Download evaluación de la vulnerabilidad estructural de edificios del centro de

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD
ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DEL CENTRO DE
BOGOTÁ UTILIZANDO EL MÉTODO DEL ÍNDICE DE
VULNERABILIDAD
Presentado por:
ANDRÉS MAURICIO QUIROGA MEDINA
Trabajo de grado para optar por el título Ingeniero Civil
BOGOTÁ D.C.
ENERO DE 2013
Presentado por:
ANDRÉS MAURICIO QUIROGA MEDINA
C.C.: 1.136.879.946 de Bogotá
Director:
JOSE ANTONIO MAGALLÓN GUDIÑO
I.C., M.S.C.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
ENERO DE 2013
TABLA DE CONTENIDO
1.
INTRODUCCIÓN ...............................................................................................3
2.
MARCO TEÓRICO ............................................................................................6
2.1 Vulnerabilidad sísmica .................................................................................6
2.2 Método del índice de vulnerabilidad ...........................................................7
2.3 Conceptos involucrados en el método del índice de vulnerabilidad .......8
2.3.1 Índice de vulnerabilidad ...........................................................................8
2.3.2 Riesgo sísmico ........................................................................................9
2.3.3 Sismo resistencia .................................................................................. 10
2.3.4 Sistemas estructurales .......................................................................... 10
2.3.5 Tipos de sistemas estructurales (NSR, 2010) ....................................... 10
2.3.6 Resistencia al cortante proporcionada por el concreto en elementos no
preesforzados (NSR, 2010).............................................................................. 12
2.3.7 Cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas (NSR, 2010) ... 12
2.3.8 Periodo de vibración fundamental aproximado (NSR, 2010) ................. 13
2.3.9 Irregularidades en planta y altura (NSR, 2010) ..................................... 13
3.
2.3.9.1
Irregularidades en planta ............................................................ 14
2.3.9.2
Irregularidades en altura ............................................................. 16
ZONA DE ESTUDIO Y MÉTODO .................................................................... 19
3.1
Método del Índice de Vulnerabilidad adaptado a la Norma Sismo
Resistente, 2010 (NSR-10). ..................................................................... 24
I.
Organización del sistema resistente ........................................... 27
II.
Calidad del sistema resistente .................................................... 33
III.
Cálculo de la resistencia convencional ....................................... 34
IV.
Influencia del terreno y la cimentación ........................................ 41
V.
Losas .......................................................................................... 42
1
4.
VI.
Configuración en planta .............................................................. 42
VII.
Configuración en elevación......................................................... 46
VIII.
Conexiones elementos críticos ................................................... 49
IX.
Elementos con baja ductilidad .................................................... 51
X.
Elementos no estructurales ........................................................ 52
XI.
Estado de conservación ............................................................. 53
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................ 54
4.1 Edificio UGI ................................................................................ 54
4.2 Edificio de la Procuraduría ......................................................... 55
4.3 Edificio de la Contraloría ............................................................ 56
4.4 Edificio Internacional .................................................................. 57
4.5 Edificio World Service ................................................................ 59
4.6 Edificio Giraldo ........................................................................... 60
4.7 Edificio del SENA ....................................................................... 61
4.8 Edificio Hotel Tequendama ........................................................ 62
4.9 Resumen resultados .................................................................. 63
5.
CONCLUSIONES ............................................................................................ 72
6.
RECOMENDACIONES .................................................................................... 75
7.
REFERENCIAS ............................................................................................... 76
8.
ANEXOS .......................................................................................................... 78
9.
ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................... 79
10. ÍNDICE DE TABLAS........................................................................................ 82
2
1. INTRODUCCIÓN
Los efectos que tiene un sismo sobre la estructura de una edificación y los distintos
métodos constructivos para disminuir los daños generados, han sido motivo de
estudio por varios años en el área de la ingeniería civil. Parámetros como la
configuración de elementos estructurales, estado y calidad de los materiales, tipo de
suelo, cimentación, irregularidades en planta y elevación, entre otros, son los que
definen el comportamiento de una estructura frente a un sismo. Debido a esto se
crearon normas sismo resistentes como la NSR-10 para disminuir la vulnerabilidad
estructural de las edificaciones ante un sismo. Para el estudio de este
comportamiento se han creado métodos cuantitativos y cualitativos los cuales
analizan varios parámetros y determinan la reacción y comportamiento de la
estructura y su vulnerabilidad.
Existen diferentes métodos cualitativos como el ATC-21, el método Hirosawa, el
método del ISTC, el método del índice de vulnerabilidad (M.I.V.), entre otros, sus
diferencias radican en los parámetros y la profundidad de la evaluación que estos
plantean. El método del índice de vulnerabilidad es un método muy utilizado debido a
la evaluación estructural que realiza, se desarrolló en Italia a partir del año 1976
producto de estudios post terremoto e identifica los parámetros más importantes que
dictan el comportamiento y el daño de una edificación en un sismo. El método
consiste en evaluar 11 parámetros asignando un valor a cada uno según sea
estimada su vulnerabilidad (alta, media o baja) para lo cual se deben cumplir unos
requerimientos planteados en la evaluación. El resultado de la suma ponderada de
estos valores, es el índice de vulnerabilidad cuyo valor determina que tan vulnerable
es la estructura según estos parámetros (Benedetti et al, 1982).
En el mundo se han realizado diversos estudios donde se usan métodos cualitativos
para evaluar el posible comportamiento de una estructura en un sismo, como es el
caso de un estudio realizado en Ate, distrito de la provincia de Lima, Perú, donde se
evaluaron un total de 210 viviendas con el método del índice de vulnerabilidad. En el
3
que se clasifico por el nivel de vulnerabilidad las distintas zonas del distrito,
evidenciando que este método es adecuado para ser usado en grandes ciudades
debido a la eficiencia para obtener información determinante para detectar
irregularidades estructurales (Ríos, 2003). Un parámetro importante que se estudia en
los métodos cualitativos es la irregularidad que se presenta en planta y en altura, ya
que en muchos casos debido a esta configuración los daños ocasionados en un
evento de sismo pueden llegar a ser irreparables y catastróficos. Por lo que se hace
de suma importancia la evaluación de la edificación en este aspecto en una forma
preventiva, ya que las estructuras irregulares tienen un pobre desempeño en un
evento de sismo y requieren mayores fuerzas de diseño (Padilla, 2010).
Se ha encontrado información acerca de estudios realizados en ciudades de
Colombia como Barranquilla, Cali, Bogotá y Sincelejo, donde se han adaptado
métodos como el índice de vulnerabilidad para la evaluación de viviendas de
mampostería no estructural y edificios de hormigón armado. Referenciando el trabajo
realizado en la ciudad de Sincelejo de donde se recopila una gran cantidad de
información de estructuras estudiadas y se comparan varios métodos cualitativos.
Concluyendo que el método implementado tiene ventajas económicas, de eficiencia y
puede ser usado por las entidades de defensa civil en los proyectos de mitigación de
desastres ya que este detecta puntos débiles de la edificación, que pueden ser causa
de un daño irreparable en un evento de sismo (Caballero, 2007). En la ciudad de
Barranquilla se realizó un estudio similar en el cual se evaluó un grupo de viviendas
del barrio la Paz, donde se evidencio que la mayor parte de las viviendas de
mampostería no reforzada tienen vulnerabilidad alta. El resultado de este estudio se
determinó por medio del análisis de cada parámetro de este método (Ahumada et al,
2011).
La ciudad de Bogotá pese a no tener una actividad sísmica alta como otras zonas del
País, tiene un alto riesgo debido a que algunas edificaciones fueron construidas hace
varios años. Por este motivo, la incertidumbre de los daños que se pueden generar en
un evento de sismo se debe disminuir con estudios que sirvan para obtener más
