Trabajo Inconcluso de una patologia

1. METODOLOGÍA PARA EVALUAR LA VULNERABILIDAD SÍSMICA EN
EDIFICIOS DE MAPOSTERIA ESTRCURAL
Para desarrollar un estudio de vulnerabilidad sísmica se debe comenzar por una
investigación preliminar, la cual normalmente conlleva a dos resultados: el primero
es realizar una investigación más detallada, con mayor cantidad de ensayos para
determinar con certeza que afectaciones presenta la edificación, el segundo es
concluir la investigación, puesto que se encuentra que la estructura se encuentra
bastante averiada como para poder desarrollar dichos estudios.
Figura 1: Mapa conceptual para investigar, evaluar y diagnosticar el
comportamiento de una estructura.
Fuente: Durabilidad y patología del concreto, Sánchez de Guzmán, página 162.

2. La finalidad del estudio es determinar si la edificación está en condiciones para
trabajar, cumpliendo con los parámetros de la Norma sismo resistente NSR-10, o si
necesita algún tipo de reforzamiento para trabajar adecuadamente, en el último de
los casos se decide si es necesario o no derribar la estructura existente y generar
una nueva en mejores condiciones.
Los estudios de vulnerabilidad sísmica en edificios de mampostería estructural
nacen de la necesidad de estimar la resistencia que puede desarrollar una
estructura en dicho sistema estructural, con el fin de determinar si es apta o no para
el desarrollo de proyectos institucionales, culturales, administrativos y/o
comerciales.
Para evaluar la capacidad que tiene la edificación para disipar los sismos o eventos
sísmicos se dará cumplimiento al manual que se presentará a continuación, el cual
podrá ser utilizado bajo responsabilidad del ingeniero a caro del estudio.
Manual Para Evaluar La Vulnerabilidad Sísmica En Edificaciones De
Mampostería Estructural No Reforzada.
Capítulo 1: Investigación Preliminar:
En la investigación preliminar se debe estipular información básica del proyecto así
como los aspectos generales y la siguiente información: Nombre, Localización
geográfica, tipo de estructura (tipo de cimentación, sistema estructural), propietarios
y usos (cronológicamente), historial de la estructura (fechas de diseño y normativa
vigente del diseño, construcción, y puesta en servicio, vida útil proyectada, área
construida, etc.).
Dentro de la investigación preliminar se pueden adelantar estudios del medio
ambiente, para determinar factores como la humedad relativa, la temperatura,
presión, sustancias agresivas y concentración, frecuencia y duración de la
exposición, condiciones de exposición particular, entre otros.
1.1. Información Existente.
Iniciando un estudio de vulnerabilidad sísmica en edificios de mampostería
estructural no confinada se debe realizar una búsqueda de material que contenga
información importante sobre la estructura, si es posible conseguir los planos
Arquitectónicos, estructurales, sanitarios, eléctricos, etc.
Si este tipo de planos no es posible que los suministre el dueño del proyecto, se
pueden buscar en las curadurías urbanas donde se debe investigar si existen o no,
y preguntar qué información conocen respecto al proyecto especificar si se conoce
alguna modificación póstuma a la construcción, etc.

