal y las que deben tener un uso restringido por la presencia de daños severos o de elementos que amenazan la vida en un sector específico de


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la edificación. Se pretende con esto reducir el número de pérdidas de vidas ante la posibilidad de volcamiento y caída de objetos debido a la ocurrencia de réplicas e identificar las edificaciones que requieren algún tipo de intervención para garantizar la seguridad de la población.

1.4 PERSONAL REQUERIDO PARA LA INSPECCIÓN Las personas requeridas para la inspección de daños en edificios deben ser profesionales relacionados con el sector de la construcción de edificaciones, como: 



Ingenieros civiles, arquitectos o técnicos en obras civiles, preferiblemente profesionales con 5 años de experiencia, como mínimo, en diseño estructural o en construcción, con el fin de poder reconocer con facilidad daños estructurales o situaciones no usuales y tener la experiencia y el criterio que se requiere para tomar decisiones sobre la necesidad de evacuar las edificaciones. Ingenieros estructurales que han recibido capacitación sobre la metodología de evaluación son la mejor opción para realizar la evaluación de los edificios altos o de las edificaciones localizadas en las zonas de mayores daños, ya que estos requieren una revisión con mayor criterio sobre el comportamiento estructural.



Se podrán utilizar estudiantes de últimos semestres de ingeniería o arquitectura para la inspección de edificaciones en las zonas de menor afectación.



Para edificaciones con problemas de suelos, tales como fallas de taludes, asentamientos diferenciales u otros movimientos del suelo, el procedimiento de evaluación debe ser realizado por un equipo que incluya un ingeniero especialista en geotecnia.

1.5 PREPARACION PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS 1.5.1

Preparación y obligaciones de los miembros de las comisiones de inspección

Se deben organizar las comisiones según la necesidad de cobertura, de acuerdo con los perfiles profesionales requeridos para cada zona de acuerdo al grado de daño y para los diferentes cargos (evaluador, supervisor y coordinador). Evaluadores: Son los responsables de realizar los trabajos de evaluación en campo, de la inspección de las edificaciones, recopilación de la información en campo, evaluación de daños, diligenciamiento de los formularios para inspección y señalización de las edificaciones. Supervisores: Los deberes de los supervisores son distribuir el personal asignado a la zona, repartir el material correspondiente, verificar y asesorar el correcto y completo diligenciamiento de los formularios, preparar las rutas de trabajo y los reportes diarios y semanales, así como el reporte final de las edificaciones inspeccionadas y entregar estos


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informes a los coordinadores de cada localidad. Es el responsable de la labor y seguridad de la comisión. Coordinadores: Los deberes del coordinador son entregar los paquetes de formularios a los supervisores de cada zona y recibirlos una vez hayan sido diligenciados, revisados y clasificados por los diferentes supervisores en su área, realizar un informe integrado de la localidad o zona, programar las inspecciones especializadas, obtener el material de apoyo y equipo para las comisiones, arreglar todo lo pertinente al transporte, alimentación y acomodo del personal.

1.5.2

Equipo

Para los procedimientos de evaluación se recomienda contar con los siguientes elementos:  Planos de la zona a inspeccionar  Guía Técnica para la Inspección de edificaciones después de un Sismo  Formularios de inspección, avisos de clasificación o pinturas, grapas, cinta o brocha  Cinta con la inscripción PELIGRO para restringir el acceso a áreas inseguras  Libreta de notas, lápiz o bolígrafo  Linterna y baterías extra  Cámara fotográfica, flash y rollos  Decámetro o flexómetro  Nivel, destornillador o cincel ligero  Radio o teléfono celular  Nombres y números telefónicos de los coordinadores de evaluación y de las entidades del sistema de prevención y atención de desastres  Calculadora (opcional)  Binóculos (opcional) Artículos personales:     2.

Identificación personal Identificación oficial Casco de seguridad Botas

INSPECCIÓN DE LAS EDIFICACIONES, CLASIFICACIÓN DEL NIVEL DE DAÑO

EVALUACIÓN

Y

2.1 PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN Cuando una edificación es seleccionada para realizar la inspección se deben seguir los siguientes pasos: a)

Examinar el exterior de la edificación, llenar el formulario con la identificación de la edificación y de la estructura, evaluar la calidad de la construcción, irregularidades y otros aspectos preexistentes. Antes de entrar a la edificación se debe observar el estado general de la misma y los daños en fachadas, balcones, antepechos,


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etc, se debe analizar también el estado de las edificaciones vecinas y establecer si las salidas de la edificación son seguras. b) Observar el suelo alrededor de la edificación, para determinar la posible presencia de grietas, hundimientos, deslizamientos o cualquier anomalía en el terreno. c)

Examinar la seguridad de elementos no estructurales, identificar la caída de cielos rasos, muros, escaleras o elementos que representen peligro para la vida.

d) Evaluar el sistema estructural desde el interior. Se debe analizar grado de daño de los diferentes elementos estructurales de acuerdo con el tipo de sistema estructural y establecer el porcentaje de elementos afectados en el piso con mayores daños. e)