4
información acerca del comportamiento de las estructuras. Un ejemplo de esto se
presenta con un estudio realizado por el FOPAE (Fondo de Prevención y Atención a
Emergencias) él en cual se generó una base de datos de los índices de vulnerabilidad
promedio de las localidades de la ciudad de Bogotá, mostrando como localidades
críticas a Santa fé, Tunjuelito y Candelaria (FOPAE, 2011). Para la metodología de
este estudio se aplicó el método del índice de vulnerabilidad, el cual comprende 11
parámetros con criterios de evaluación que analizan la configuración estructural y
algunas variables que afectan el comportamiento de una edificación ante un evento
de sismo. A pesar de esto se requieren ajustes para hacer de estos criterios de
evaluación más precisos, con el fin de obtener datos que muestren con más exactitud
la vulnerabilidad y el riesgo que presenta la estructura (Aguiar, 2006). De igual forma
se requiere una adaptación de este método a lo planteado por la NSR-10 para que
pueda ser implementado en la actualidad a nivel local, por lo que un estudio que
genere y plantee esta adaptación sería de gran ayuda para estas entidades de riesgo
y para su manejo de atención a emergencias.
Debido a lo anterior se realiza este trabajo el cual tiene como fin evaluar la
vulnerabilidad de 8 edificios ubicados en la zona centro de la ciudad de Bogotá, los
cuales fueron seleccionados por su irregularidad en planta o altura, y por la cantidad
de personas que estos albergan. Esta evaluación fue hecha con el método del índice
de vulnerabilidad, que gracias al estudio de los 11 parámetros se determina el estado
actual de la estructura y su probabilidad de soportar un sismo.
Este documento contiene la información que se obtuvo al llevar a cabo la evaluación
de vulnerabilidad a los ocho edificios que más adelante se describirán, el documento
se divide en cuatro capítulos como lo son el Marco teórico, en donde se describen
conceptos utilizados en la evaluación, Zona de estudio y Método, en el cual se
mencionan los edificios y se describe la zona de estudios y adicionalmente se
describe el método utilizado con los cambios realizados para su adaptación. Seguido
de esto se presentan los resultados obtenidos con la aplicación del método y se
5
realiza un análisis de estos, por último se presentan las conclusiones y
recomendaciones a las que se llego según los resultados obtenidos.
2. MARCO TEÓRICO
2.1
Vulnerabilidad sísmica
Gracias a la información que se ha recopilado posteriormente a los sismos
presentados a través de los años en distintas partes del mundo, se ha percibido que
estructuras de la misma tipología presentan un nivel de daño diferente. Este nivel de
daño depende de la vulnerabilidad sísmica de la edificación, la cual posee variables
que determinan el comportamiento del sistema (Caballero, 2007).
La vulnerabilidad sísmica ya sea de una estructura, grupo de estructuras o de una
zona urbana, se define, como la predisposición a sufrir daño ante la ocurrencia de un
movimiento sísmico y está relacionada directamente con las características físicas y
estructurales de la edificación (Bonett, 2003).
El concepto de vulnerabilidad sísmica es indispensable en estudios sobre riesgo
sísmico y para la mitigación de desastres por terremotos. Se entiende por riesgo
sísmico, el grado de perdidas esperadas que sufren las estructuras durante un lapso
de tiempo que transcurre en la exposición a un evento de sismo. Por otra parte la
mitigación de los desastres a nivel de ingeniería, tiene como fin mejorar el
comportamiento sísmico de los edificios de una zona, con el objetivo de reducir costos
causados por los daños presentados en un terremoto (Barbat, 1998). Por lo
presentado es evidente que para mitigar el riesgo sísmico de una zona, es necesario
reducir la amenaza, la vulnerabilidad y el costo de reparación de las edificaciones
afectadas. El conocimiento de la amenaza sísmica existente permite considerar un
adecuado diseño de las nuevas estructuras y el sitio donde pueden ser construidas.
Sin embargo, poco puede hacerse para reducir la amenaza a la que están expuestas
las estructuras existentes, por lo que si el objetivo es disminuir el riesgo, se requiere
una intervención directa sobre la vulnerabilidad (Bonett, 2003).
6
El nivel de vulnerabilidad está regido por parámetros como el tipo de irregularidad
estructural (planta o elevación), tipo de sistema resistente, influencia del terreno,
estado de conservación, entre otros. El estudio de estos parámetros contribuye a la
predicción del comportamiento de una estructura en un evento de sismo, el
conocimiento de este comportamiento permite establecer las medidas requeridas para
reducir los efectos negativos que tiene el movimiento del terreno. Esto ha llevado a
mejorar las normas para que los nuevos sistemas constructivos garanticen el buen
desempeño de todos los elementos que en estos trabajan (Bonett, 2003).
La medición de la vulnerabilidad se realiza por medio de métodos analíticos y
cualitativos, los cuales tienen un distinto nivel de profundidad y exactitud pero cada
uno estudia conceptos que determinan la capacidad sísmica de la estructura. Como
ejemplo de esto existe el método del índice de vulnerabilidad que por los once
parámetros que evalúa cubre varios conceptos que ayudan a estudiar si la
configuración de la estructura es adecuada para resistir un sismo.
2.2
Este
Método del índice de vulnerabilidad
método
identifica
los
parámetros
más
importantes
que
afectan
el
comportamiento de la estructura en un evento de sismo y por tanto su vulnerabilidad
sísmica. La clasificación de estos parámetros se hace mediante un valor el cual es
llamado el índice de vulnerabilidad, que determina en grado de probabilidad en sufrir
un daño por un sismo del sistema estudiado. El método tiene una ventaja sobre otros
métodos ya que califica diversos aspectos de las edificaciones separando las
diferencias que existen en una misma de tipología mientras que métodos como el
ATC-13, EMS-98, MSK, entre otros clasifican las construcciones por tipologías,
material y año de construcción (Mena, 2002). Los aspectos planteados en esta
metodología son: configuración en planta y elevación, el sistema de organización
resistente, estado de conservación, tipo de suelo de la zona del edificio, resistencia de
la edificación, entre otras.
La ventaja de este método es la posible aplicación para edificios de mampostería y
hormigón armado, tipologías presentadas en países de Latino América, para cada
7
tipología se evalúan once parámetros los cuales tienen un valor por su peso de
importancia y un valor que determina cuan vulnerable es la estructura. La suma
ponderada de estos valores tiene como resultado un número el cual es el índice de
vulnerabilidad, que según un rango que se plantea determina el nivel de
vulnerabilidad (Caballero, 2007).
2.3
Conceptos involucrados en el método del índice de
vulnerabilidad
En este subcapítulo se presentan algunos conceptos que constituyen el método del
índice de vulnerabilidad, por lo que se hace pertinente definirlos para poder entender
el proceso que se llevó a cabo en este trabajo.
2.3.1
Índice de vulnerabilidad
El índice de vulnerabilidad contempla parámetros que permiten cuantificar la
susceptibilidad de una edificación de sufrir daños. Tiene como ventaja que permite
comparar diferentes edificaciones de una misma tipología, con los mismos factores de
evaluación. Existen diversos índices de vulnerabilidad que dependen del método y de
los parámetros que se planteen. Con estos índices se obtiene una medida relativa de
la vulnerabilidad sísmica con la desventaja que son limitados para comparar
edificaciones de diferentes tipos, como mampostería y hormigón armado, esto es
ocasionado por los distintos factores considerados en la evaluación (Safina, 2002).
Las metodologías de estos índices se basan en la inspección de los principales
componentes de un edificio tanto estructurales como no estructurales, y según la
identificación y caracterización de las deficiencias sísmicas en el diseño sismo
resistente y calidad de la estructura, se determina un valor para el índice de
vulnerabilidad el cual es el resultado de la calificación de diversos parámetros. Se ha
implementado en estudios de edificios de mampostería y de hormigón armado, con
mayor desarrollo en el primer tipo debido a sus orígenes en Europa donde
predominaba esta tipología. Estos métodos son considerados subjetivos ya que la
vulnerabilidad se determina por medio de observación de características físicas y en
algunos casos de cálculos simples (Safina, 2002).
8
2.3.2
Riesgo sísmico
Según varios comités y trabajos científicos como el Instituto de Investigaciones de
Ingeniería sísmica (EERI), la Asociación Europea de Ingeniería Sísmica (EAEE), la
Comisión de Seguridad Sísmica de California (CSSC), el Servicio Geológico de los
E.U. (USGS), definen el Riesgo Sísmico como “las consecuencias sociales y
económicas potenciales provocadas por un terremoto, como resultado de la falta de
estructuras cuya capacidad resistente fue excedida por el terremoto” (Caballero,
2007).
Los estudios de riesgo sísmico a partir del análisis de los daños provocados por
terremotos han aumentado desde los años 80, lo que ha dado origen a proyectos,
seminarios e investigaciones en todo el mundo, resultado de lo cual se llegó a un
consenso sobre las definiciones de los parámetros que intervienen en los estudios de
riesgo (Yépez et al, 1995). El riesgo sísmico se enmarca dentro los siguientes
conceptos:

