ESTUDIO DE CASO DE UN EDIFICIO

1. Estudio de caso
Edificio / Vista Hipódromo
Profesor. Ing. Argenis Soteldo
Alumno: José Luis Peralta
Politécnico Santiago Mariño/ Barinas

2. Índice
 Introducción
Fallas Sísmicas
Comportamiento ante sismo
Estructuraciones Sismo
resistente
Tipos de esfuerzos en
elementos estructúrantes
 Fallas estructurales
Tipos de Fallas
Estudio de caso
Ficha
Clasificación edificio
Tipo de suelo
Análisis Falla estructural
• Causantes problemas
estructura
• Daños encontrados
• Tipos de fallas
presentes
• Piso Blando
• Hormigón
proyectado
• Hormigón
confinado
• Columnas cortas
Análisis Falla no estructural
Conclusión análisis edificio
Conclusión
Anexos
Sistemas de protección
sísmica
 bibliografía

3. Índice
Introducción
Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía
Introducción
A través del siguiente análisis se explicara como se comporta un
edificio ante un sismo, los tipos de estructuras sismos resistentes.
El modo en que se comporta un edificio y sus elementos
estructurantes , sometidos a esfuerzos, como, la tracción, pandeo
compresión, etc.
Los tipos de fallas que se presentan debido al sismo, para así
llegar a un análisis exhaustivo de un edificio en particular y
entender el porque del colapso de gran parte de las edificaciones
en la región metropolitana, como también en el resto del país.

4. Cuales son las Fallas
que se presentan
ante un evento
sísmico?
Índice
Introducción
Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía

5. Fallas sísmicas
Daño estructural
Es el sufrido por el sistema o
esqueleto resistente del edificio (pilares, vigas,
muros de carga, losas) y que compromete su
estabilidad constituyendo un real peligro para
los habitantes
Daño no estructural
Se refiere a todos los elementos
constructivos no resistentes (ciertos muros, tabiques y
otros) que no comprometen la estabilidad de la obra,
pero dependiendo de la magnitud del daño sufrido
pueden constituir un peligro a la integridad física de los
ocupantes
Índice
Introducción
Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía

6. Comportamiento ante sismo
Fig. 1 y 2: El efecto de un terremoto sobre un edificio se incrementa con
cada oscilación. Las fuerzas horizontales de corte actúan poderosamente
sobre su base y sus solicitaciones se van incrementando según la altura
del edificio.
Índice
Introducción
Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía

7. Estructuraciones Sismo resistente
Existen dos tipos básicos de
estructuraciones para absorber los esfuerzos
generados por los movimientos sísmicos del suelo:
1. Estructuración de pórticos formada por vigas y
pilares.
2. Estructuración de muros, los que pueden tener o
no dinteles o vigas de acoplamiento
En ambos casos es muy ventajoso el uso de losas para
que desarrollen la función de diafragma rígido al nivel
del cielo de cada piso, ya que con ello todos los
elementos resistentes se incorporan a la labor de
resistir los dañinos esfuerzos horizontales (de corte)
que solicitan cada piso del edificio.
Tipos de estructuraciones aptas para resistir cargas
horizontales
Principales
elementos de una estructura
resistente de hormigón armado,
en un diseño de tipo tradicional.
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Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
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8. Tipos esfuerzos de en elementos
estructúrantes
Porticos_pilares y vigas
Pórtico de un
vano con expresión de las
fisuras características debidas
al esfuerzo cortante en las
vigas. Si este tipo de fractura
se produce en un elemento
estructural es un daño serio.
Es necesario retirar el estuco
del elemento para verificar si
la fractura se produce en la
viga o sólo en su
recubrimiento.
Pilar
colapsado por
esfuerzo de
pandeo. Es un
serio daño
estructural, en
ocasiones la
enfierradura
metálica queda a
la vista.
LOSA
S
Fig. 7 y 8: Las
losas actúan como diafragmas
rígidos ante esfuerzos
horizontales. Cuando es un
daño estructural aparecen
grietas diagonales desde los
extremos hacia el centro de la
losa y son observables en el
propio piso y desde el nivel
inferior.
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Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
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9. Fallas
estructurales
Tipos de fallas
estructurales que se producen
durante un sismo para diferentes
configuraciones
Las fuerzas de sismo
actuantes en el centro de
gravedad de cada piso crean un
momento torsional que se
incrementa durante la respuesta
dinámica de la estructura,
llegando a cargar excesivamente
determinados elementos
estructurales, situación causante
de muchas fallas estructurales
Problemas Geotécnicos
Tixotropía: típico en suelos conformados por
arcillas sensitivas
licuefacción :típico de suelos friccionantes
Algunos ej. de este tipo de fallas
estructurales se dieron en los sismos de
Ciudad de México en 1985 y en el de Kobe,
Japón, 10 años después
Columnas Cortas
Ante un evento sísmico las
vigas se comporten plásticamente antes
que las columnas, ya que cuando una viga
empieza a fallar pasando de un estado
elástico a inelástico absorbe parte de la
energía del sismo; en cambio, si una
columna falla primero y empieza a
pandearse y deformarse, las cargas
verticales de compresión pueden provocar
un rápido colapso
estructural.
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Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
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10. Fallas
estructurales
Tipos de Falla
Menor resistencia
de columnas que
vigas
Las
columnas tienen menor
resistencia que las
vigas, las primeras
fallarán primero lo que
provoca que la
estructura se vuelva
un mecanismo y esta
colapse. La falla puede
ser reparada si se da
Columnas débiles
Las fuerzas sísemn iclaass visgeasdistribuyen
proporcionalmente a la rigidez y resistencia de los
elementos estructurales verticales. Entonces, si la
rigidez de las columnas o paredes que soportan la
estructura sufre un cambio brusco ya sea por
confinamiento de las paredes hasta cierta altura de
los marcos, por desniveles del terreno, por nivel
intermedio entre dos pisos, se concentrarán los
esfuerzos y se acumulará energía en el piso más
débil, dado que el nivel donde se interrumpen los
elementos verticales es más flexible que los
demás, lo que permite que se produzca un
problema de estabilidad.
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11. Fallas
estructurales
Tipos de Falla
Piso Blando
Son pisos donde
los elementos estructurales
verticales son interrumpidos,
para ofrecer más espacio en
ese piso o por razones
arquitectónicas, generalmente
en los niveles de acceso. Esto
produce un debilitamiento de
la rigidez de los elementos
verticales en ese piso.
Falta de confinamiento del
concreto en columnas
Se produce cuando se utilizan
pocos o ningún aro de confinamiento del
concreto, por lo que el núcleo de los
elementos sometidos a flexocompresión
falla en forma explosiva.
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12. Fallas
estructurales
Tipos de Falla
Falta Redundancia
Buscar que la
resistencia a fuerzas sísmicas
dependa de varios elementos,
puesto que si se cuenta con
pocos elementos resistentes
(falta de redundancia), la falla
de uno de ellos provocará el
colapso total o parcial de la
estructura.
Torsión entre pisos
La torsión entre pisos se produce
por la excentricidad entre el centro de masa y el
centro de rigidez en un piso, debido a que los
elementos rígidos están colocados de manera
asimétrica en un piso (ductos de elevadores), o
a la colocación de grandes masas en forma
asimétrica respecto al centro de masa.
Generalmente se produce en edificios de
esquina, debido a la gran rigidez que presentan
los muros de colindancia, pero basta con que se
excedan ciertos límites de excentricidad (una
mala distribución de la rigidez lateral) para que
se produzcan efectos negativos de la torsión.
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Bibliografía

13. Fallas
estructurales
Tipos de Falla
Desplazamiento
relativo entre pisos.
La excesiva
flexibilidad de los marcos) y
dimensiones de juntas
constructivas insuficientes,
provoca daños en paredes de
cerramiento por la excesiva
flexibilidad de los marcos. Los
desplazamientos laterales
excesivos se deben a las grandes
distancias entre los elementos de
soporte (claros o luces), las
alturas y las rigideces de los
mismos. Se pueden tener como
problemas: inestabilidad
estructural y daños en elementos
no estructurales adosados a
niveles contiguos.
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Conclusión
análisis
edificio
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Anexos
Bibliografía

14. Estudio de caso
Edificio Vista Hipódromo
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Introducción
Fallas Sísmicas
Estudio de caso
Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía

15. Vista
Hipódromo
Ficha
Edificio Vista Hipódromo
Inmobiliaria: Independencia S.A.
Constructora: Mujica y González Ltda.
Arquitectos: Rencoret Arquitectos
Asociados
Dirección: Av. Hipódromo Chile 1631,
Independencia, Santiago
Año Construcción: 2007
Características inmueble: 7 dptos.(1,2 y 3
dorm.) por piso, en 21 pisos.
Precio: UF1.600 y UF1.800
Situación actual: inhabitable
Ubicació
n
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Conclusión
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edificio
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Bibliografía