Clasificar la edificación de acuerdo con los resultados de la evaluación. Llenar los avisos para clasificación de las edificaciones e indicar en ellos si la revisión fue exterior o interior. Colocar los avisos de clasificación de las edificaciones en cada una de las entradas y consignar las recomendaciones en el formulario así como en los avisos. Marcar en los mapas el resultado de la evaluación de acuerdo con los códigos de colores y al uso de la edificación.

f)

Explicar verbalmente el significado de la clasificación a los ocupantes de la edificación y especificando si pueden permanecer en la edificación o deben evacuarla. También se debe restringir el acceso a las áreas designadas como inseguras, colocando algún tipo de barreras, por ejemplo las cintas que lleven la inscripción de PELIGRO.

g)

Notificar a los coordinadores para que se realicen los procedimientos que correspondan por parte de las autoridades pertinentes.

2.2 DESCRIPCIÓN DEL FORMULARIO DE EVALUACIÓN ÚNICA Y RECOMENDACIONES SOBRE EL DILIGENCIAMIENTO DEL FORMULARIO El formulario contiene diez secciones principales que incluyen lo siguientes aspectos  Identificación de la edificación.  Descripción de la estructura.  Evaluación del estado de la edificación dividida en: estado general de la edificación, daños en elementos estructurales, daños en elementos arquitectónicos, problemas geotécnicos, porcentaje de daño de la edificación y clasificación global del daño.

      

Recomendaciones y medidas de seguridad. Esquema. Condiciones pre-existentes. Efecto en los ocupantes. Ocupación de la edificación y persona para contacto. Comentarios. Inspectores y fecha de inspección.


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2.3 LOCALIZACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE LA EDIFICACIÓN 2.3.1

Encabezado

El número del formulario será diligenciado en el momento de la digitación en la base de datos, no deberá ser asignado en campo. El evaluador deberá diligenciar los códigos y nombres de la localidad, barrio y manzana. Estos campos están identificados de acuerdo con la división político administrativa del Distrito Capital y la base de datos de catastro.


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PRE-GRADO 009125 Barrio.

04 Mza.

UCV-CHIMBOTE 18001 Predio Construc.

Figura 2-3. Esquema de codificación catastral

2.3.2

Identificación de la edificación

Esta área describe la ubicación física, la altura de la edificación, el uso y el área de la edificación.     

Dirección Nombre de la edificación Uso de la edificación y de la planta baja. Número de pisos Dimensiones aproximadas de la edificación

2.3.3

Descripción de la estructura

Este ítem aporta información referente al tipo de estructura ya que dependiendo de ésta, van a variar las propiedades dinámicas, las características de resistencia, rigidez y capacidad de disipación de energía ante un sismo.

Sistema estructural Para poder analizar la estabilidad de la edificación y además tener un registro de la vulnerabilidad de las diferentes tecnologías constructivas es importante hacer una buena clasificación de las mismas. En el recuadro se debe indicar el código del sistema estructural predominante en la edificación, en caso de que existan varios sistemas estructurales, se debe seleccionar el de mayor relevancia y en la sección de comentarios hacer alusión a la combinación de sistemas y al sector o piso donde existe el cambio. Concreto reforzado    

Pórticos de concreto Muros estructurales Sistemas duales o combinados Prefabricados

Mampostería  Mampostería confinada  Mampostería Reforzada  Mampostería No Reforzada Acero


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 Pórticos Arriostrados  Pórticos no arriostrados

Madera  Pórticos y paneles en madera  Pórticos en madera y paneles en otros materiales 

Tapia y bahareque Las tapias son muros o paredes de tierra apisonada o bloques de tierra sin cocer (adobes), que en ocasiones se mezclan con fibras vegetales u otros materiales como ladrillos de arcilla o piedras. El bahareque corresponde a edificios cuyas paredes son usualmente paneles de madera (o guadua) combinada con barro u otros materiales de relleno.

Estructuras Mixtas Son aquellas edificaciones cuyo sistema estructural está conformado por una combinación de materiales, para las que no es posible definir cual es el que predomina. Las estructuras en las cuales exista combinación de materiales, pero sea fácil definir uno como predominante deben ser clasificadas en cualquiera de las categorías anteriores.

Tipo de entrepiso Debido a su peso y desempeño como diafragma rígido o flexible, el entrepiso puede tener influencia en el comportamiento sísmico de la edificación, por lo tanto se deberá siempre especificar el tipo de entrepiso predominante en caso de existir diferentes tipologías: Concreto: Acero: Madera: 40 Otros

11 Placa maciza 12 Placa aligerada 13 Reticular celulado 21 Lámina colaborante (Steel Deck) 22 Vigas 23 Cerchas 31 Vigas 32 Mixta

Año de construcción Aunque es difícil determinar con exactitud la edad de una construcción, es importante tratar de averiguar con los ocupantes o personas vecinas la fecha aproximada, con


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el fin de poder analizar posteriormente el comportamiento de las edificaciones según los criterios bajo los cuales fueron diseñados o la tecnología utilizada para su construcción.