La peligrosidad sísmica, que representa la probabilidad de ocurrencia, dentro de
un periodo específico y dentro de un área, de un movimiento sísmico del terreno
de una intensidad determinada.

La vulnerabilidad sísmica de una estructura o grupo de estructuras, definida
como el grado de daño debido a la ocurrencia de un movimiento sísmico del
terreno de una intensidad determinada.

El riesgo sísmico específico representa la probabilidad de que una estructura o
grupo de estructuras en riesgo, sufra uno o varios grados de daño durante un
tiempo de exposición dado.

Este concepto se define entonces como el grado esperado de pérdidas sufridas
por una estructura o grupo de estructuras en riesgo, durante el periodo de
exposición considerado.
Se puede determinar que el riesgo sísmico específico depende tanto de la
vulnerabilidad de la estructura como de la peligrosidad del sitio de ubicación de la
9
estructura. Por otro lado el riesgo sísmico, depende del riesgo específico y el costo o
valor de la estructura de la estructura o del elemento en riesgo (Caballero, 2007).
2.3.3
Sismo resistencia
La sismo resistencia es una propiedad o atributo con la que se dota a una edificación,
mediante la aplicación de técnicas de diseño de su configuración geométrica y la
incorporación en su constitución física, de componentes estructurales especiales que
la capacitan para resistir las fuerzas que presentan durante un movimiento sísmico.
Lo que se traduce en protección de la vida de los ocupantes y de la integridad del
edificio mismo.
Aunque se presentan daños, en el caso de un sismo muy fuerte, una edificación
sismo resistente no colapsará y contribuirá a que no haya pérdida de vidas ni pérdida
total de la propiedad.
La capacidad de resistir los temblores se obtiene dotando a la construcción de unas
características fundamentales que están establecidas en detalle en la Norma Sismo
Resistente NSR-10 (SENA, 2003).
2.3.4
Sistemas estructurales
Los sistemas estructurales están en función de la distribución y localización de sus
elementos resistentes a cargas verticales y laterales por sismo, como lo son muros,
columnas, losas, núcleos de escaleras, entre otros. Los distintos tipos de sistemas
estructurales se enuncian a continuación.
2.3.5
Tipos de sistemas estructurales (NSR, 2010)
Se reconocen cuatro tipos generales de sistemas estructurales de resistencia sísmica,
los cuales se definen a continuación. Cada uno de ellos se subdivide según los tipos
de elementos verticales utilizados para resistir las fuerzas sísmicas y el grado de
capacidad de disipación de energía del material estructural empleado. Los sistemas
estructurales de resistencia sísmica son los siguientes:

Sistema de muros de carga: Es un sistema estructural que no dispone de un
pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son resistidas
10
por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros
estructurales o pórticos con diagonales.

Sistema combinado: Es un sistema estructural, en el cual: 1. Las cargas
verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos, esencialmente
completo o pórticos con diagonales, o 2. Las cargas verticales y horizontales son
resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo,
combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales. Y que no cumple
con los requisitos de un sistema dual.

Sistema de pórtico: Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial,
resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste
todas las cargas verticales y fuerzas horizontales.

Sistema dual: Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a
momentos y sin diagonales, combinado con muros estructurales o pórticos con
diagonales. Para que el sistema estructural se pueda clasificar como el sistema
dual se deben cumplir con los siguientes requisitos: 1. El pórtico espacial
resistente a momentos, sin diagonales esencialmente completo, debe ser capaz
de soportar las cargas verticales. 2. Las fuerzas horizontales son resistidas por
la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórtico
resistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de
disipación de energía (DES), cuando se trata de concreto reforzado o acero
estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía (DMO)
de concreto reforzado, o en pórtico con capacidad mínima de disipación energía
(DMI) de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando
independientemente, debe diseñarse para que sea capaz de resistir como
mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base. 3. Los dos sistemas
deben diseñarse de tal manera que en conjunto sean capaces de resistir la
totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas,
considerando la interacción del sistema dual en todos los niveles de la
edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales, o
de los pórticos con diagonales, puede ser menor del 75 por ciento del cortante
sísmico en la base.
11
2.3.6
Resistencia al cortante proporcionada por el concreto en
elementos no preesforzados (NSR, 2010)
La resistencia al cortante en este caso, es proporcionada por elementos estructurales
como muros y columnas, esta fuerza es resistida por el concreto y el acero. Para fines
de calcular esta resistencia se presenta la siguiente ecuación:
𝑵𝒖
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 + 𝟏𝟒𝑨𝒈 𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
Ecuación 1
Donde:
Vc: Resistencia nominal al cortante proporcionada por el concreto, N.
Nu: Carga axial mayorada normal a la sección transversal, N.
Ag: Área bruta de la sección de concreto. Para una sección con vacios, Ag es el
área del concreto solo y no incluye el área de los vacios, 𝑚𝑚2 .
λ: Factor de modificación que tiene en cuenta las propiedades mecánicas reducidas
del concreto de peso liviano.
f´c: resistencia especificada a la compresión del concreto, MPa.
bw: ancho del alma o diámetro de la sección circular, mm.
d: distancia desde la fibra extrema en compresión hasta el centroide del refuerzo
del refuerzo longitudinal en tracción, mm.
2.3.7
Cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas (NSR,
2010)
El cortante sísmico en la base, Vs, equivalente a la totalidad de los efectos inerciales
horizontales producidos por los movimientos sísmicos de diseño, el cual es calculado
con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Ecuación 2
12
Donde:
Vs: Cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas, N.
Sa: Valor del espectro de aceleraciones de diseño para un periodo de vibraciones
dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la
aceleración del a gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un periodo
de vibración T.
g: aceleración debida a la gravedad, 𝑚 𝑠 2 .
M: masa total del edificio, kg.
2.3.8
Periodo de vibración fundamental aproximado (NSR, 2010)
El período fundamental de una estructura es el tiempo que se toma en dar un ciclo
completo cuando experimenta vibración no forzada. Su determinación es primordial
porque de él depende la magnitud de la fuerza sísmica que experimenta la estructura.
El periodo se calcula con la siguiente ecuación:
𝑇𝑎 = 𝐶𝑡𝑕∝
Ecuación 3
Donde:
Ta: Período de vibración fundamental aproximado.
Ct: Coeficiente utilizado para calcular el periodo máximo permisible de la
estructura.
h: Altura en metros, medida desde la base del nivel.
α: Exponente para ser utilizado en el cálculo del período aproximado Ta.
2.3.9
Irregularidades en planta y altura (NSR, 2010)
La distribución irregular de la estructura lleva a concebir formas las cuales son
perjudiciales para el comportamiento de la estructura en un evento de sismo, por lo
que se han estudiado con el fin de plantear una solución estructural que reduzca el
riesgo al colapso en un movimiento de tierras. Estas irregularidades se clasifican en 2
tipos de planta y altura, como se muestra a continuación:
13
2.3.9.1 Irregularidades en planta

Irregularidad torsional: La irregularidad torsional existe cuando en una edificación
con diafragma rígido, la máxima deriva de piso de un extremo de la estructura,
calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicularmente a un eje
determinado, es más de 1.2 y menor o igual a 1.4 veces la deriva promedio de
los dos extremos de la estructura, con respecto al mismo eje de referencia.
Figura 1. Irregularidad torsional (NSR, 2010)

Retrocesos excesivos en las esquinas: La configuración de una estructura se
considera irregular cuando ésta tiene retrocesos excesivos en sus esquinas. Un
retroceso en una esquina se considera excesivo cuando las proyecciones de la
estructura, a ambos lados del retroceso, son mayores que el 15 por ciento de la
dimensión de la panta de la estructura en la dirección del retroceso.
Figura 2. Retroceso excesivo en la esquina (NSR, 2010)

Discontinuidad en el diafragma: Cuando el diafragma tiene discontinuidades
apreciables o variaciones en su rigidez, incluyendo las causadas por aberturas,
entrada, retrocesos o huecos con áreas mayores al 50 por ciento del área bruta
14
del diafragma o existen cambios en la rigidez efectiva del diafragma de más del
50 por ciento, entre niveles consecutivos, la estructura se considera irregular.
Figura 3. Discontinuidad en el diafragma (NSR, 2010)

Desplazamientos del plano de acción de elementos verticales: La estructura se
considera irregular cuando existen discontinuidades en las trayectorias de las
fuerzas inducidas por los efectos sísmicos, tales como cuando se traslada el
plano que contiene a un grupo de elementos verticales del sistema de
resistencia sísmica, en una dirección perpendicular a él, generando un nuevo
plano.
Figura 4. Desplazamientos del plano de acción de elementos verticales (NSR,
2010)

Sistemas no paralelos: Cuando las direcciones de acción horizontal de los
elementos verticales del sistema de resistencia sísmica no son paralelas o
simétricas con respecto a los ejes ortogonales horizontales principales del
sistema de resistencia sísmica, la estructura se considera irregular.
15
Figura 5. Sistemas no paralelos (NSR, 2010)
2.3.9.2 Irregularidades en altura