3. Normalmente estas búsquedas suelen complicarse en Colombia debido a la
informalidad de la construcción en décadas pasadas, en tal caso se deben recurrir
a búsquedas más profundas con fotos existentes de la edificación, fotos de los
periódicos en los cuales fue construida, relatos de la gente, etc. sin embargo como
medida más efectiva se deben realizar ensayos no destructivos sobre la estructura,
para conocer las propiedades de los materiales, el recubrimiento de los elementos
en concreto, el refuerzo con el que cuenta la edificación, el tramado de la
mampostería, el tipo de mampostería, levantamiento topográficos y de altimetría.
Con el fin de obtener la mayor cantidad de información inicial de la construcción se
le puede preguntar a los vecinos y residentes cercanos del lugar de estudio si
recuerdan detalles que le causara curiosidad de la construcción o si tienen fotos,
igualmente si es posible contactar el maestro constructor para obtener algunas
ayudas en la concepción inicial de la construcción, las bitácoras de Obra,
observaciones anormales a la construcción, etc.
1.2. Inspección visual a la edificación y sus elementos.
Una vez realizada la indagación de la información de la estructura, se debe
examinar el predio al cual se le quiere realizar el estudio de vulnerabilidad,
recordando que estas estructuras pueden ser obsoletas a la hora de un sismo y por
tal motivo se debe tener bastante cuidado con la seguridad de los trabajadores y del
ingeniero mismo. Para desarrollar este tipo de reconocimientos se recomienda llevar
los siguientes objetos:
Elementos para la exploración técnica:
 Anteojos y/o binóculos
 Lupa
 Cámaras fotográficas y/o video de alta calidad.
 Nivel de mano
 Grabadora
 Cinta métrica o distanciómetro
 Comparador de fisuras
 Equipos de Topografía y/o nivelación.
 Equipos para la auscultación y exploración
 Frascos y bolsas con cierre hermético
 Escalera, andamios, etc.
Elementos de Seguridad y protección:
 Casco
 Botas de Seguridad (Punta de acero con aislamiento eléctrico)
 Gafas de Seguridad
 Tapabocas

4.  Arnés de seguridad (si se va a evaluar en altura)
 Overol
 Guantes de goma, cuero, tela, etc. según la necesidad.
En esta inspección visual se debe hacer un panorama mental de los elementos de
disipación sísmica con los que cuenta la estructura, es decir imaginar que comienza
un sismo y genera una honda, la cual ingresa a la estructura y la agitara produciendo
efectos estudiados que se afectan por la configuración en planta, Longitud de la
edificación, configuración en altura, configuración estructural (Pisos suaves,
diferencias de alturas, Interrupción de elementos Verticales, Falta de Redundancia,
excesiva Flexibilidad estructural, Torsión por muros), entre otros. Para encontrar
testigos de este supuesto, se hace un análisis donde se pueden evaluar desplomes
de zonas particulares de la edificación, desalineaciones, planos de falla y fisuras por
acciones físicas, cambios de aspecto en la masa, fisuras estructurales en los muros,
deflexiones y movimientos, fracturas y aplastamientos, erosión, descascaramiento,
exfoliación, polvo, desmoronamientos, ablandamientos (perdida de rigidez),
hinchamiento y reventones, contaminación por polución, cultivos bilógicos
(biocapa), meteorización, decoloración y manchado, Eflorescencias, lixiviación,
cristalización, reacciones deletéreas, Expansión, biodeterioro, corrosión del acero
de refuerzo, corrosión de otros metales embebidos, etc.
Figura 2: medida del ancho de fisuras mediante un comparador de fisuras.
Fuente: G.I.S. Ibérica

5. Al analizar este “Ingreso de la honda sísmica” se establecen cuáles son los
elementos que deben tener mayor cantidad de refuerzo, que normalmente deben
ser los muros centrales, que son los que mayor carga perciben, sin embargo
también afecta los voladizos e irregularidades de la construcción que pueden dar
origen a pensar y analizar cada uno de los elementos estructurales
Independientemente.
En esta inspección visual también se debe realizar una observación preliminar de la
cimentación, la ubicación de la estructura respecto a la geología local y como estos
grupos locales pueden llegar a afectar a la estructura en el caso de un sismo,
igualmente se analiza si ha tenido problemas de humedad, el estado de los
materiales que la componen y el estado del refuerzo que se pueda observar en la
estructura sin llegar a hacer estudios profundos.
Igualmente durante esta etapa se debe determinar los sitios donde se realizaran los
sondeos para los posteriores ensayos, dependiendo del tipo de ensayo a realizar
se deben estudiar las condiciones de la edificación y que muestras pueden llegar a
ser más representativas de la evaluación que se desea hacer.
Para obtener ensayos representativos se debe ubicar las piezas que se van a tomar
para los ensayos, por ejemplo para los índices de rebote, se debe efectuar sobre
vigas, viguetas, cintas de remate, columnatas, pantallas, muros estructurales
columnas de confinamiento, en fin todos los elementos estructurales que se deban
conocer la resistencia a la compresión, para poder realizar un modelo de la
estructura y conocer su comportamiento ante el sismo y determinar si cumple o no
con las normas sismoresitentes actuales del país.
Una vez la visita a terminado se deben obtener la dimensiones de los elementos
estructurales, evaluar las condiciones del refuerzo con localizador de barras,
determinar el sistema constructivo, verificar las continuidad de los elementos
verticales, analizar puntos con humedad, moho, Oxidación aparente del refuerzo,
grietas, etc. tratar de obtener la mayor cantidad de datos posibles de la estructura
en esta visita.
Para realizar la primera visita se recomienda llevar los implementos de seguridad
(Botas, Casco, guantes, gafas, tapabocas, etc.) además de un flexómetro para
evaluar y determinar las dimensiones de los elementos presentes en la
construcción, adicionalmente una cámara fotográfica con buena resolución que nos
permita apreciar en oficina algunas condiciones específicas.
Capítulo 2: Estudio de suelos y Cimentación
La diversidad del medio geológico y la complejidad de sus procesos hacen que en
los estudios de vulnerabilidad se deban resolver situaciones donde los factores
geológicos son condicionantes de la aprobación del uso de una estructura.