2.4 EVALUACIÓN DEL ESTADO GENERAL DE LA EDIFICACIÓN La capacidad de una estructura de soportar daños significativos permaneciendo estable se puede atribuir por lo general a su resistencia, ductilidad y redundancia. El daño severo o colapso de muchas estructuras durante terremotos importantes es, por lo general, consecuencia directa de la falla de un solo elemento o serie de elementos con ductilidad o resistencia insuficiente. La revisión del estado general de una edificación es el mejor indicador del daño en el sistema estructural. Edificios con colapso total o parcial, notablemente inclinados, con entrepisos completamente desplomados, o con fallas en la cimentación son un excelente indicador de daño estructural que afecta la estabilidad de toda la edificación en su conjunto. Por lo tanto, se debe señalar su condición en el formulario diligenciando las preguntas 1, 2 y 3 y ser clasificados como inseguros. No es necesario describir los daños arquitectónicos o estructurales cuando existe colapso total.

Fotografías 2-6. Colapso total y parcial de edificaciones


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Fotografías 2-7. Inclinación de la edificación o de un entrepiso

Fotografías 2-8. Fallas en el suelo de cimentación

2.5 EVALUACIÓN DE LOS DAÑOS EN ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS 2.5.1

Muros de fachada o antepechos

Los daños en los elementos de fachada pueden variar dependiendo de los materiales y la forma como están anclados a la estructura, por lo tanto la decisión sobre los niveles de daño y lo que esto significa con relación a la seguridad para los transeúntes o los ocupantes de la edificación requiere de mucho criterio por parte del evaluador. Niveles de Daño:


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 Ninguno / muy leve: Grietas pequeñas difícilmente visibles con ancho menor a 0.2 mm sobre la superficie del muro.  Leve: Agrietamiento perceptible a simple vista, con anchos entre 0.2 mm y 1.0 mm sobre la superficie del muro.  Moderado: Agrietamiento diagonal incipiente. Grietas considerablemente grandes con anchos entre 1.0 mm y 3.0 mm en la superficie del muro.  Fuerte: Agrietamiento diagonal severo, con anchos de grietas mayores a 3.0 mm y dislocación de piezas de mampostería.  Severo: Desprendimiento de partes de piezas, aplastamiento local de la mampostería. Desplome o inclinación apreciable del muro.

a)

b)

Fotografías 2-9. Daños en muros de fachada

c)

d)

Fotografías 2-9. Daños en muros de fachada


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2.5.2

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Muros divisorios

En los muros divisorios de mampostería, el cortante produce grietas diagonales usualmente en forma de equis. La tendencia de vuelco de los mismos y la flexión pueden producir grietas verticales en sus esquinas y en su zona central.

Niveles de Daño:  Ninguno / muy Leve: Grietas pequeñas difícilmente visibles con ancho menor a 0.2 mm sobre la superficie del muro.  Leve: Agrietamiento perceptible a simple vista, con anchos entre 0.2 mm y 1.0 mm sobre la superficie del muro.  Moderado: Agrietamiento diagonal incipiente. Grietas considerablemente grandes con anchos entre 1.0 mm y 3.0 mm en la superficie del muro.  Fuerte: Agrietamiento diagonal severo, con anchos de grietas mayores a 3.0 mm y dislocación de piezas de mampostería.  Severo: Desprendimiento de partes de piezas, aplastamiento local de la mampostería. Desplome o inclinación apreciable del muro.

a)


b)

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Fotografías 2-11. Niveles de daño en muros divisorios a) Daño Moderado, b) Daño Severo

2.5.3

Cielos rasos y luminarias

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: No hay daño aparente.  Leve: No existe daño significativo y no hay riesgo aparente para las personas.  Moderado: Se observan daños pero no existe aparentemente peligro de inestabilidad. Fuerte: Agrietamiento moderado o colapso parcial.  Severo: Pérdida del anclaje o apoyo del cielo raso y de las luminarias o lámparas.

Fotografías 2-12. Daños en cielos rasos

2.5.4

Cubiertas

Se considera como objeto de esta inspección el conjunto de la estructura del techo y los materiales de acabados en cubierta (tejas, láminas de asbesto cemento o zinc, etc.). Se deberá observar con especial atención los daños o problemas que existan en los apoyos de las correas o cerchas y en las culatas o cuchillas que sirven de soporte a la cubierta Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Caída de muy pocas tejas o láminas por deslizamiento de las mismas.  Leve: Caída y falla de varias tejas o laminas que sufren deslizamiento (entre el 15% y el 30%).  Moderado: Deslizamiento, caída y falla de un número notable de tejas (entre el 30% y el 45%), sin presentar desnivel en el techo.