Piso flexible: Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor
del 70 por ciento pero superior o igual al 60 por ciento de la rigidez del piso
superior o menor del 80 por ciento pero superior o igual al 70 por ciento del
promedio de la rigidez de los tres pisos superiores, la estructura se considera
irregular. Se puede apreciar a continuación este caso en el piso C el cual es piso
flexible.
Figura 6. Piso flexible (NSR, 2010)

Irregularidad en la distribución de las masas: Cuando la masa, de cualquier piso
es mayor que 1.5 veces la masa de uno de los pisos contiguos, la estructura se
considera irregular. Se exceptúa el caso de cubiertas que sean más livianas que
el piso de abajo.
16
Figura 7. Irregularidad en la distribución de las masas (NSR, 2010)

Irregularidad geométrica: Cuando la dimensión horizontal del sistema de
resistencia sísmica en cualquier piso es mayor que 1.3 veces la misma
dimensión en un piso adyacente, la estructura se considera irregular. Se
exceptúa el caso de los altillos solo en un piso.
Figura 8. Irregularidad Geométrica (NSR, 2010)

Desplazamiento dentro del plano de acción: La estructura se considera irregular
cuando existen desplazamientos en el alineamiento de los elementos verticales
del sistema de resistencia sísmica, dentro del mismo plano que los contiene, y
estos desplazamientos son mayores que la dimensión horizontal del elemento.
17
Cuando los elementos desplazados solo sostienen la cubierta de la edificación
sin otras cargas adicionales de tanques o equipos, se eximen de esta
consideración de irregularidad.
Figura 9. Desplazamiento dentro del plano de acción (NSR, 2010)