6. En primer lugar, por su mayor importancia, estarían los riesgos geológicos, cuya
incidencia puede afectar a la seguridad o la viabilidad del uso de una estructura. En
segundo lugar están todos aquellos factores geológicos cuya presencia condicione
técnica o económicamente la rehabilitación de la obra.
2.1. Estudio Geológico-Geotécnico
Para comprender como va interactuar y responder una estructura que estará
sometida a diferentes eventos durante su vida útil, es necesario estudiar
principalmente los aspectos geológicos o naturales que pueden afectarla, como
pueden ser ubicación cercana o lejana de fallas geológicas y la profundidad en las
que se encuentren, la ubicación del terreno respecto a fuentes hídricas que puedan
producir inundaciones o altos niveles freáticos, el empuje de corrientes de viento y
la amplificación de las aceleraciones del terreno respecto a la aceleración en roca
(Molina y Osorio, 2004).
2.2. Análisis geológico de la Obra
En las Tablas 1 y 2 se presentan las posibles influencias de la litología y la estructura
geológica sobre el comportamiento geotécnico de los materiales rocosos y suelos,
mientras que en las Tablas 3 y 4 se indica cómo el agua y los materiales son
afectados por los diferentes procesos geológicos, dando lugar a problemas
geotécnicos. En resumen, se deducen las siguientes conclusiones:
 Los factores geológicos son la causa de la mayoría de los problemas
geotécnicos.
 El agua es uno de los factores de mayor incidencia en el comportamiento
geotécnico de los materiales.
 Los procesos geológicos pueden modificar el comportamiento de los
materiales, incidiendo sobre el medio físico, y ocasionar problemas
geotécnicos.
En términos generales las condiciones que debe reunir un emplazamiento para que
sea geológica y geotécnicamente favorable son las siguientes:
 Ausencia de procesos geológicos activos que representen riesgos
inaceptables al proyecto.
 Adecuada capacidad portante del terreno para la cimentación de la
estructura.
 Suficiente resistencia de los materiales para mantener su estabilidad en
excavaciones superficiales o subterráneas.
 Disponibilidad de materiales para la construcción de obras de tierra.
 Estanqueidad de las formaciones geológicas para almacenar agua o
residuos sólidos o líquidos.

7. Tabla 1: Influencia de la litología en el comportamiento geotécnico del terreno.
Fuente: Ingeniería geológica, Luis I. González Vallejo, Pearson Prentice Hall, 2002
Tabla 2: Estructuras geológicas y problemas geotécnicos.
Fuente: Ingeniería geológica, Luis I. González Vallejo, Pearson Prentice Hall, 2002

8. Tabla 3: Factores de los procesos geológicos relacionados con el agua y su
incidencia geotécnica.
Fuente: Ingeniería geológica, Luis I. González Vallejo, Pearson Prentice Hall, 2002
Tabla 4: Influencia de los procesos geológicos en la ingeniería y en el medio
ambiente.
Fuente: Ingeniería geológica, Luis I. González Vallejo, Pearson Prentice Hall, 2002