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 Fuerte: Deslizamiento, caída generalizada de tejas (entre el 45% y el 60%), problemas en los apoyos de correas o cerchas.  Severo: Daño severo o falla notable en las correas o cercas de la cubierta; deslizamiento, caída y falla de prácticamente todos los acabados exteriores de cubierta.

a) Daño nivel Moderado

2.5.5

Escaleras

Niveles de Daño:  Ninguno/ muy leve: Grietas pequeñas difícilmente visibles con ancho menor a 0.2 mm sobre la superficie de los peldaños.  Leve: Daños menores reflejados en grietas pequeñas (ancho menor a 1.0 mm) que no afectanla seguridad y uso.  Moderado: Daños como agrietamiento del concreto o material de la escalera o de sus apoyos (grietas con anchos superiores a 1.0 mm), pero sin riesgo de inestabilidad ni caída de elementos.  Fuerte: Agrietamiento severo, con anchos de grietas mayores a 3.0 mm, escombros en los accesos y indicios de daños en los apoyos.  Severo: Daño significativo en los apoyos o desgarramiento de la escalera en sus apoyos,barras de refuerzo pandeadas, colapso parcial, asentamiento o inclinación con respecto a los pisos que vincula. Insegura para el ingreso.


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Fotografía 2-14. Daño severo en escaleras

2.5.6

Instalaciones (acueducto, alcantarillado, energía y gas)

Se deben señalar en que tipo de instalaciones (acueducto, alcantarillado, energía y gas) se presentaron daños y especificar en nivel de daño predominante. Niveles de Daño:     

Ninguno / muy leve: Sin defectos visibles. Leve: Deformación casi imperceptible del componente. Moderado: Deformación perceptible a simple vista del componente. Fuerte Deformación excesiva y dislocación incipiente del componente. Severo: Rompimiento y dislocación severa del componente.

Fotografía 2-15. Daños severos en instalaciones

2.5.7

Tanques elevados

Es necesario evaluar el estado de los soportes, así como su posible movimiento con respecto a la posición original. Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Sin defectos visibles.  Leve: Daños menores reflejados en grietas pequeñas (ancho menor a 1.0 mm) que no afectan la seguridad y uso. Deformación casi imperceptible del tanque.  Moderado: Daños como agrietamiento del concreto o de sus apoyos (grietas con anchos superiores a 1.0 mm), pero sin riesgo de inestabilidad.


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 Fuerte Agrietamiento severo, con anchos de grietas mayores a 3.0 mm. Daños en los apoyos, deformación excesiva.  Severo: Barras de refuerzo pandeadas, colapso parcial, asentamiento o inclinación con respecto a la posición original. Representa un riesgo para los transeúntes o para el ingreso.

2.6 EVALUACIÓN DE LOS DAÑOS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES Sistema Estructural Pórtico en concreto reforzado Pórtico con muros Concreto Reforzado

Elementos Estructurales Vigas, Columnas, Nudos y Entrepisos

estructurales en Vigas, columnas, Nudos, Muros y Entrepisos.

Estructuras Metálicas

Vigas, Columnas, Conexiones y Entrepisos.

Estructuras en Madera

Vigas, Columnas, Conexiones y Entrepisos.

Mampostería

Muros portantes (con columnetas y vigas de confinamiento en el caso ser confinada) y Entrepiso. Muros portantes y Entrepiso

Tapia, adobe y bahareque

2.6.1

Vigas, columnas y muros estructurales en concreto reforzado

Cuando ocurren sismos muy fuertes es común que se produzcan daños estructurales en columnas, tales como grietas diagonales, causadas por cortante o torsión, o grietas verticales, desprendimiento del recubrimiento, aplastamiento del concreto y pandeo de las barras longitudinales por exceso de esfuerzos de flexocompresión. En vigas se producen grietas diagonales y rotura de estribos por cortante o torsión y grietas verticales, rotura del refuerzo longitudinal y aplastamiento del concreto por la flexión por cargas alternadas. Las conexiones entre elementos estructurales son, por lo general, los puntos más críticos. En las uniones viga- columna (nudos) el cortante produce grietas diagonales y es común ver fallas por adherencia y anclaje del refuerzo longitudinal de las vigas a causa del poco desarrollo del mismo o a consecuencia de esfuerzos excesivos de flexión. En las losas se pueden producir grietas por punzonamiento alrededor de las columnas y grietas longitudinales a lo largo de la losa de piso debido a la excesiva demanda de flexión que puede imponer el sismo. Niveles de Daño:


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PRE-GRADO

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 Ninguno / muy leve: Algunas fisuras de ancho menor a 0.2 mm, casi imperceptibles sobre la superficie del concreto.  Leve: Fisuración perceptible a simple vista, con anchos entre 0.2 mm y 1.0 mm sobre la superficie del concreto.  Moderado: Grietas con anchos entre 1.0 mm y 2.0 mm en la superficie del concreto, pérdida incipiente del recubrimiento.  Fuerte: Agrietamiento notable del concreto, pérdida del recubrimiento y exposición de las barras de refuerzo longitudinal.  Severo: Degradación y aplastamiento del concreto, agrietamiento del núcleo y pandeo de las barras de refuerzo longitudinal. Deformaciones e inclinaciones excesivas. En las Fotografías 2-17 a, b, c, d y e se presentan ejemplos de daños de niveles leve, fuerte y severo en vigas, columnas y nudos de elementos de concreto reforzado.