Piso débil: Cuando la resistencia del piso es menor del 80 por ciento de la del
piso inmediatamente superior o igual al 65 por ciento, entendiendo la resistencia
del piso como la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten
el cortante del piso para la dirección considerada irregular.
Figura 10. Piso débil (NSR, 2010)
18
3. ZONA DE ESTUDIO Y MÉTODO
La evaluación que se realizó en este trabajo, se llevó a cabo en la zona centro y
chapinero de la ciudad de Bogotá, donde se concentran gran cantidad de edificios con
varios años de construcción que albergan una importante cantidad de gente y
presentan irregularidades estructurales. Esta zona tiene un tipo de suelo clasificado
en la NSR-10 como C (roca blanda, rocas arcillosas y limo).
En esta evaluación se prueba el método del índice de vulnerabilidad por las
dimensiones de los edificios, irregularidades estructurales presentadas, estado de
conservación de las edificaciones, entre otros. Los edificios que se evaluaron se
presentan a continuación:
I. Edificio UGI
Figura 11. Edificio UGI, tomada de
http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=937814, consultada por
última vez 02/11/12.
Figura 12. Planta edificio UGI, tomada de Google Earth, consultada por última
vez 02/11/12.
19
II. Edificio de la Procuraduría
Figura 13. Edificio de la Procuraduría, tomada por el autor.
Figura 14. Planta edificio de la Procuraduría, tomada de Google Earth,
consultada por última vez 02/11/12.
III. Edificio de la Contraloría
Figura 15. Edificio de la Contraloría tomada de
http://www.google.com.co/imgres?start=47&num=10&um=1&hl, consultada por
última vez 02/22/12.
20
Figura 16. Planta edificio tomada de Google Earth, consultada por última vez
02/11/12.
IV.
Edificio Internacional
Figura 17. Edificio Internacional tomada de
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edificio_Corficolombiana.jpg,
consultada por última vez 02/11/12.
Figura 18. Planta edificio Internacional tomada de Google Earth, consultada por
última vez 02/11/12.
21
V. Edificio World Service
Figura 19. Edificio World Service, tomada por el autor.
Figura 20. Planta edificio World Service, tomada de Google Earth consultada por
última vez 02/11/12.
VI.
Edificio Gabriel Giraldo
Figura 21. Edificio Gabriel Giraldo tomada de
http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?p=22179173, consultada por
última vez 02/11/12.
22
Figura 22. Planta del edificio Giraldo tomada de Google Earth, consultada por
última vez 02/11/12.
VII.
Edificio del Sena (sede calle 13)
Figura 23. Edificio del Sena, Figura 24. Columnas irregulares del edifico del
Sena, tomadas por el autor.
VIII.
Edificio Hotel Tequendama
Figura 25. Edificio Hotel Tequendama, tomada por el autor.
Figura 26. Planta edificio Hotel Tequendama tomada de Google Earth,
consultada por última vez 02/11/12.
23
3.1
Método del Índice de Vulnerabilidad adaptado a la Norma
Sismo Resistente, 2010 (NSR-10).
El método original fue planteado en Italia en el año 1976 por expertos en el tema de
vulnerabilidad sísmica, este método ha permitido identificar cuáles son las variables
que tienen un mayor efecto en la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones. Estas
variables han sido agrupadas en algunos parámetros los cuales están recopilados en
un formulario de levantamiento de datos, el cual es implementado en Italia desde el
año 1982 por el organismo gubernamental de protección civil (Gruppo Nazionale per
la Difesa dei Terremoti, GNDT), y cuyo fin es determinar de una forma rápida y
sencilla la vulnerabilidad de una edificación.
Los autores originales del método fueron Benedetti y Petrini con el fin de evaluar
estructuras antes de un sismo, por lo que se ha implementado en diversos países
para estudios de vulnerabilidad sísmica antes y después de un sismo. El método fue
planteado en su inicio para ser aplicado a edificaciones de mampostería por la
tipología estructural que se evidenciaba en esa época en Italia, sin embargo ha sido
adaptado para edificaciones de hormigón armado a medida que se ha implementado
el método.
En este trabajo se presenta una adaptación del método del índice de vulnerabilidad,
donde se modificaron algunos parámetros con el fin de evaluar la vulnerabilidad de las
edificaciones siguiendo lo planteado por la NSR-10. A continuación se presentan dos
tablas donde se enuncian los parámetros del método original y adaptado con el que
se llevó a cabo esta evaluación.
Como en su versión el método evalúa 11 parámetros, los cuales se califican de
acuerdo a su vulnerabilidad en tres grupos: A, B y C, siendo más seguro A y más
vulnerable C. La calificación determina que a menor valor el parámetro es más
seguro. Cada parámetro tiene su peso. El índice de vulnerabilidad IV se evalúa con la
siguiente ecuación:
24
11
𝐼𝑉 =
𝐾𝑖𝑊𝑖
𝑖=1
Ecuación 4
Donde:
Ki: calificación de cada parámetro
Wi: peso de cada parámetro
A continuación se muestran dos tablas (tabla 1 y 2) donde se enuncian los
parámetros, su calificación y su peso. Adicionalmente se pueden apreciar los cambios
realizados a la adaptación del método en la tabla 2, los cuales posteriormente serán
explicados.
Tabla 1. Parámetros del método del índice de vulnerabilidad original.
PARÁMETRO
1. Organización del sistema resistente
2. Calidad del sistema resistente
3. Cálculo de la Resistencia Convencional
4. Influencia del terreno y la cimentación
5. Losas
6. Configuración en planta
7. Configuración en elevación
8. Conexiones elementos críticos
9. Elementos con baja ductilidad
10. Elementos no estructurales
11. Estado de conservación
25
CLASE Ki
A B C
0 6 12
0 6 12
0 11 22
0 2 4
0 3 6
0 3 6
0 3 6
0 3 6
0 3 6
0 4 10
0 10 20
Wi
1
0,5
1
0,5
1
0,5
1
0,75
1
0,25
1
Tabla 2. Parámetros del método del índice de vulnerabilidad adaptado.
PARÁMETRO
1. Organización del sistema resistente
2. Calidad del sistema resistente
3. Cálculo de la Resistencia Convencional
4. Influencia del terreno y la cimentación
5. Losas
6. Configuración en planta
7. Configuración el elevación
8. Conexiones elementos críticos
9. Elementos con baja ductilidad
10. Elementos no estructurales
11. Estado de conservación
CLASE Ki
Wi
A B C
0
6 12 0,5
0
6 12 0,5
0
8 16 2
0
2
4 0,5
0
2
4 0,5
0
3
6 0,5
0
3
6
1
0
3
6 0,75
0
3
6
1
0
5
9 0,25
0 10 20 1
El valor de 0 para el índice de vulnerabilidad corresponde a una estructura
sumamente segura, mientras que el valor de 90 indica que la estructura es vulnerable
frente a un sismo. La clasificación del índice de vulnerabilidad se realiza de la
siguiente forma:
Tabla 3. Clasificación del índice de vulnerabilidad.
Clasificación del índice
de vulnerabilidad
A
B
C
0-30
31-60
61-90
Estructura segura
Estructura medianamente segura
Estructura vulnerable
Para el método que se planeta en este trabajo se realiza una modificación en el peso
Wi de los parámetros 1, 3 y 5 con el fin de aumentar el valor del peso del parámetro 3,
el cual se considera de gran importancia para el análisis de vulnerabilidad de una
estructura. Este cambio se hace necesario ya que este parámetro contempla cálculos
de un mayor nivel que los realizados en los demás parámetros, requiriendo así un
mayor uso de datos propios de la estructura, ejemplo de esto es la estimación de los
cortantes actuante (Vc) y resistente (Vs). Estas variables son de suma importancia ya
que en dado caso que su relación no sea favorable será un fuerte indicador de una
alta vulnerabilidad.
26
En cuanto al contenido de los parámetros se explicara a continuación cada uno de
estos y se presentaran los cambios realizados:
I. Organización del sistema resistente
En este parámetro se planteó una clasificación del sistema resistente la cual se divide
en cuatro tipos, muros de carga, combinado, pórtico y dual, cada uno de estos
sistemas plantean una clasificación interna la cual está en función del coeficiente de
capacidad de disipación de energía, R. De tal forma que a medida que aumente el
valor del coeficiente (R) disminuirá la vulnerabilidad del sistema resistente, dado que
una estructura muy rígida tendrá un comportamiento perjudicial en un evento de
sismo. Lo planteado anteriormente se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 4. Clasificación de vulnerabilidad, sistema muros de carga en el
parámetro 1.
SISTEMA DE MUROS DE CARGA
Clasificación B
R
Muros de mampostería reforzada
Muros de concreto (DES4 a 5 de bloque de perforación vertical
DMO) (FH-CV)
(DES) celdas rellenas (FH-CV)
3,5
Pórticos con diagonales de
Pórticos de acero
concreto (DMO) (FH-CV)
estructural con diagonales
5
Paneles de cortante de madera,
concéntricas (DES) (FHmuros ligeros de madera laminada 3
CV)
(FH-CV)
Muros de mampostería reforzada
Muros de mampostería
de bloque de perforación vertical
reforzada (DES)
(DMO) (FH-CV)
4
2,5
(perforación vertical)
(FH-CV)
Muros de concreto (DMI) (FH-CV)
Clasificación A
R
27
Clasificación C
Muros de mampostería no
reforzada (sin capacidad de
disipación de energía)
Pórticos de madera con
diagonales (FH-CV)
Muros de mampostería
parcialmente reforzada con
bloque de perforación vertical
(FH-CV)
Muros de mampostería
confinada (FH-CV)
R
1
2
Tabla 5. Clasificación de vulnerabilidad, sistema combinado en el parámetro 1.