16. Clasificación edificio
según Norma
Norma Nch. 433 of 96 "Diseño Sísmico"
Zona sísmica II
Clasificación edificios Categoría C
Edificios destinados a la habitación privada o al uso
público que no pertenecen a ningunas de las
categorías A o B, y construcciones de cualquier tipo
cuya falla pueda poner en peligro otras
construcciones de las categorías A, B, C.
Sistema Estructural Pórtico
Material estructural Acero y Hormigón armado
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17. Tipo suelo
Comuna
Independencia
Zona sísmica II
Norma Nch 433 of 96
Antecedentes del subsuelo
El suelo en Hipódromo,
1631 es de
arcilla, limos y arenas finas.
Dato otorgado por Mauricio
Poblete Rodríguez
Ingeniero Civil.
H-
1
H-
2
H-
3
ARENAS
FINAS
ARCILLA LIMOS
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18. Análisis Falla estructural
Situación/ Declarado inhabitable por la
Dirección de Obras de la Municipalidad de
Independencia
informe inicial del Serviu
Informe preliminar
DICTUS/ El edificio no va
a colapsar, pero da
numerosas
recomendaciones, entre
ellas alzaprimar –sostener
con estructuras de metal a
presión- un sector del
inmueble.
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análisis
edificio
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Bibliografía

19. Análisis Falla
estructural
Causantes problemas estructura
El declive que
presenta la obra genera un
desplome inminente, como
medida se colocaron
alzaprimas
La altura mínima de esto son 2
metros 40 centímetros, pero el
declive del costado ya bajó a 1
metro 80 centímetros respecto
al soporte de esta construcción
Suelo + Pilares = Causantes problemas
estructura
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Conclusión
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edificio
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20. Análisis Falla
estructural
Causantes problemas estructura
Problema de cálculo y
ejecución
=
Causantes problemas
estructura
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edificio
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21. Análisis Falla
estructural
Daños encontrados
Armaduras de fierro
del concreto que no
soportaronE lsato p sree dseióben a que en los
últimos años han proliferado los
edificios con menos muros
estructurales en sus plantas bajas
porque las inmobiliarias ponen
estacionamientos en subterráneos o
zócalos para mejorar el negocio
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edificio
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Bibliografía

22. Malla insuficiente y sin cantidad
de trabas correspondientes
La imagen muestran que
las enfierraduras en muros
estructurales no soportaron las
cargas derivadas del terremoto
Análisis Falla
estructural
Daños encontrados
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edificio
Conclusión
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Bibliografía

23. Análisis Falla
estructural
Daños encontrados
En las fotografías podemos
apreciar fallas de muros de hormigón
armado bajo solicitación predominante
de compresión producto de esfuerzo
que incluyen sismos. Estos se
encuentran en el primer piso de
estacionamientos
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edificio
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24. Análisis Falla estructural
Daños encontrados
Fisuras
por corte de distintos
tamaños en muros
de hormigón armado
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edificio
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25. Análisis Falla estructural
Daños encontrados
Fisuras intersección
muro losa.
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Conclusión
análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía

26. Primer piso blando Con
menos muros
estructurales de
concreto en la
base, presentaron
mas fallas por
compresión a
causa del sismo
Fuente: diagramas extraídos
CiIPER
Análisis Falla estructural
Daños encontrados
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análisis
edificio
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27. Fuente: diagramas extraídos
CiIPER
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes
Piso Blando
Construcciones con un
diseño que privilegia el uso intensivo
del suelo para maximizar el negocio
de la inmobiliaria. Ello obliga a poner
los estacionamientos en
=-
subterráneos o zócalos. Eso significa
que las plantas bajas, para permitir la
circulación de vehículos, tienen más
muros discontinuos o machones Índice
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análisis
edificio
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28. Fuente: diagramas extraídos
CiIPER
Gancho sísmico que no resiste la
presión
Los ganchos
suplementarios consecutivos
que enlazan la misma barra
longitudinal deben tener sus
ganchos de 90° en lados
opuestos de la columna
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes
Piso Blando
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análisis
edificio
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29. Fuente: Informe PentaCiIPER
Hormigón
Proyectado
cuando una estructura de
concreto es sometida a compresión,
el hormigón tiende a proyectarse, es
decir a partirse en trozos y salir hacia
los lados, dejando fierros a la vista
Un temblor hace que
el edificio oscile y durante esta
oscilación la estructura primero
se carga sobre un sector y luego
sobre el otro. Entonces hay un
momento en que un muro o un
pilar recibe más carga de lo
habitual, más compresión. El
hormigón debería permanecer
confinado, sin proyectarse
modo 1 modo 2 modo 3
f2 f3 f1
Figura 2. La formas de oscilación de los tres
primeros modos de oscilación de un edificio de
cuatro pisos.
Figura 3. Modos normales de oscilación de un piso.
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes
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análisis
edificio
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Bibliografía

