2. DAÑOS
ESTRUCTURALES
Profesor: Ph.D. Genner Villarreal Castro
«...a las personas no los mata el sismo, sino los edificios que colapsan»
Kliachko M.A.
RELACIÓN DE CAUSAS
• Analizando las causas de fallas en estructuras
de edificios se puede ver que se distribuye así:
- Deficiencias en el proyecto 22%
- Deficiencias en ejecución 18%
- Autoconstrucción 25%
- Deficiencias de los materiales 20%
- Fallas en el servicio (uso) 10%
- Otras causas 5%
MAPA SISMICO DEL PERU
ACTIVIDAD SISMICA EN EL PERU
ENTRE 1960-1995
ENSEÑANZAS DEJADAS POR
LOS SISMOS EN EL PERU
SISMO DE CHIMBOTE
31 DE MAYO DE 1970
EPICENTRO
MAPA DE INTENSIDADES ZONA NORTE
MAPA DE INTENSIDADES ZONA CENTRAL
MAPA DE INTENSIDADES ZONA SUR
PLAZA DE ARMAS DE YUNGAY DESPUES
DEL SISMO
SUELOS EXPANSIVOS
SISMO DE NAZCA
12 DE NOVIEMBRE DE 1996
MAPA DE INTENSIDADES
900 REPLICAS
PROBLEMAS EN JUNTAS
SISMO DE OCOÑA
23 DE JUNIO DE 2001
REPLICAS AL 25 DE JUNIO DEL 2001
REPLICAS AL 27 DE JUNIO DEL 2001
REPLICAS AL 10 DE JULIO DEL 2001
COLUMNA CORTA
IMPACTO Y EROSIÓN
SALINIZACIÓN
SISMO DE PISCO
15 DE AGOSTO DE 2007
EVALUACIÓN
DEL MINISTERIO
DE TRABAJO
POSIBLE FORMACIÓN DE RÓTULAS
PLÁSTICAS EN VIGAS
PROBLEMAS EN JUNTAS
ENSEÑANZAS DEJADAS POR
LOS SISMOS EN EL MUNDO
SISMO DE ALASKA
27 DE MARZO DE 1964
EDIFICIO DE LA CALLE L
RÓTULAS PLÁSTICAS EN LAS COLUMNAS
LICUACIÓN DE SUELOS
CIUDAD DE SEWARD DESPUES DEL TSUNAMI
SISMO DE CARACAS
29 DE JULIO DE 1967
CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN LAS
COLUMNAS DEBIDO AL CAMBIO DE RIGIDEZ EN EL
3ER PISO
DERRUMBE DE LOS 4 ULTIMOS PISOS DEL
EDIFICIO MANSIÓN CHARAIMA(11 PISOS)
FALLA EN CONEXIÓN VIGA COLUMNA
FALLA POR CORTE EN COLUMNA
DEL 1ER PISO
FALLA POR CORTE EN LAS VIGAS
SISMO DE MÉXICO
19 DE SETIEMBRE DE 1985
CONFIGURACIÓN EN “L”
CENTRAL DE TELECOMUNICACIONES
SISMO DE KOBE
17 DE ENERO DE 1995
FALLA POR PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN
ESTADO DE LA LINEA EXPRESA
INCENDIO EN LA FÁBRICA DE ACERO
ESTRUCTURAL
COMUNICACIÓN TEMPORAL
MAREMOTO
REFUGIO DE DAMNIFICADOS
COLAS PARA OBTENER ALIMENTOS
INSCRIPCIÓN DE DAMNIFICADOS
ZONA DE PREVENCIÓN ANTE POSIBLES
RÉPLICAS
PROCESO DE RECONSTRUCCIÓN
SISMO DE CHILE
27 DE FEBRERO DE 2010
ENSEÑANZAS DEL SISMO DE CHILE 2010
- Discontinuidades en placas, con reducciones de sección en primeros niveles,
ocasionado por el uso de placas o muros bandera, que a partir de un piso superior
vuelan y crecen.
- Falta de estribos en núcleos de placas.