a)

b)

c)


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PRE-GRADO

d)

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e)

Fotografías 2-17. Niveles de daño en elementos de concreto reforzado. a) Daño leve en columna, b) Daño leve en viga c) Daño fuerte en columna, y d) Daño severo en nudo y e) Daño severo en viga

2.6.2

Mampostería

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Grietas pequeñas difícilmente visibles, con ancho menor a 0.2 mm, sobre la superficie del muro.  Leve: Agrietamiento perceptible a simple vista, con anchos entre 0.2 mm y 1.0 mm, sobre la superficie del muro.  Moderado: Agrietamiento diagonal incipiente, grietas con anchos entre 1.0 mm y 3.0 mm, en la superficie del muro. Algunas fisuras en columnetas y vigas de confinamiento.  Fuerte: Agrietamiento diagonal severo, con anchos mayores a 3.0 mm y dislocación de piezas de mampostería.  Severo: Desprendimiento de partes de piezas, aplastamiento local de la mampostería, prolongación del agrietamiento diagonal en columnetas y vigas de confinamiento, conanchos mayores a 1.0 mm. Desplome o inclinación apreciable del muro.

En las fotografías 2-18 se presentan ejemplos de daños en mampostería simple


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a)

b)

Fotografías 2-18. Daños en mampostería simple

2.6.3

Muros de tapia, adobe o bahareque

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Fisuras con ancho menor a 0.4 mm, casi imperceptibles sobre la superficie del muro.  Leve: Agrietamiento perceptible a simple vista con anchos entre 0.4 mm y 2.0 mm sobre la superficie del muro.  Moderado: Agrietamiento diagonal incipiente y pérdida del pañete. Grietas grandes con anchos entre 2.0 mm y 4.0 mm en la superficie del muro.  Fuerte: Agrietamiento diagonal severo con anchos de grietas mayores a 4.0 mm, perdida notable del pañete en la superficie del muro.  Severo: Desprendimiento del relleno, aplastamiento local del muro, deformación, desplome o inclinación apreciable del muro. En las Fotografías 2-20 se puede observar un ejemplo de daños severos en estructuras de tapia y bahareque.

a)

b)

Fotografías 2-20. Daños severos en muros de tapia y bahareque

2.6.4

Vigas, columnas y conexiones en estructuras de acero

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Sin defectos visibles.  Leve: Deformaciones menores casi imperceptibles.  Moderado: Deformaciones perceptibles a simple vista, pandeo incipiente de secciones.


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 Fuerte: Pandeo local, fractura o alguna evidencia de daño en elemento estructural fuera de zonas de posible formación de plásticas.  Severo: Pandeo local, fractura o alguna evidencia de daños en elemento estructural dentro de zonas de posible formación de plásticas. Fractura de soldaduras, tornillos o remaches.

secciones del articulaciones secciones del articulaciones

En las Fotografías 2-21 se observan ejemplos de daños en elementos metálicos.

a )

b)

c)

Fotografías 2-21. Daño en estructuras metálicas. a), b) Daños fuertes, c) Daño severo

2.6.5

Vigas, columnas y uniones en estructuras de madera

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: No se observa agrietamiento en el elemento.  Leve: Fisuración mínima en el elemento.  Moderado: Agrietamiento en el elemento. Desplazamiento insignificante en las uniones.  Fuerte: Agrietamiento notable en el elemento y deslizamiento o desplazamiento claramente perceptible en uniones.  Severo: Disminución de la sección transversal en el elemento, o rompimiento del elementSeparación o desprendimiento del elemento del sistema estructural.


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En las Fotografías 2-22 se muestran ejemplos de daños en construcciones de madera.

a)

b)

Fotografías 2-22. Daños en edificios de madera. a) Daño moderado, b) Daño severo

2.6.6

Entrepisos

Niveles de Daño:  Ninguno / muy leve: Algunas fisuras de ancho menor a 0.2 mm, casi imperceptibles sobrela superficie.  Leve: Fisuración perceptible a simple vista, con anchos entre 0.2 mm y 1.0 mm sobre la superficie.  Moderado: Grietas con anchos entre 1.0 y 2.0 mm en la superficie, pérdida incipiente del recubrimiento.  Fuerte: Agrietamiento apreciable, pérdida del recubrimiento en la superficie.  Severo: Degradación y aplastamiento del material, agrietamiento severo.

En las Fotografías 2-23 se da un ejemplo de daños en entrepisos.

a)

b) Fotografías 2-23. Daño en entrepisos a) Daño leve, b) Daño


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severo

2.7 EVALUACIÓN DE PROBLEMAS GEOTÉCNICOS 2.7.1

Fallas en taludes o movimientos en masa

Los sismos pueden convertirse en agentes disparadores de deslizamientos o desprendimientos de rocas. Es posible que en algunos casos la cercanía a un deslizamiento afecte la seguridad de la edificación o que debido a la proximidad de éste la estructura pueda ver comprometida su estabilidad, como se muestra en las Fotografías 2-24 a y b. El agrietamiento del suelo en una ladera puede ser un indicio de que un deslizamiento esta próximo a ocurrir y puede comprometer la seguridad de la edificación.