30. Fuente: Informe PentaCiIPER
Hormigón
Proyectado Al proyectarse el hormigón, la
enfierradura queda desnuda luego, cuando el
sismo inclina el edificio sobre el sector
contrario, el acero se estira o rompe( fig. 1). Al
siguiente ciclo de oscilación, este sector
debilitado vuelve a soportar compresión ( fig.
2)y como las barras ya no están recubiertas, se
doblan o “pandean”( fig. 3)y . Hay mayor riesgo
de que esto pase cuando la persistencia del
ciclo de oscilación se aproxima o supera un
segundo, siendo mas recurrentes en los
edificios altos.
fig. 1
fig. 1
fig. 3
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análisis
edificio
Conclusión
Anexos
Bibliografía
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes

31. Fuente: Informe PentaCiIPER
Análisis Falla estructural
Hormigón
Confinado
Tipos de fallas presentes
NCh 433, establece
en su anexo B que deben
seguirse las indicaciones del
capítulo 21 de la norma
norteamericana ACI 318, y este
se refiere a que el refuerzo
transversal debe proporcionarse
ya sea mediante estribos
cerrados de confinamiento
sencillos o múltiples. Se pueden
usar ganchos suplementarios
del mismo diámetro de barra y el
mismo espaciamiento que los
estribos cerrados de
confinamiento”
Tipos de estribos cerrados
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edificio
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32. Fuente: ingeniero Saragoni
No se usó forma de
estribo con gancho. Lo que hay son
estribos que terminan en 90º,
cuadrados, que quedan
envolviendo el fierro, pero no
enganchándolo.
Si bien esto es admitido por la
norma, queda claro que hay que
corregir la norma y solo utilizar el
enganchamiento de 135°
Estribos que
terminan en
90°
Estribos que terminan en
135°, Norma ACI 318
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes
Hormigón Confinado
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edificio
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33. Fuente: Informe PentaCiIPER
Norma chilena para el
tratamiento del hormigón NCh
430
En 2008 se puso en
vigencia la última actualización de la
norma, que determina que sí deben
utilizarse los estribos y ganchos como
están descritos en el código de
Estados Unidos señala el ingeniero
calculista René Lagos.
Para evitar la proyección del
Hormigón ( que se rompa en
trozos) por la compresión que
provoca un sismo , se usan
estribos de confinamiento
cerrados . La figura muestra
un pilar con 4 barras
longitudinales “amarradas” por
un estribo ( en rojo)
Fig. muestra proyección del Hormigón
Análisis Falla estructural
Tipos de fallas presentes
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34. Fuente: Informe PentaCiIPER
Análisis Falla estructural
Índice Tipos de fallas presentes
Columnas Cortas
Al colapsar la columna primero,
comienza a pandearse y deformarse, las
cargas verticales de compresión pueden
provocar un rápido colapso
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35. Análisis daños no estructural
Deformación de ventanas por
compresión Fisura tabique
Desprendimiento recubrimiento
Desprendimiento revestimiento
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36. Conclusión análisis edificio
Conclusión en base a la inspección, Podemos apreciar a simple vista que el edificio
esta estructurado en base a muros de rigidez al corte y flexión en ambas direcciones principales.
Los elementos resistentes verticales están unidos en cada nivel por losas que frente a
solicitaciones horizontales actúan como diafragma rígido en su plano.
El edificio presenta daños importantes sobre la mayor parte de los muros de hormigón armado en
el primer piso, los cuales se presentan a través de desmoronamiento del hormigón, al pandeo y
rotura de refuerzos verticales junto a la perdida de confinamiento de los mismos (falla por
compresión).además presenta un desnivel de inclinación de 40° en las losas de prácticamente
todos los pisos, lo cual ha provocado múltiples fisuras en estas en los sectores colindantes a los
muros afectados. En el primer piso se observan fisuras producto del esfuerzo de corte.
Estos daños se podrían derivar de un problema en la fundación, problema de cálculo de
estructura.
La inclinación por su parte se debería al desaplome producto de la falla de pilares, que se molieron
y eso genera un descenso diferencial.
A priori no se ve falla del uso del suelo Lo que si pudo ocurrir es una amplificación fuerte del
movimiento respecto de como se mueve en otros sectores. La falla aquí sería una mala
clasificación sísmica para efectos de aplicación de la NCh 433.
Debido a las características de los daños se estima indispensable la confección de un proyecto de
reparación que devuelva al edificio su resistencia perdida.
Este proyecto debe contemplar:
Verticalidad del edificio
Nivelación de plantas
Estudio de resistencia de hormigón
Revisión de estudio de suelos
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edificio
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