Clasificación A
Pórticos de acero
con diagonales
Pórticos de
excéntricas si las
acero
conexiones con
resistentes a
columnas son
momentos
(DMI) (FV)
resistentes o no a
momento (FH)
Pórticos de acero
Pórticos de
con diagonales
acero no
excéntricas si el
resistentes a
vínculo no se
momentos
conecta a la
(FV)
columna (FH)
Pórticos de
Muros de concreto
concreto (DES)
(DES) (FH)
(CV)
R
7
SISTEMA COMBINADO
Clasificación B
Pórticos de acero
con diagonales
Pórticos de
excéntricas si el
acero
vínculo tiene
resistentes a
conexión resistente momentos
(DMI) (CV)
a momento con la
columna (FH)
6
Muros de concreto
(DMO) (FH)
7
Muros de concreto
reforzado (DMI)
mixtos con
elementos de acero
(FH)
Pórticos de
concreto
(DMO) (CV)
R
Clasificación C
5
5
5
Muros de
concreto
(DMI) (FH)
Pórticos de
concreto
2.5
(DMIDMO) (CV)
Pórticos de
Pórticos de
Pórticos de acero
acero
Muros de cortante
acero
con diagonales
resistentes o
con placa de acero resistentes o no 7
5
concéntricas (DES)
no a
(DES)
a momentos
(FH)
momentos
(CV)
(CV)
Pórticos de
Muros de
Muros de cortante
Pórticos mixtos con
acero
mampostería
compuestos con
diagonales
4y
resistentes o no 6,5
reforzada de
concéntricas (DES)
placa de acero y
5
a momentos
bloque de
concreto (FH)
(FH)
(CV)
perforación
vertical
Muros de
(DMO) (FH)
Pórticos de
mampostería
Muros de concreto
acero
reforzada de bloque
reforzado mixtos
resistentes o no 6
de perforación
4.5
con elementos de
vertical (DES) con
a momentos
acero (DES) (FH)
CV)
todas las celdas
rellenas (FH)
Pórticos de
concreto
Pórticos de acero
(DES-DMO)
con diagonales
(CV)
concéntricas
Pórticos de
Muros de
Pórticos de
restringidas a
Muros de
acero no
mampostería de
concreto
pandeo, con
6
4
concreto
(DMIresistentes a
cavidad reforzada
(DMI) (FH)
conexiones a viga
momentos (CV)
(DES) (FH)
DMO) (CV)
columna
resistentes o no a
momento (FH)
28
R
2
Clasificación A
SISTEMA COMBINADO
Clasificación B
R
R
Clasificación C
R
Pórticos losaMuros de concreto
columna (DMO)
(DMO) (FH)
(CV)
Muros de
concreto
reforzado (DMI)
mixtos con
elementos de
acero
Pórticos de
acero
resistente o 5.5
no a
momentos
Muros de
mampostería
reforzada de
bloque de
perforación
vertical (DMO)
(FH)
Pórticos de
concreto con
diagonales
concéntricas
(DMO) (FH)
Pórticos de
concreto (DESDMO) (CV)
Pórticos mixtos
con diagonales
concéntricas
(DMI) (FH)
Pórticos de
acero
resistentes o no
a momentos
(CV)
Muros de
mampostería
3.5
confinada
(DMO) (FH)
3
Pórticos de
concreto
(DMIDMO) (CV)
2
Muros de
mampostería
de cavidad
reforzada
(DES) (FH)
Tabla 6. Clasificación de vulnerabilidad, sistema de pórticos resistente a
momentos en el parámetro 1.
Clasificación A
SISTEMA DE PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTO
R
Clasificación B
R
Clasificación C
Pórticos resistentes a
momentos de concreto,
acero o mixtos (DES) (FHCV)
7
Pórticos resistentes a
momentos de acero con
cerchas dúctiles (DES) (FHCV)
6
Pórticos resistentes a
momentos mixtos con
conexiones parcialmente
restringidas a momento
(DMI) (FH-CV)
Pórticos resistentes a momentos
(DMI-DES) de concreto (FH-CV)
Pórticos resistentes a
momentos (DMO) de
concreto, acero o mixtos con
conexiones rígidas.(FH-CV)
5
Pórticos resistentes a
momentos (DMI) de acero o
mixtos con conexiones
totalmente restringidas a
momento (FH-CV)
3
Pórticos losa-columna de concreto
(DMO) (FH-CV)
2.5
Pórticos de acero resistentes a
momento (DES) (FH-CV)
Pórticos resistentes a momentos
(DMI) de acero con cerchas dúctiles
(FH-CV)
Pórticos resistentes a momentos
(DMI) de acero con perfiles de lámina
1.5
doblada en frio (FH-CV)
Pórticos losa-columna de concreto
(DMI) (FH-CV)
Pórticos de acero resistentes a
momento (DMO) (FH-CV)
29
R
Tabla 7. Clasificación de vulnerabilidad, sistema dual en el parámetro 1.
Clasificación A
Pórticos de
concreto
(DES-DMO)
(CV)
Muros de
Pórticos de
concreto
acero
(DES-DMO) (FH)
resistentes a
momentos
(DES-DMO)
(CV)
Pórticos de acero
con diagonales
Pórticos de
excéntricas si las
acero
conexiones con
resistentes a
la columna son
momento
resistentes o no a (DES-DMO)
momento (FH)
R
7a
8
Muros de
concreto
reforzado mixtos
con elementos de
acero (DES) (FH)
Muros de
cortante mixtos
con placa de
acero (FH)
Pórticos de acero
con diagonales
excéntricas,
conexiones con
las columnas
resistentes a
momento (FH)
Pórticos de
acero
resistentes a
momentos
(DMO-DES)
(CV)
Muros de
mampostería
reforzada de
bloque de
perforación
vertical con
todas las
celdas rellenas
(DES) (FH)
R
6a
7
Pórticos de
acero
resistentes a
momentos
(DES) (CV)
6
Muros de
Pórticos de
concreto
acero con
reforzado
alma llena con
mixtos con
conexiones
elementos de
rígidas (DES)
acero (DMI)
(CV)
(FH)
Pórticos de
acero con
diagonales
Pórticos de
excéntricas si
acero
las conexiones resistentes a
con las
momento
(DMO) (CV)
columnas son
resistentes a
momento (FH)
Muros de
mampostería
reforzada de
bloque de
perforación
vertical (DMO)
(FH)
30
Clasificación C
Pórticos de
concreto
(DES)
5,5
Muros de
mampostería
reforzada de
bloque de
perforación
vertical
(DMO) (FH)
3,5
Pórticos de
concreto
(DMO) (CV)
5
Pórticos con
diagonales
concéntricas
de acero
(DMI) (FH)
Pórticos de
concreto
(DES) (CV)
Pórticos de
acero
resistentes a
momentos
(DES) (CV)
R
Pórticos de
acero
resistentes a
momento
(DMO) (CV)
Pórticos de
Pórticos mixtos
acero con
con diagonales alma llena con
concéntricas
conexiones
(DES) (FH)
rígidas (DMO)
(CV)
Muros de
cortante con
placa de acero
(DES) (FH)
Pórticos de
acero con
alma llena y
conexiones
rígidas (DES)
(CV)
SISTEMA DUAL
Clasificación B
4,5
Pórticos de
acero
resistentes a
momento
(DMO) (CV)
3
Clasificación A
Pórticos de acero
o mixtos con
diagonales
concéntricas
(DES) (FH)
Pórticos con
diagonales
concéntricas
restringidas al
pandeo (DES)
(FH)
Pórticos de acero
resistentes a
momentos (DMODES) (CV)
SISTEMA DUAL
R
Clasificación B
R
Muros de
concreto
Pórticos de acero con
reforzado mixtos
alma llena,
con elementos
conexiones rígidas
de acero (DMI)
(DMO) (CV)
6
(FH)
Pórticos de acero
con alma llena y
conexiones rígidas
(DES-DMO) (CV)
Pórticos de acero
con alma llena y
conexiones rígidas
(DES-DMO) (CV)
4
Pórticos con diagonales concéntricas
de concreto (DMO) (FH)
Clasificación C
R
Pórticos con
diagonales
concéntricas que
resistan solo
tensión
3
7
Para la segunda parte de este parámetro se evalúan los muros de mampostería si la
estructura cuenta con estos, ya que existen edificaciones que combinan los elementos
en hormigón reforzado con mampostería. En la segunda parte del parámetro 1 se
realizó una modificación con respecto a la evaluación del área mínima de los muros
por piso, cambiando el planteamiento anterior del método original por lo plantado en la
NSR-10.
 Requisitos adicionales (muros de mampostería)
 El área mínima de muros confinados por nivel en cada dirección principal, se
determina por la siguiente expresión:
𝐴𝑚 =
𝑁∗𝐴𝑎 ∗𝐴𝑝
Ecuación 5
20
Donde:
Am: área mínima de los muros del piso, que actúan en la misma dirección en planta,
dentro del parea de los muros se incluye las columnas de confinamiento, en 𝑚2 .
N: número de niveles por encima del nivel considerado.
Aa: coeficiente de aceleración pico efectiva.
Ap: área del piso en el nivel considerado, en 𝑚2 .
31
Tabla 8. Clasificación de la vulnerabilidad de Requisitos adicionales 1.
Clasificación A
𝐴𝑚 ≥
𝑁 ∗ 𝐴𝑎 ∗ 𝐴𝑝
20
Clasificación B
𝐴𝑚 =
𝑁 ∗ 𝐴𝑎 ∗ 𝐴𝑝
20
Clasificación C
𝐴𝑚 ≤
𝑁 ∗ 𝐴𝑎 ∗ 𝐴𝑝
20
 Los muros de mampostería confinada deben tener una relación entre la altura libre
del muro y su espesor, la cual se determina con la siguiente ecuación:
𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑕
Ecuación 6
𝑒
Donde:
h: altura libre del muro
e: espesor del muro
Tabla 9. Clasificación de la vulnerabilidad de Requisitos adicionales 2.
Clasificación A
20 >
𝑕
𝑒
Clasificación B
20 ≤
𝑕
≤ 25
𝑒
Clasificación C
𝑕
> 25
𝑒
 La mampostería no debe sobresalir del pórtico
Figura 27. Mampostería sobresaliente del pórtico, (Aguiar, 2006)
32
Tabla 10. Clasificación de la vulnerabilidad de Requisitos adicionales 3.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
𝑠 ≤ 0.2𝑏
𝑠 ≤ 0.3𝑏
𝑠 > 0.3𝑏
 La relación entre el área transversal Ac de las columnas de hormigón armado en
𝑐𝑚2 adyacentes al muro de mampostería y el ancho de este expresado en cm.
Figura 28. Mampostería adyacente a columnas, (Aguiar, 2006)
Tabla 11. Clasificación de la vulnerabilidad Requisitos adicionales 4.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
𝐴𝑐 ≥ 25𝑏
𝐴𝑐 ≥ 20𝑏
𝐴𝑐 ≤ 20𝑏
II. Calidad del sistema resistente
En este parámetro se evalúa la calidad del sistema resistente, donde se observa el
estado del concreto o mortero dependiendo el elemento que se estudie, este
parámetro se mantiene igual que la versión original del método. El parámetro se
describe a continuación:
33
Tabla 12. Clasificación de la vulnerabilidad Calidad del sistema resistente.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
1. El hormigón utilizado parece de
consistencia buena, de consistencia dura
1. El hormigón es de baja calidad.
al rayarlo y con un buen terminado, sin
imperfecciones a la vista. Verificar que la
resistencia sea mayor a 210 Kg/cm2
2. No debe existir zonas de "hormiguero"