(a)

(b) Fotografías 2-24. Deslizamientos

2.7.2

Asentamientos, subsidencia o licuación

En algunos suelos arenosos saturados y poco consolidados, el sismo puede causar el fenómeno de la licuación. Cuando este fenómeno se presenta el suelo pierde su capacidad de soporte y se pueden presentar asentamientos en las edificaciones. Estos efectos pueden producir daños graves a la edificación. Aunque los asentamientos no ocurren solamente como consecuencia del fenómeno de la licuación, esta es una de las causas más comunes. La subsidencia es un desplazamiento hacia abajo que se presenta en el terreno que soporta una construcción. Entre las causas principales que conllevan a este fenómeno se encuentran: tuberías de desagües perforados, ya que los escapes de agua pueden erosionar los cimientos; las obras subterráneas tales como, las minas fuera de uso y el apisonamiento de terraplenes; la vegetación, ya que los árboles robustos absorben el agua del suelo durante los períodos secos; etc


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PRE-GRADO

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En las fotografías 2-25 se observa como la licuación y los asentamientos ponen en peligro la estabilidad y funcionalidad de la edificación.

. (a)

(b)

Fotografías 2-25. Asentamiento y licuación del suelo a) Asentamiento excesivo de edificio, b) Daños por licuación del suelo.

2.8 EVALUACIÓN DEL PORCENTAJE DE DAÑOS EN LA EDIFICACIÓN

Caracterización de Daño 1. NINGUNO 2. LEVE

3. MODERADO

4. FUERTE

5. SEVERO 6. COLAPSO TOTAL

Tabla 2-3. Porcentajes de daño Rango de Índice de Daño Descripción Daño % 0 0 Sin daño Daño menor localizado en (0-10) 5 algunos elementos que no requiere siempr Daño menor localizado e enreparación. (10-30) 20 muchos elementos que debe Daño ser reparados. extensivo que (30-60) 45 requiere reparaciones mayores. Daño grave generalizado (60-100) 80 que puede significar demolición de la 100 100 Destrucción estructura. total o colapso.

Esta información es de gran utilidad para definir la clasificación global del daño de la edificación y su habitabilidad, así como estimar las pérdidas económicas como se mencionó anteriormente.


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PRE-GRADO

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2.9 CLASIFICACIÓN DEL DAÑO Y HABITABILIDAD DE LA EDIFICACIÓN 2.9.1

Estado general de la edificación y problemas geotécnicos

Edificios con colapso total o parcial, notablemente inclinados, con entrepisos completamente desplomados, con fallas en la cimentación o localizados en una zona con problemas geotécnicos severos que afectan la estabilidad de todo la edificación en su conjunto, deben ser clasificados como inseguros. 2.9.2

Daños en elementos arquitectónicos

En general el daño severo en elementos no estructurales no implica clasificar a la estructura como no habitable, si estos se encuentran concentrados en un área pequeña es probable que con restringir el acceso a las áreas inseguras sea suficiente o condicionar la ocupación al retiro y reparación de los elementos que ofrezcan peligro de caer y por lo tanto se puede marcar la edificación como de uso restringido, mientras que si los daños son leves y muy puntuales y no ofrecen peligro para la integridad de las personas, la edificación se puede clasificar como habitable. 2.9.3 Daños en elementos estructurales De acuerdo con el sistema estructural de la edificación que se inspecciona, existen algunos elementos, cuya importancia dentro de la estructura es tan notable, que si estos han sufrido daños muy graves, aunque los demás elementos no presenten daños importantes, la edificación corre el riesgo de perder su estabilidad. Por lo tanto, puede ser necesario realizar la evacuación inmediata. Estos elementos según el sistema estructural que se evalúa se muestran en la tabla 2-4. La calificación con daño severo de ciertos elementos “esenciales” puede comprometer todo la edificación y por lo tanto se dice hay una situación de saturación del daño global. Tabla 2-4. Elementos que pueden saturar el daño a nivel global. Sistema Estructural Pórtico en concreto reforzado Pórtico con muros estructurales en concreto reforzado Estructuras Metálicas Estructuras de Madera Mampostería No Confinada Mampostería Reforzada Mampostería Confinada Tapia, adobe o bahareque

Elementos de Saturación Nudos o columnas Muros, nudos o columnas Conexiones o columnas Conexiones o columnas Muros de carga Muros Muros (con columnetas y vigas de confinamiento) Muros de soporte

Los criterios que se describen en la Tabla 2.5. amplían la clasificación de la posibilidad de uso

Tabla 2-5. Clasificación del daño y habitabilidad de la edificación


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INGENIERIA SISMICA CLASIFICACIÓN HABITABILIDAD (COLOR) Habitable (Verde) Habitable (Verde)