- Diseño de placas de longitudes pequeñas, olvidando que para niveles de
compresión importantes no son placas sino columnas. Esto significa, que no
deben de haber varillas de diámetro reducido en el interior y varillas gruesas en el
exterior, sino que todas deben ser varillas gruesas y se deben tener varios
estribos, como si fueran columnas.
- Problemas de losas que acoplan placas importantes. Hay que considerar las
losas en modelos y reforzarlas para tomar los esfuerzos que se producen en estas
uniones.
- Losas de transferencia, para tener columnas abajo y muros arriba. Una vez más
se demuestra que este sistema no debe ser considerado para países sísmicos
como el nuestro, habiendo prácticamente eliminado estas soluciones la Norma
E060.
- Estructuras prefabricadas sin uniones rígidas bien hechas, con braquetes
insuficientes, sin vigas de amarre en una dirección.
RESPONSABILIDADES COMPARTIDAS
- El problema sísmico es complejo, porque se trata de fuerzas de la naturaleza de
carácter aleatorio en su magnitud, en su dirección, en su duración, en sus
características vibratorias como velocidad, frecuencia y aceleración.
- Es complejo también porque el efecto sobre las obras hechas por el hombre
depende de las características de los suelos donde están edificadas, en particular
de las ondas sísmicas en el emplazamiento de la edificación y de las
características propias de la edificación.
- El efecto de los sismos sobre el suelo, como licuación, asentamientos,
deslizamientos, así como su potencial de amplificación de las ondas sísmicas
debe ser evaluado y formar parte del informe del ingeniero geotécnico.
- La responsabilidad de la vulnerabilidad de la edificación, es decir la forma en
que ésta va a responder ante las vibraciones que le impone el sismo, es
compartida entre el arquitecto y el ingeniero estructural.
-Es pues una responsabilidad compartida entre el ingeniero estructural, el
arquitecto y el ingeniero geotécnico y de riesgo sísmico, y dicha responsabilidad
debe ser reconocida por la legislación.
- Establecer responsabilidades compartidas entre el propietario y los profesionales de
acuerdo a la ecuación.
RIESGO = PELIGRO x VULNERABILIDAD
Donde el propietario define el riesgo; los ingenieros geotécnicos, geólogos y
especialistas de riesgo sísmico definen el peligro de un determinado sitio y los
ingenieros estructurales y arquitectos definen la vulnerabilidad de la edificación.
- Crear un seguro obligatorio que proteja al propietario final, siendo obligatorio para los
promotores y prerrequisito para optar financiamiento con vigencia por el tiempo de
responsabilidad y luego obligatorio para el propietario final.
SISMO DE MIYAGI
7 DE ABRIL DE 2011
APORTES A LAS NORMAS DE ESTRUCTURAS
- Considerar la rigidez efectiva de los elementos de concreto armado y albañilería,
en los modelos matemáticos de las estructuras, para análisis estáticos equivalentes y
análisis dinámicos lineales (artículos 17 y 18.2 de la Norma E030), siendo una buena
aproximación usar el 50% de la rigidez de la sección sin agrietar.
- Podríamos modificar el artículo 18.3 de la Norma E030, para considerar lo siguiente:
a) ¿Cuándo debemos aplicar análisis inelásticos dinámicos?
b) ¿Cuántos registros debemos usar y qué características tendrían?
c) ¿Cómo se modela la estructura y cuándo es aceptable una respuesta
estructural?
d) ¿Qué contiene y cómo se valida una memoria de cálculo de este tipo de
procedimientos?
-Incorporar el Diseño Basado en Desempeño para el análisis sísmico por capacidad de
respuesta de la estructura, pudiendo ser un proceso de transición el análisis tiempo-
historia.
- Incorporar los Sistemas de Protección Sísmica como alternativa de solución para
edificaciones con bajo nivel de amortiguamiento.
- Incorporar la Interacción Suelo-Estructura al diseño sísmico como un modelo
integrado suelo-cimentación-superestructura.