2. Las varillas de acero son visibles,
debido a una mala vibración del
1. Edificio que no oxidadas o están eventualmente mal
hormigón.
distribuidas.
cumple con los
3. Las barras de acero utilizadas son
3. Las juntas de construcción están
requisitos para
corrugadas y no están visibles.
clasificarse como
mal ejecutadas.
A o C.
4. El mortero utilizado no se hace migas
4. La mampostería es de mala calidad.
fácilmente, aparentemente es de buena
calidad.
5. La construcción de los elementos
5. La información disponible elimina la
estructurales como vigas, columnas,
posibilidad de una mala calidad de
losas es aparentemente de mala
ejecución de la obra.
calidad.
III. Cálculo de la resistencia convencional
En este parámetro se determina la relación entre la resistencia nominal al cortante
proporcionada por el concreto (Vc) y la resistencia al cortante sísmico en la base, para
las fuerzas sísmicas (Vs). Se modificó este método planteando un procedimiento para
realizar el cálculo de esta relación de forma que cumpliera con lo estipulado por la
NSR-10. Este procedimiento se explica a continuación:
1. Determinación de la resistencia nominal al cortante proporcionada por el concreto
Vc. Este cálculo se lleva a cabo por
medio de la siguiente ecuación enunciada
anteriormente:
𝑉𝑐 = 0,17 1 +
𝑁𝑢
14𝐴𝑔
𝜆 𝑓´𝑐 𝑏𝑤𝑑
Ecuación 1
2. Se procede a determinar la resistencia al cortante sísmico en la base, para fuerzas
sísmicas Vs, el cual se llevara a cabo por medio del método de la fuerza horizontal
34
equivalente, como se describe en la NSR.10. El procedimiento de este método se
describe a continuación:
 Como primera medida se determina el valor del periodo fundamental aproximado
(Ta) por medio de la siguiente ecuación la cual fue presentada anteriormente:
𝑇𝑎 = 𝐶𝑡𝑕∝
Ecuación 3
Los valores Ct y α son producto de la siguiente tabla la está en función del sistema
estructural de resistencia que tenga la edificación.
Tabla 13. Valores Ct y α según el sistema estructural de resistencia sísmica
(NSR, 2010).
Sistema estructural de resistencia sísmica
Pórticos resistentes a momentos de concreto reforzado que resisten la
totalidad de las fuerzas sísmicas y que no están limitadas o adheridos a
componentes mas rígidos, estructurales o no estructurales, que limiten los
desplazamientos horizontales al verse sometidos a las fuerzas sísmicas.
Pórticos resistentes a momentos de acero estructural que resisten la
totalidad de las fuerzas sísmicas y que no están limitados o adheridos a
componentes más rígidos, estructurales o no estructurales, que limiten los
desplazamientos horizontales al verse sometidos a las fuerzas sísmicas.
Pórticos arriostrados de acero estructural con diagonales excéntricas
restringidas a pandeo.
Todos los otros sistemas estructurales basados en muros de rigidez
similar o mayor a la de muros de concreto o mampostería.
Alternativamente, para estructuras que tengan muros estructurales de
concreto reforzado o mampostería estructural, pueden emplearse los
siguientes parámetros Ct , α y Cw.
Ct
α
0,047
0,9
0,072
0,8
0,073 0,75
0,049 0,75
0,0062
𝐶𝑤
1
Si la edificación es de 12 pisos o menos y presenta alturas de piso (hp) no mayores a
3m, con un sistema estructural de resistencia sísmica compuesto por pórticos de
concreto reforzado o acero estructural, resistente a momentos. El periodo
fundamental aproximado puede ser calculado con la siguiente ecuación como lo
plantea la NSR-10:
𝑇𝑎 = 0,1𝑁
Ecuación 7
35
 Con el fin de obtener todos los valores necesarios de las variables involucradas en
el cálculo de la resistencia al cortante sísmico en la base, para fuerzas sísmicas Vs,
se presenta el procedimiento para determinar dichos valores. Para determinar los
valores Aa (coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva, para
diseño) y Av (coeficiente que representa la velocidad horizontal pico efectiva, para
diseño) se muestra la siguiente tabla:
Tabla 14. Valores Aa y Av según la Ciudad (NSR, 2010).
36
 Se clasifica el tipo de perfil según sean las características del sueño, como se
muestra en la siguiente tabla:
Tabla 15. Valores Tipo de perfil según descripción del suelo (NSR, 2010).
 Obtenidos los valores de Aa, Av y tipo de perfil, se procede a determinar los valores
de Fa (coeficiente de ampliación que afecta la aceleración en la zona de periodos
cortos) y Fv (coeficiente de ampliación que afecta la aceleración en la zona de
periodos intermedios). Estos valores se obtienen con la lectura de las siguientes
gráficas:
37
Figura 29. Coeficiente de ampliación Fa del suelo para la zona de periodos
cortos del espectro (NSR, 2010).
Figura 30. Coeficiente de ampliación Fv del suelo para la zona de periodos
intermedios del espectro (NSR, 2010).
 Posteriormente se determina un valor para el coeficiente de importancia I, según
sea el grupo de uso la edificación estudiada. Para lo cual se enuncian los grupos y
una breve descripción de estos.
38
Grupos de uso (NSR, 2010)
 Grupo IV – Edificaciones indispensables: Son aquellas edificaciones de atención a
la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, y cuya operación
no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno.
 Grupo III – Edificaciones de atención a la comunidad: Este grupo comprende
aquellas edificaciones y sus accesos, que son indispensables después de un temblor
para atender la emergencia y preservar la salud y la seguridad de las personas,
exceptuando las incluidas en el grupo IV.
 Grupo II – Estructuras de ocupación especial: Cubre las siguientes estructuras: (a)
Edificaciones en donde se puedan reunir más de 200 personas en un mismo salón.
(b) Graderías al aire libre donde pueda haber más de 2000 personas a la vez. (c)
Almacenes y centros comerciales con más de 500 𝑚2 por piso. (d) Edificaciones de
hospitales, clínicas y centros de salud. (e) Aquellas del grupo II para las que el
propietario desee contar con seguridad adicional. (f) Aquellas otras que la
administración municipal, distrital, departamental o nacional designe como tales.
 Grupo I – Estructuras de ocupación normal: Todas las edificaciones cubiertas por el
alcance del reglamento NSR-10 que no se hayan incluido en los grupos II, III y IV.
Tabla 16. Coeficiente de importancia (NSR, 2010).
Grupo de
uso
IV
III
II
I
Coeficiente de
importancia, I
1,5
1,25
1,1
1
 Se procede a la obtención del valor del espectro reuniendo el conjunto de valores
ya determinados anteriormente, dependiendo del intervalo donde se encuentre el
periodo se usara la ecuación requerida para encontrar el valor de Sa.
39
Figura 31. Espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g
(NSR, 2010).
 Finalmente con los valores necesarios para el cálculo del cortante sísmico en la
base, para fuerzas sísmicas Vs, se continua con la aplicación de la siguiente
ecuación, ya enunciada con anterioridad:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Ecuación 2
 Como último paso de este parámetro se debe obtener la relación entre los
cortantes Vc y Vs la cual se determina con la siguiente ecuación:
∝=
𝑉𝑐
Ecuación 8
𝑉𝑠
Donde:
Vc: resistencia nominal al cortante proporcionada por el concreto
Vs: resistencia al cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas.
40
Tabla 17.Clasificación de la vulnerabilidad de la relación cortante Vs y Vc,
parámetro 3.
IV.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
∝≥ 1,5
1 ≤∝≤ 1,5
∝< 1
Influencia del terreno y la cimentación
En este parámetro se busca evaluar la influencia que tiene el tipo de suelo en el cual
se encuentra apoyada la edificación, por lo que se analiza la cimentación, la
inclinación del terreno y las fisuras en los muros las cuales indican asentamientos
diferenciales. Se introdujo la clasificación del suelo la cual influye en el
comportamiento de la estructura, esta clasificación se realiza de acuerdo al título A de
la NSR-10 (Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente. Esta
clasificación se realizó en el parámetro III (Cálculo de la resistencia convencional) ya
que es una variable necesaria para llevar a cabo la evaluación en ese parámetro. A
continuación se presenta la clasificación de la vulnerabilidad para el parámetro IV:
Tabla 18. Clasificación de la vulnerabilidad de la influencia en el terreno y la
cimentación.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
Para tipos de perfiles A, B y C.
Para tipo de perfil D
Para tipo de perfil E
Topografía plana del terreno
donde se encuentra el edificio
o con una pendiente no
mayor al 20%
No clasifica en A o C
Pendiente superior al 30%
en el terreno donde se
encuentra la edificación
Presenta fisuras en una
cantidad considerable de
muros.
No presenta fisuras en las
muros.
41
V. Losas
En este parámetro se busca evaluar características de la losa como su rigidez
aparente, las conexiones con los elementos verticales y el área de abertura si lo hay.
Se incluyó la consideración de evaluar la continuidad de la losa con el fin de clasificar
el diafragma como rígido o flexible. La clasificación para este parámetro se muestra a
continuación:
Tabla 19. Clasificación de la vulnerabilidad de la evaluación de losas.
Clasificación A
La losa debe ser rígida y con
buenas conexiones con los