9. 2.3. Exploración de cimentaciones
Toda estructura ha de apoyarse necesariamente en el terreno, que puede
considerarse un material más de los que la conforman. Sin embargo, en
comparación con el resto de los materiales estructurales, como el hormigón o el
acero, el suelo es menos resistente y más deformable. Por consiguiente, no puede
resistir las mismas tensiones y resulta preciso dotar a la estructura de unos apoyos
o cimentaciones que repartan y transmitan al terreno unas presiones que sean
compatibles con su resistencia y con su deformabilidad.
La forma y las dimensiones de esos apoyos son función de las cargas y de la
naturaleza del terreno. Cuando éste lo permite se suele acudir a cimentaciones
directas, que reparten las caigas de la estructura en un plano de apoyo horizontal
(Figura 8.1a). Habitualmente, pero no siempre, este tipo de cimentación se
construye a poca profundidad bajo la superficie, por lo que también son llamadas
cimentaciones superficiales. En otras ocasiones el suelo no tiene la competencia
suficiente, la resistencia o rigidez adecuadas para permitir el apoyo directo, y es
necesario acudir a cimentaciones profundas, que transmiten las cargas de la
estructura fundamentalmente en vertical, ya sea de forma repartida o concentrada
(Figura 8.1b).
Figura 3: Tipos Básicos de Cimentación
Fuente: Ingeniería geológica, Luis I. González Vallejo, Pearson Prentice Hall, 2002

10. Para que una cimentación sea adecuada se requiere:
1. Que sea estable, es decir, que el coeficiente de seguridad disponible (relación
entre la carga que produciría el agotamiento de la resistencia del terreno y el
hundimiento de la cimentación), sea adecuado.
2. Que sus deformaciones sean admisibles, o que los movimientos (asientos,
desplazamientos horizontales, giros) causados por la deformación del terreno
sometido a las tensiones transmitidas por la cimentación, sean tolerables por
la estructura.
3. Que sea perdurable, o que las premisas anteriores se mantengan durante
toda la vida útil de la estructura, lo que hace necesario considerar la posible
evolución de las condiciones iniciales debida a:
 Cambios de volumen espontáneos, como en el caso del colapso de rellenos
mal compactados o suelos naturalmente colapsables (loess, algunos limos
yesíferos, etc.).
 Cambios de volumen debidos a modificaciones en el estado de humedad de
terrenos arcillosos potencialmente expansivos.
 Socavación en los cauces y orillas de los ríos.
 Erosión interna del terreno por rotura de colectores u otras conducciones de
agua.
 Deterioro de los hormigones de los cimientos en contacto con terrenos o
aguas subálveas agresivas.
 Oscilaciones del nivel del agua que puedan dar lugar a cambios en los niveles
de tensiones efectivas o a alteraciones de la resistencia y la deformabilidad
del suelo.
 Deslizamientos si la estructura se sitúa en una ladera inestable.1
Capítulo 3: Levantamiento Arquitectónico
Según las interpretaciones más avanzadas se debe entender por levantamiento
arquitectónico la forma primigenia de conocimiento y por lo tanto el conjunto de
operaciones, de medidas y de análisis necesarios para comprender y documentar
el bien arquitectónico en su configuración completa, referida incluso al contexto
urbano y territorial, en sus características dimensionales y métricas, en su
complejidad histórica, en sus características estructurales y constructivas, así como
en las formales y funcionales. En pocas palabras, se asume que levantar un
episodio arquitectónico contribuye eficazmente a la verificación del recorrido crítico
del proceso constructivo, y también proyectual, seguido para su realización, como
forma de comprender las razones que llevaron a las decisiones así como las
decisiones mismas adoptadas sucesivamente y documentadas materialmente en el
edificio.
1 Luis I. Gonzales Vallejo, Mercedes Ferrer, Luis Ortuño, Carlos Oteo, Ingeniería Geológica, primera edición,
Pearson educación, Madrid, 2002.