Uso restringido (Amarillo)

No habitable (Naranja)

Peligro de colapso (Rojo)

2.10

PRE-GRADO CLASIFICACIÓN DEL DAÑO

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DESCRIPCIÓN

Inmuebles que no sufrieron con el sismo y que no presentan de ningún tipo de daños Inmuebles evidencia que sufrieron daños leves y muy 2. LEVE puntuales en elementos arquitectónicos, los cuales pueden ser reparados fácilmente y que no ofrecen peligro para la integridad de lassufrieron personas daños que la ocupan Inmuebles que importantes en 3. MODERADO elementos arquitectónicos, su ocupación estaría condicionada al retiro o reparación de aquellos que ofrezcan Inmuebleselementos que sufrieron daños peligro de caerse estructurales, grietas grandes en vigas, columnas o 4. FUERTE muros. Presenta disminución en su capacidad para resistir cargas. Hay que evaluar la necesidad de apuntalar la edificación Inmuebles que sufrieron daños generalizados en su estructura, presentan peligro de colapso 5. SEVERO o derrumbe inminente. Es necesario evacuarlos totalmente y proteger calles y las vecinas. 6. COLAPSO TOTAL edificaciones El inmueble está totalmente en ruinas 1. NINGUNO

RECOMENDACIONES Y MEDIDAS DE SEGURIDAD

Se debe establecer si se requiere una visita posterior por parte de algún especialista: ingeniero estructural en caso de que la comisión no cuente con una persona con la debida experiencia y existan dudas sobre la habitabilidad de la edificación y las recomendaciones a suministrar porque los daños estructurales son importantes o porque se cree que existen problemas de estabilidad de la edificación. De un ingeniero geotecnista en caso de problemas de estabilidad de taludes, asentamientos del suelo, licuación del suelo, etc., o representantes de las empresas de servicios públicos cuando existan fugas o cualquier tipo de daños importantes en este tipo de instalaciones. Igualmente se debe señalar claramente el tipo de medidas de seguridad que deben ser tomadas por las diferentes autoridades (tránsito, control físico, obras públicas, organismos de socorro).

2.11

ESQUEMA

En este ítem, localizado en la parte izquierda del formulario, se sugiere realizar un dibujo donde se muestre la ubicación de la edificación, su regularidad o irregularidad en planta o aquellos detalles sobre los daños que se consideren importantes.

2.12

CONDICIONES PREEXISTENTES

2.12.1 Calidad de los materiales y la construcción


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Se definen tres categorías (1. Buena, 2. Regular, 3. Mala) para establecer si la edificación ha sido construida con requisitos de calidad y resistencia de los materiales y si se observa que se encuentra en buenas condiciones de mantenimiento, lo que debe evaluarse principalmente con base en la experiencia y criterio del evaluador.

a)

b)

Fotografías 2-26. Ejemplos de mala calidad en la construcción a) Defectos en la pega de las unidades de mampostería y tuberías que cruzan los elementos estructurales b) Falta de conectividad del refuerzo entre la columna y la cimentación

2.13.2 Posición de la edificación en la manzana Esta variable es importante para conocer si hubo posibilidades de daño por golpeteo o fallas en edificios vecinos. Adicionalmente, es muy común que las edificaciones de esquina presenten daños importantes por golpeteo y por torsiones accidentales generadas por las irregularidades tanto en planta como altura. 2.13.3 Configuración en planta y altura Con este aspecto se intenta que el evaluador valore las condiciones de irregularidad en planta y altura de la edificación, las cuales pueden generar concentraciones de esfuerzos en la estructura y ocasionar daños mayores o incluso el colapso. Dentro de las irregularidades en planta que deben ser observadas se encuentran: los retrocesos excesivos en las esquinas, irregularidad torsional, discontinuidades en el diafragma, desplazamientos del plano de acción de elementos verticales y sistemas no paralelos. En altura debe observarse si existe la condición de un piso débil, irregularidad en la distribución de las masas, irregularidad geométrica, desplazamientos dentro del plano de acción y discontinuidad en la resistencia.

Figura 2-6. Irregularidades en altura (Rodríguez, 1998)


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Pis o Debil

Entrantes

Ed ificaciones en colinas


Muros de rigidez que no s on continuos

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As imetria en Planta

B

L Formas Co mp lejas Formas Alargadas L/B>3.0

Aberturas importantes en el dia frag ma

Diafragma debil

As imetría en la dis pos ición y rig idez de ele mentos es tructurales

Figura 2-7. Irregularidades en planta (Rodríguez, 1998)


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Tabla 2-6. Criterios para evaluar regularidad en altura o vertical CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN BUENA IE<2.5 No tiene ninguna condición correspondiente a la clasificación de mala. REGULAR Entre la clasificación buena y mala. MALA ÍE>4 Existencia de pórticos y muros de cortante que no son continuos hasta la cimentación. Presencia de columnas cortas. Presencia de piso débil. Algún piso tiene un área mayor o menor en un 70% que la del piso inferior (delimitada por los elementos resistentes verticales). Se excluyen de este criterio los voladizos y el último de la edificación. IE = Índice de esbeltez = Relación entre la altura de la edificación (H) piso y la dimensión de la base