“TODO LO QUE SE,
LE PERTENECE AL MUNDO”
¡MUCHAS GRACIAS!
gvillarrealc@unp.edu.pe
www.gennervillarrealcastro.blogspot.pe
www.librosdoctorgennervillarrealcastro.blogspot.pe
www.youtube.com/user/gennervc/feed

2. Daños estructurales.pdf

  • 1.
  • 2.
    «...a las personasno los mata el sismo, sino los edificios que colapsan» Kliachko M.A.
  • 3.
    RELACIÓN DE CAUSAS •Analizando las causas de fallas en estructuras de edificios se puede ver que se distribuye así: - Deficiencias en el proyecto 22% - Deficiencias en ejecución 18% - Autoconstrucción 25% - Deficiencias de los materiales 20% - Fallas en el servicio (uso) 10% - Otras causas 5%
  • 4.
  • 5.
    ACTIVIDAD SISMICA ENEL PERU ENTRE 1960-1995
  • 6.
    ENSEÑANZAS DEJADAS POR LOSSISMOS EN EL PERU
  • 7.
    SISMO DE CHIMBOTE 31DE MAYO DE 1970
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 13.
    PLAZA DE ARMASDE YUNGAY DESPUES DEL SISMO
  • 14.
  • 15.
    SISMO DE NAZCA 12DE NOVIEMBRE DE 1996
  • 16.
  • 17.
  • 20.
  • 21.
    SISMO DE OCOÑA 23DE JUNIO DE 2001
  • 22.
    REPLICAS AL 25DE JUNIO DEL 2001
  • 23.
    REPLICAS AL 27DE JUNIO DEL 2001
  • 24.
    REPLICAS AL 10DE JULIO DEL 2001
  • 27.
  • 30.
  • 31.
    SISMO DE PISCO 15DE AGOSTO DE 2007
  • 36.
  • 37.
    POSIBLE FORMACIÓN DERÓTULAS PLÁSTICAS EN VIGAS
  • 38.
  • 39.
    ENSEÑANZAS DEJADAS POR LOSSISMOS EN EL MUNDO
  • 40.
    SISMO DE ALASKA 27DE MARZO DE 1964
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44.
    CIUDAD DE SEWARDDESPUES DEL TSUNAMI
  • 45.
    SISMO DE CARACAS 29DE JULIO DE 1967
  • 46.
    CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOSEN LAS COLUMNAS DEBIDO AL CAMBIO DE RIGIDEZ EN EL 3ER PISO
  • 47.
    DERRUMBE DE LOS4 ULTIMOS PISOS DEL EDIFICIO MANSIÓN CHARAIMA(11 PISOS)
  • 48.
    FALLA EN CONEXIÓNVIGA COLUMNA
  • 49.
    FALLA POR CORTEEN COLUMNA DEL 1ER PISO
  • 50.
    FALLA POR CORTEEN LAS VIGAS
  • 51.
    SISMO DE MÉXICO 19DE SETIEMBRE DE 1985
  • 52.
  • 53.
  • 54.
    SISMO DE KOBE 17DE ENERO DE 1995
  • 56.
    FALLA POR PROFUNDIDADDE CIMENTACIÓN
  • 57.
    ESTADO DE LALINEA EXPRESA
  • 58.
    INCENDIO EN LAFÁBRICA DE ACERO ESTRUCTURAL
  • 59.
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.
    ZONA DE PREVENCIÓNANTE POSIBLES RÉPLICAS
  • 65.
  • 76.
    SISMO DE CHILE 27DE FEBRERO DE 2010
  • 79.