11. Un levantamiento adecuado permite acceder a una proyección depurada y a una
cuidadosa programación de costes y de la ejecución de las obras. Por otra parte,
además de la finalidad práctica de la conservación del Bien Arquitectónico, el
levantamiento debe ser considerado, además, documento necesario y significativo
para la catalogación del mismo, y por tanto del patrimonio histórico-artístico.
Un buen levantamiento general realizado sobre un bien cultural arquitectónico, debe
esencialmente permitir:
1. El conocimiento, preciso, fiable y depurado críticamente, de la configuración
morfológica y dimensional del objeto, en su estado físico actual.
2. El conocimiento técnico, tecnológico y material del objeto, que ayude a
comprender tanto sus modalidades constructivas, como sus condiciones
actuales de alteración y degradación.
3. La posibilidad de una ágil edición temática de la planimetría del
levantamiento, para profundizar en el conocimiento histórico “global” del
propio objeto como primer documento de sí mismo, que sólo es descifrable
gracias a una cuidadosa tarea de levantamiento y de observación directa.
4. Observaciones históricas procedentes tanto de una aproximación preliminar
documentada y planificada sobre el objeto (comprensión crítica previa),
indispensable para la conducción de un buen levantamiento, como de
observaciones inéditas, fruto del contacto directo y frecuente con el
monumento.
El levantamiento deberá contemplar también las relaciones entre el edificio y su
contexto, permitiendo:
 La lectura histórica del edificio.
 Su entendimiento proyectual y constructivo.
 El adecuado proyecto de intervención y la estimación de los costos
correspondientes.
3. Ensayos para determinar las propiedades de los materiales
Una vez realizada la inspección visual y luego de determinar el sistema estructural,
y las condiciones anteriormente mencionadas, procedemos a los ensayos in situ,
sin embargo es importante aclarar que en esta etapa se puede escarificar algunos
elementos para determinar cómo está dispuesto su refuerzo, que tipo de refuerzo
es y si cumple o no con las disposiciones de la NSR actual. Para los edificios en
mampostería estructural no reforzada se deben realizar los siguientes ensayos.

12. Índice de Rebote:
El índice de rebote es un ensayo que se utiliza para conocer la resistencia del
concreto en la estructura, debido a que su uso comenzó como una forma de conocer
la resistencia de una roca, se debe tener cuidado en la utilización de un martillo de
Smith adecuado para las resistencias que puede llegar a presentar un concreto.
Para la determinación del índice de rebote se utiliza la norma INVIAS; INV 418-07;
y este se debe realizar sobre las unidades de concreto que posean una relevancia
importante en el sistema constructivo, como lo es la placa de entre piso y contrapiso,
columnas, vigas, viguetas dependiendo de lo existente en la obra.
Para realizar el ensayo se debe retirar el polvo, la pintura o cualquier elemento no
propio del concreto, cuando la superficie tenga irregularidades debidas a la madera
de la formaleta, se debe pulir la superficie con la piedra abrasiva con la que
normalmente cuenta el esclerómetro; En concretos viejos o endurecidos se debe
quitar hasta 10mm de la superficie externa y se deben realizar de 5 a 10 impactos
con el martillo.
La zona de prueba debe tener por lo menos 15 cm de diámetro y 10cm de espesor,
para evitar errores en la obtención de los datos debido a que la pieza puede ser
excesivamente plástica. Para elegir la superficie de prueba, se debe idealizar donde
el material sea el más representativo, es decir si el concreto en su fundación quedo
con bastantes grumos y/o con una porosidad muy alta en su gran mayoría se debe
examinar una zona que cumpla estas especificaciones.
Ensayo de Resistencia a la Compresión en Ladrillos
El ensayo de resistencia a la compresión en ladrillos se realiza según los
lineamientos de la norma técnica colombiana NTC 4017, y este consiste en la falla
de ladrillos a una fuerza uniaxial sobre la cara del ladrillo que se desea conocer la
resistencia.
Para conocer la resistencia del ladrillo se aplica una carga a una velocidad constante
menor a 8900N/min, sin embargo se considera que para que se cumpla esto la
carga debe ser aplicada a 1.3mm/min en la deformación del ladrillo.
Conociendo la carga a la que falla el ladrillo y el área en la cual fue aplicada la carga
se conoce cuál es el máximo esfuerzo admisible que soporta la unidad de arcilla,
con este valor se obtiene otra especificación que será ingresada más adelante en
el modelo estructural del estudio de vulnerabilidad.
Núcleos de Concreto