Tabla 2-7. Criterios para evaluar regularidad en planta CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN BUENA La distribución de masas con relación a los dos ejes ortogonales es aproximadamente simétrica en planta, así como muros y otros elementos resistentes. No tiene ninguna condición a la clasificación de mala. REGULAR Entre la clasificación buena correspondiente y mala. MALA En planta tiene entrantes y salientes cuya dimensión excede el 30% de la dimensión en planta, medida paralelamente a la dirección que se considera de la entrante o saliente. Aberturas en el diafragma mayores del 30% del área del piso. La relación de aspecto (largo a ancho) de la base es mayor que 3.

2.13.4 Configuración estructural Con este aspecto se intenta identificar si existe o no redundancia estructural, efecto de columna corta, excentricidad y continuidad de los elementos estructurales. Todos estos detalles pueden ser indicativos de una buena o mala concepción estructural, la cual en caso de ser deficiente puede contribuir a un mal comportamiento de la edificación en un sismo. Puede ocurrir que un daño en una estructura mal concebida sea más grave de lo que se esperaría. Una mala configuración puede favorecer la falla de los elementos estructurales e incluso el colapso. En las fotografías 2-28 a y b, se presentan dos ejemplos de deficiencias en la configuración estructural como son a) columnas muy esbeltas en una de las direcciones y que algunas vigas no se conectan con las columnas, y b) no hay continuidad en las columnas, desplazándose de la vertical en el primer piso.


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(a)

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(b)

Fotografías 2-28. Fallas en la configuración estructural a) No hay pórtico en una dirección, la viga no se conecta a la columna, y b) Falta de continuidad en las columnas

Uno de los problemas más comunes de configuración estructural es el conocido efecto de columna corta, que se caracteriza porque la columna no esta cautiva por los tabiques de relleno en toda su altura, usualmente para permitir una ventana en la parte alta del tabique. Dicha columna tiende a fallar en forma frágil al ser sometida a esfuerzos cortantes excesivos que se generan por estar impedida su deformación hasta la altura de los tabiques. Ver fotografía 2-29.

Fotografía 2-29. Falla por efecto de columna corta

2.12.5 Daños por sismos anteriores La evaluación de los daños por sismos anteriores y la reparación o no de los mismos, permite determinar si la estructura ya se encontraba debilitada previamente o hubo intervenciones que no disminuyeron la vulnerabilidad de la misma y por el contrario, generaron problemas de rigidez o configuración estructural adicionales. 2.13

EFECTO EN LOS OCUPANTES


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Aunque la recopilación de esta información es normalmente responsabilidad de los organismos de socorro, es importante consignar en el formulario los efectos en la salud y la vida de los ocupantes, ya que esta información sirve para evaluar parámetros de vulnerabilidad de las diferentes tipologías estructurales.

2.14

OCUPACIÓN DE LA EDIFICACIÓN Y PERSONA PARA CONTACTO

Para efectos de aplicación de las recomendaciones y medidas de seguridad, se debe conocer si la edificación está o no ocupada en el momento de la evaluación. En caso de estar ocupado y requerir evacuación debe quedar muy claro en las recomendaciones y en los comentarios. El “número de unidades residenciales o comerciales existentes”, sirve para conocer cuántos apartamentos o locales existen y aproximadamente cuantas familias y negocios ocupan la edificación y el “número de unidades residenciales o comerciales no habitables” indica el número de apartamentos o locales gravemente afectados. Esto permite estimar posteriormente el porcentaje de la edificación que tuvo que ser evacuado. La información del número de unidades no habitables sirve para conocer aproximadamente el número de familias que quedaron desprotegidas y probablemente estén bajo la figura de auto-albergue o requieran alojamientos temporales.

2.15

COMENTARIOS

Tal como aparece en el formulario, en esta sección se debe ampliar la evaluación con observaciones que ayuden a darle claridad al formulario y a explicar los motivos principales de la clasificación global y posibles causas del daño. Se deben indicar los elementos donde los daños fueron más importantes y ampliar las recomendaciones.

2.16

INSPECTORES Y FECHA DE INSPECCIÓN

Cada comisión de evaluadores debe tener un código el cual se coloca en el recuadro correspondiente a “código de la comisión”. Se debe colocar el número así como el nombre del líder de la comisión con su firma. En la parte derecha del formulario se debe indicar el año (número de cuatro dígitos), el mes (dos dígitos) y el día (dos dígitos). Esta información se complementa colocando la hora en formato 24:00, por ejemplo 15:35. Cuando se presentan réplicas fuertes puede haber daños adicionales en la estructuras y la información sobre la hora de la evaluación permitirá conocer si ésta fue realizada antes o después de la ocurrencia de determinada réplica o de la realización de alguna intervención en la edificación.


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Modulo de Ingenieria Sismica

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