    ENSEÑANZAS DEL SISMODE CHILE 2010 - Discontinuidades en placas, con reducciones de sección en primeros niveles, ocasionado por el uso de placas o muros bandera, que a partir de un piso superior vuelan y crecen. - Falta de estribos en núcleos de placas. - Diseño de placas de longitudes pequeñas, olvidando que para niveles de compresión importantes no son placas sino columnas. Esto significa, que no deben de haber varillas de diámetro reducido en el interior y varillas gruesas en el exterior, sino que todas deben ser varillas gruesas y se deben tener varios estribos, como si fueran columnas. - Problemas de losas que acoplan placas importantes. Hay que considerar las losas en modelos y reforzarlas para tomar los esfuerzos que se producen en estas uniones. - Losas de transferencia, para tener columnas abajo y muros arriba. Una vez más se demuestra que este sistema no debe ser considerado para países sísmicos como el nuestro, habiendo prácticamente eliminado estas soluciones la Norma E060. - Estructuras prefabricadas sin uniones rígidas bien hechas, con braquetes insuficientes, sin vigas de amarre en una dirección.
  • 80.
    RESPONSABILIDADES COMPARTIDAS - Elproblema sísmico es complejo, porque se trata de fuerzas de la naturaleza de carácter aleatorio en su magnitud, en su dirección, en su duración, en sus características vibratorias como velocidad, frecuencia y aceleración. - Es complejo también porque el efecto sobre las obras hechas por el hombre depende de las características de los suelos donde están edificadas, en particular de las ondas sísmicas en el emplazamiento de la edificación y de las características propias de la edificación. - El efecto de los sismos sobre el suelo, como licuación, asentamientos, deslizamientos, así como su potencial de amplificación de las ondas sísmicas debe ser evaluado y formar parte del informe del ingeniero geotécnico. - La responsabilidad de la vulnerabilidad de la edificación, es decir la forma en que ésta va a responder ante las vibraciones que le impone el sismo, es compartida entre el arquitecto y el ingeniero estructural. -Es pues una responsabilidad compartida entre el ingeniero estructural, el arquitecto y el ingeniero geotécnico y de riesgo sísmico, y dicha responsabilidad debe ser reconocida por la legislación.
  • 81.
    - Establecer responsabilidadescompartidas entre el propietario y los profesionales de acuerdo a la ecuación. RIESGO = PELIGRO x VULNERABILIDAD Donde el propietario define el riesgo; los ingenieros geotécnicos, geólogos y especialistas de riesgo sísmico definen el peligro de un determinado sitio y los ingenieros estructurales y arquitectos definen la vulnerabilidad de la edificación. - Crear un seguro obligatorio que proteja al propietario final, siendo obligatorio para los promotores y prerrequisito para optar financiamiento con vigencia por el tiempo de responsabilidad y luego obligatorio para el propietario final.
  • 82.
    SISMO DE MIYAGI 7DE ABRIL DE 2011
  • 89.
    APORTES A LASNORMAS DE ESTRUCTURAS - Considerar la rigidez efectiva de los elementos de concreto armado y albañilería, en los modelos matemáticos de las estructuras, para análisis estáticos equivalentes y análisis dinámicos lineales (artículos 17 y 18.2 de la Norma E030), siendo una buena aproximación usar el 50% de la rigidez de la sección sin agrietar. - Podríamos modificar el artículo 18.3 de la Norma E030, para considerar lo siguiente: a) ¿Cuándo debemos aplicar análisis inelásticos dinámicos? b) ¿Cuántos registros debemos usar y qué características tendrían? c) ¿Cómo se modela la estructura y cuándo es aceptable una respuesta estructural? d) ¿Qué contiene y cómo se valida una memoria de cálculo de este tipo de procedimientos? -Incorporar el Diseño Basado en Desempeño para el análisis sísmico por capacidad de respuesta de la estructura, pudiendo ser un proceso de transición el análisis tiempo- historia. - Incorporar los Sistemas de Protección Sísmica como alternativa de solución para edificaciones con bajo nivel de amortiguamiento. - Incorporar la Interacción Suelo-Estructura al diseño sísmico como un modelo integrado suelo-cimentación-superestructura.
  • 90.
    “TODO LO QUESE, LE PERTENECE AL MUNDO” ¡MUCHAS GRACIAS! gvillarrealc@unp.edu.pe www.gennervillarrealcastro.blogspot.pe www.librosdoctorgennervillarrealcastro.blogspot.pe www.youtube.com/user/gennervc/feed