13. El ensayo consiste en fallar una muestra de concreto según la Norma INVIAS E-
418, con núcleos de concreto con diámetros mayores a 95mm, entre otras
especificaciones mínimas que se pueden observar en la norma ya mencionada.
En la resistencia a la compresión en los núcleos de concreto se utiliza la misma
metodología que la de las unidades de ladrillo, puesto que el principio es el mismo,
conocer la carga con la que falla el cilindro y dividirla en el área de la cara en la que
se aplicó dicha carga para obtener el esfuerzo promedio del núcleo de concreto.
Conociendo la resistencia de los cilindros de concreto se pueden comprobar
algunos de los datos obtenidos del esclerómetro, además de que dicho ensayo
ayudara a indicar las propiedades que se aplicaran en el modelo estructural.
Extracción de Probetas del Acero de Refuerzo
Las muestras del acero de refuerzo para determinar sus propiedades físicas,
químicas y/o mecánicas, deben ser tomadas de acuerdo con lo indicado en la norma
ASTM A 370. Las barras que se remuevan de la estructura, deben ser reemplazadas
(incluyendo su longitud de desarrollo), si así lo demanda el diseño estructural.
Para ello, además se deben contemplar las siguientes consideraciones:
 Las probetas se deben remover de zonas donde el refuerzo esté sometido al
mínimo esfuerzo y no más de una probeta se extraerá de la misma sección
transversal de un miembro estructural.
 Se debe respetar la longitud de desarrollo de las varillas, para evitar el
debilitamiento del elemento afectado por la extracción de la probeta.
 Para elementos estructurales que tengan una luz de menos de 7,5 m o un
área cargada de menos de 60 m2
, se debe tomar por lo menos una muestra
del refuerzo principal.
 Para luces o áreas mayores, se debe tomar un mayor número de muestras.
Si en el dearrollo del estudio de vulnerabilidad se desea conocer propiedades mas
especificas se pueden recurrir a los siguientes ensayos:
Ensayos Físicos
 Dimensiones
 Porosidad abierta
 peso
 Permeabilidad abierta
 pero

14.  Densidad
 Análisis Térmico
 Absorción capilar
 Ensayos Sónicos
Ensayos Mecánicos.
 Ensayo de resistencia a la compresión (Concreto, Mortero de pega,
mampostería, unidades de mampostería).
 Ensayo de resistencia a la tracción (Acero de refuerzo, nucleos de concreto,
etc.).
 Ensayo de resistencia a la flexión.
Ensayos Químicos
 Contenido aproximado de cemento
 Contenido de sales de Sodio
 Contenido de sales de Potasio
 Determinación del frente de carbonatación
 Contenido aproximado de sulfatos.
Ensayos Biológicos
 Contenido Aproximado de materia Orgánico
 Análisis químico elemental y analítico
 desarrollo de cultivos microbiológicos
 difracción de rayos X
Ensayos Microscópicos
 Análisis petrográfico del concreto
 Microscopía electrónica de contaminaciones y microorganismos1
.
4. Levantamiento Arquitectónico
El levantamiento arquitectónico de la edificación es una de las partes más
fundamentales del estudio, puesto que la mampostería estructural no reforzada
sufre grandes cambios respecto a la ubicación de las ventanas, las puertas, y
cualquier elemento que afecte la continuidad de un muro.
1 Durabilidad y Patología del Concreto, capitulo 9, Inspección, evaluación e inspección de estructuras en concreto, Diego Sanchez de Guzmán
A partir de los planos arquitectónicos y de la inspección visual de la estructura, el
ingeniero calculista tiene una mejor idea de cómo puede llegar a comportarse la
estructura, puede identificar con certeza cuales son los muros más cargados, los

15. elementos de mayor importancia y los elementos que necesitan de un mayor
refuerzo en caso de determinarse un reforzamiento de la estructura.
El desarrollo del plano arquitectónico se puede realizar antes de los ensayos o
conjuntamente, con el fin de determinar con certeza cuáles son los elementos que
se deben ensayar con un mayor cuidado, puesto que de sus propiedades dependerá
el comportamiento de la estructura. Normalmente, por tiempo los planos
arquitectónicos no se encuentran disponibles antes de los ensayos debido al tiempo
que conlleva realizarlos.
Es importante que el arquitecto haga un trabajo conjunto con el ingeniero calculista
para interpretar diferentes espacios que a través del tiempo se han deteriorado y
que de pronto en la actualidad no se encuentre completo y no se comprenda si es
algún elemento importante de la estructura o no.
Contrastar el dibujo del arquitecto con una visita de la edificación ayudara a aclarar
dudas sobre muros, pantallas, intervenciones anteriores, etc. que puedan surgir
durante el cálculo estructural, es importante que el ingeniero calculista de la
edificación preste especial atención a los elementos que tienen cargas altas,
además de los voladizos y sobre todas las cosas de llevar un trabajo conjunto con
un ingeniero geotecnista, el cual ayude a determinar el funcionamiento de los
cimientos de la construcción y le ayude al arquitecto a dibujar la planta de
cimentación.
5. Levantamiento Estructural
Modelo Estructural de la Edificación
Para realizar el modelo estructural de la edificación se parte de un plano
arquitectónico detallado, se crea una capa especifica que en el trabajo se llamara
“Unifilares” que se distingue por su color magenta. Esta capa se dibuja con líneas
en la mitad de las vigas, muros y cualquier elemento estructural que se observe en
planta, sin incluir las columnas o elementos verticales, puesto que estos elementos
se agregan posteriormente en el programa ETABS.
La idea principal de utilizar la capa Unifilares es poder representar el plano
arquitectónico o estructural en el programa ETABS. Una vez terminado el dibujo de
los unifilares se deben copiar y pegar en un archivo nuevo de AutoCAD, en este
nuevo archivo se crean varias capas para separar los unifilares de cada piso, es
decir por cada piso que tenga la estructura se asignara una capa diferente a su
unifilar, una vez realizado este proceso el nuevo archivo será guardado como dxf.
Figura 3: Ejemplo Unifilar.

16. Fuente: Autor.
Ya creado el archivo *.dxf, abrimos el programa ETABS, y se da clic en “file” y luego
en “new model”, donde abran tres (3) opciones, “use saved user default settings”, lo
cual indica que inicia el modelo con las propiedades que trae configuradas por
defecto por el usuario, la siguiente opción es “use settings from a model file” se
utiliza si se tiene algún modelo con las especificaciones parecidas o iguales al
modelo que se va a ingresar y la última opción “Use built-in settings with:” menciona
otras opciones que no serán utilizadas en el presente manual, como se supone que
la información que se ingresara al modelo es nueva se selecciona la primera opción.
Figura 4: Método de ingreso al modelo nuevo
Fuente: Autor.
Una vez elegida esta opción se da clic en “ok” y se abre un cuadro de dialogo en el
cual se solicita que tipo de uso se le va a dar al programa para el dibujo de los
elementos, debido a que el ingreso del dibujo es a partir de un modelo en planta

17. *.dxf entonces lo mas sencillo es elegir la opción por defecto de la rejilla “Grid Only”
y se modifican los parámetros del número de líneas en la dirección “x” y en la
dirección “y”, como no se necesitan líneas de guía se ingresa el número 1 en ambas
opciones. El espaciamiento entre las líneas de grillas no es importante por que el
modelo se importa del dibujo en *.dxf por lo cual esta opción se deja por defecto, en
este cuadro de dialogo es importante ingresar el número de pisos, debido a que el
modelo de la práctica cuanta con 4 pisos ese será el valor a asignar, los demás
valores se dejan por defecto y se da clic en “ok”.
Figura 5: Ingreso del número de pisos al modelo.
Fuente: Autor.
Debido a que el modelo por defecto está en unidades inglesas, lo mejor es cambiar
a unidades internacionales de Tonelada-metro, para ello se da “clic” en la parte
inferior derecha de la pantalla en donde dice “Units…” (Debido a que la versión de
trabajo es ETABS 2013 aparece este botón, para versiones anteriores muestra las
unidades y un botón desplegable donde se pueden modificar directamente) y luego
se da clic en “Consistent units…” y se modifica el cuadro de “length units” por “m”,
el de “force units” por “tonf” y el de temeprature units por C”, al final se da clic en
“ok”.
Figura 6: Cambio de unidades.

18. Fuente: Autor.
Después se comienza a asignar algunas propiedades al modelo. Como primera
instancia, se debe ingresar los tipos de materiales que se van a utilizar, para ello se
debe tener los resultados del laboratorio respecto a dichos materiales. El primer
material a ingresar es el concreto de las columnas para ello se debe dar clic en
“define” del menú del programa, luego se da clic en “material properties…” allí se
abrirá un cuadro de dialogo, donde se selecciona “Add new material” y se modifica
en “region:” a “user” y en “material Type” a “Cocncrete”.
Figura 7: Ingreso de un nuevo material
Fuente: Autor.
Luego de hacer esta modificaciones se da clic en “ok” y se abrirá un cuadro de
dialogo en el cual se comienzan a hacer algunas modificaciones, en el nombre, el
color del material, notas, cosas que para el presente manual no son de mayor
importancia, en lo cual si se necesita hacer modificaciones es en el peso del material
o densidad, la cual se modifica en “weight per unit volume” por 2,4T/m3
, el módulo
de elasticidad del concreto en “Modulus of Easticy, E”; el cual se calcula a partir de
la ecuación que recomienda la NSR-10, 4700 ∗ √𝑓´𝑐 donde f’c debe estar en MPa,
debido a que el promedio de la resistencia de las vigas es de 20,30 MPa por lo que
el Modulo de elasticidad es de 2617609,5 Ton/m2
y para ingresar la resistencia del
concreto se da clic en “Modify/show material property desingn data…” y luego en
“Speciefed Concrete Compressive Strength, f’c” se ingresa los 2030 Ton/m2
, para
las columnas la resistencia es de 2310 MPa con un módulo de elasticidad de

19. 2258935,59 Ton/m2
e ingresamos la información de la misma manera y con la
misma densidad.
Figura 8: Diseño de concretos en ETABS
Fuente: Autor.
Con estas propiedades asignadas, proseguimos a crear un concreto que no tenga
peso, esto, con el fin de realizar un evaluó sísmico con una carga muerta y una
carga viva de las placas, y estas puedan ser asignadas con el material que no tiene
peso, así no modificara el evaluó de cargas en el cuál se tiene en cuenta el peso de
la loza, para realizar
Luego de haber creado los unifilares se debe abrir el programa ETABS e ingresar
las propiedades del modelo, como ya se ha especificado anteriormente se debe
colocar una resistencia a la compresión en las vigas de
Una vez el archivo *.dxf sea generado se podrá importar al programa ETABS, para
esto se ejecuta el programa y se va a la parte superior en la barra de tareas y se da
clic en “file”, luego en el meno desplegable se da clic en “import” y luego se da clik
en “.dxf/.dwg file of floor plan” como se observa en la figura 2.

20. Figura 2: Importación de plantas estructurales a partir de un archivo DXF en
ETABS 2013.
Fuente: Autor.
Cuando se da clic en esta opción se abre un cuadro de dialogo del explorador de
Windows, donde se solicita ubicar el archivo DXF, se da clic en abrir y aparecerá un
cuadro de dialogo donde solicita las propiedades de las vigas, columnas, placas y
la aperturas, es importante explicar que el programa asume que se desea ingresar
los unifilares de la estructura en tres dimensiones, lo cual es posible si así se dibuja
en AutoCAD, en el presente trabajo de grado por considerar dispendioso el dibujo
en 3D, solo se utilizan las plantas de la estructura por lo cual solo se seleccionara
el tipo de , la capa del unifilar con la cual se va a ingresar y el piso en el cual
corresponde dicha capa