elementos verticales
El área de abertura de la losa
sea menor al 30% del área total
de la losa
Si el área de la losa es continua
se considera como un diafragma
rígido
VI.
Clasificación B
Edificio que no es
clasificado como A o C
Clasificación C
La losa poco rígida y mal
conectadas a los elementos
verticales
El área de abertura de la losa sea
mayor al 50% del área total de la
losa
Si el área de la losa presenta
discontinuidades se considera
como diafragma flexible.
Configuración en planta
Este parámetro tiene como fin evaluar la vulnerabilidad en la configuración en planta
de la estructura, por lo que se plantean varias irregularidades estructurales que
pueden llegar a presentarse en una estructura y que aumentarían su vulnerabilidad.
Se incluyeron irregularidades en planta las cuales son planteadas por la NSR-10, a
continuación se presenta la evaluación que se lleva a cabo en este parámetro:
42
 Relación entre el lado menor y el lado mayor del rectángulo que circunscribe la
planta del edificio.
Figura 32. Relación lados de la planta, fuente: realizada por el autor.
𝛿1 =
𝑎
Ecuación 9
𝐿
Donde:
𝛿1: Relación entre el lado menor y el lado mayor del rectángulo que circunscribe la
planta del edificio
a: lado menor del rectángulo que circunscribe la planta del edificio
L: lado mayor del rectángulo que circunscribe la planta del edificio
 Excentricidad, los valores altos de excentricidad implican problemas de torsión.
𝛿2 =
𝑒
Ecuación 10
𝑑
Donde:
𝛿2: Relación entre excentricidad y la menor dimensión en planta
E: excentricidad del edificio
D: dimensión menor en planta del edificio
43
 Voladizos, a mayor longitud de voladizo mayor es la vulnerabilidad de la estructura.
Figura 33. Control longitud de voladizos, (Aguiar, 2006).
𝛿3 =
∆𝑑
Ecuación 11
𝑙𝑝
Donde:
𝛿3: Relación entre la longitud del voladizo con respecto a la longitud total en la
dirección del voladizo
∆𝑑: Longitud del voladizo
lp: longitud total de la planta en dirección del voladizo
 Protuberancias en la planta.
Figura 34. Relación entre las dimensiones de la protuberancia, (Aguiar, 2006).
44
𝛿4 =
∆𝑑
Ecuación 12
𝑙𝑝
Donde:
𝛿4: Relación entre el ancho y la longitud de la protuberancia
c: ancho de la protuberancia del cuerpo principal del edificio
b: longitud de la protuberancia del cuerpo principal del edificio
 Retrocesos en las esquinas
Figura 35. Ejemplo del caso retrocesos en las esquinas (NSR, 2010).
 Sistemas no paralelos
Figura 36. Ejemplo de sistemas no paralelos (NSR, 2010).
Posterior a enunciar las irregularidades que evalúa el parámetro se determina la
clasificación de la vulnerabilidad como se muestra a continuación:
45
Tabla 20. Clasificación de la vulnerabilidad en la configuración en planta.
Clasificación A
𝛿1 > 0,4
𝛿2 < 0,2
𝛿3 < 0,1
𝛿4 > 0,5
Los retrocesos en las esquinas deben
ser menores a 15%. A<0,15B y
C<0.15D
Clasificación B
Edificio que no
pertenece a la
clasificación A o C.
La forma de la planta del edificio se
asemeja a la de un cuadrado,
haciéndola regular
Clasificación C
𝛿 < 0,2
𝛿2 > 0,4
𝛿3 > 0,2
𝛿5 < 0,25
Los retrocesos en las esquinas son
mayores al 30%. A >0,30B y C
>0.3D
La forma de la planta del edificio se
aleja de la forma de un cuadrado,
haciéndola irregular
Si presenta una irregularidad de
sistemas no paralelos.
VII.
Configuración en elevación
En este parámetro se evalúa la vulnerabilidad con respecto a la configuración en
elevación, para lo cual se presenta una seria de casos de irregularidades
estructurales con el fin de evaluar que caso se ajusta a la edificación y si presenta
más de un caso. Se incluyeron casos de irregularidad en elevación contemplados en
la NSR-10 para ampliar el rango de evaluación en este parámetro, a continuación se
presentan los casos estudiados:
 Geometría en altura
Figura 37. Caso de geometría en altura, (NSR, 2010).
46
 La relación entre la altura (T) de la sección con menor área en su base y la altura
(H) de la sección con mayor área en la base.
Figura 38. Relación T y H, (realizada por el autor).
 Piso blando: piso con diferente altura al resto, esta irregularidad genera un cambio
de rigidez lo cual es perjudicial para la vulnerabilidad sísmica de la estructura.
Figura 39. Piso blando, (Aguiar, 2006).
 Distribución uniforma de masa, a mayor altura menor masa.
Figura 40. Distribución de masas, (NSR, 2010).
47
 Desplazamiento dentro del plano de acción.
Figura 41. Desplazamiento dentro del plano de acción, (NSR, 2010).
 Piso débil.
Figura 42. Piso débil, (NSR, 2010).
Continuando con la descripción del parámetro VII se presenta a continuación la
clasificación que determina la vulnerabilidad de la edificación en esta parte de la
evaluación.
Tabla 21. Clasificación de la vulnerabilidad en la configuración en elevación.
Clasificación A
Edificio de forma regular sin
variaciones en el área de la base
de cada piso
Si
T/H < 0,2 o > 0,9
Todos los pisos tienen la misma
altura
Clasificación B
Clasificación C
1.1b < a < 1,3b
a > 1.3b o a < b
Si
0,2 ≤ T/H < 0,6
La altura en un piso es
diferente a la del resto de los
pisos del edificio
Si
0,6 ≤ T/H ≤ 0,9
La altura en más de un piso es
diferente a la del resto de los
pisos del edificio
48
La distribución de masa en todos
los pisos es uniforme y no
presentan variaciones muy
grandes
Se presenta el caso de
variación de masa en un piso
del edificio
No se presenta el caso de
desplazamiento dentro del plano
de acción
Se presenta el caso de
desplazamiento dentro del
plano de acción en una planta
del edificio
No se presenta el caso de piso
débil
Se presenta el caso de piso
débil en una planta del edificio
VIII.
Se presenta el caso de
variación de masa en uno o
más pisos, uno de estos pisos
puede ubicarse en las últimas
plantas.
Se presenta el caso de
desplazamiento dentro del
plano de acción en más de una
planta del edificio
Se presenta el caso de piso
débil en más de una planta del
edificio
Conexiones elementos críticos
Este parámetro busca evaluar las conexiones entre elementos estructurales como
columnas y vigas, esto con el fin de determinar si el sistema resistente se encuentra
bien conectado y su probabilidad de resistir un sismo. A continuación se presenta los
puntos que evalúa este parámetro:
 Dimensiones de las conexiones viga columna
Figura 43. Relación ancho columna (bc) y ancho viga (bv), (Aguiar, 2006).
49
 Excentricidad ejes vigas y columnas
Figura 44. Excentricidad eje columna viga, (Aguiar, 2006).
𝜆2 =
𝑒
Ecuación 13
𝑏´
Donde:
𝜆2 : Relación entre excentricidad de viga y columna con el ancho de las mismas
e: excentricidad entre los ejes de la viga y la columna
b´: menor valor del ancho de la viga o la columna
 Excentricidad ejes adyacentes a la columna y ancho viga en planta
Figura 45. Excentricidad ejes adyacentes a la columna, (Aguiar, 2006).
𝜆4 =
𝑒
Ecuación 14
𝑏´´
Donde:
𝜆3 : Relación entre la excentricidad de los ejes adyacentes a la columna.
b´´: ancho de la viga en planta
50
 Altura de la viga con relación al ancho de la columna.
𝜆4 =
𝑕𝑣
Ecuación 15
𝑎𝑐
Donde:
hv: altura de la viga unida a la columna
ac: ancho de la columna unida a la viga
Por último para evaluar la conexión de los elementos críticos se presenta la
clasificación de la vulnerabilidad a continuación:
Tabla 22. Clasificación de la vulnerabilidad de las conexiones de los elementos
críticos.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
𝑏𝑣 ≤ 0,75𝑏𝑐
𝜆2 = 0,2
𝜆3 < 0,3
0,75𝑏𝑐 ≤ 𝑏𝑣 ≤ 𝑏𝑐
0,2 < 𝜆2 < 0,3
0,3 < 𝜆3 < 0,4
𝑏𝑣 ≥ 𝑏𝑐
𝜆2 > 0,3
𝜆3 > 0,4
La dimensión mínima de una
columna debe ser mayor a
25cm.
𝜆4 ≤ 1,0
IX.
el valor de la dimensión mínima La dimensión mínima
de una columna está entre 20 y
de la columna es
25 cm.
menor a 20cm.
1,0 < 𝜆4 < 1,2
𝜆4 ≥ 1,2
Elementos con baja ductilidad
En este parámetro se evalúan los elementos denominados columnas cortas, ya que
ha sido el caso más frecuente en los casos de colapso en los sismos evaluados a
través de la historia. A continuación se presenta la clasificación de la vulnerabilidad
según este caso:
51
Tabla 23. Clasificación de la vulnerabilidad de los elementos cortos.
Clasificación A
Clasificación B
Elementos de baja ductilidad
(columnas bajo gradas) que
cumplan con:
Edificio que no tiene en su
interior elementos cortos
𝐿
𝐿
<𝑕<
4
2
Elementos de elevada ductilidad
que cumplan con:
𝐿
2
<𝑕< 𝐿
2
3
Clasificación C
Elementos de baja ductilidad
(columnas bajo gradas) que
cumplan con:
𝑕<
𝐿
4
Elementos de elevada ductilidad
que cumplan con:
𝑕<
𝐿
2
X. Elementos no estructurales
Este parámetro evalúa la vulnerabilidad que puede tener la edificación debido a los
elementos no estructurales, los cuales pueden poner en riesgo a los habitantes, a
continuación se presenta la clasificación de la vulnerabilidad para estos elementos:
Tabla 24. Clasificación de la vulnerabilidad de los elementos no estructurales.
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
Los elementos no estructurales
existentes en los edificios se
Los elementos no
Los elementos no estructurales
encuentran anclados, pero su
estructurales de la edificación
son inestables y representan
anclaje es poco confiable a
no representan riesgo alguno
un riesgo alto para los
simple vista, pueden
para los habitantes del edificio.
habitantes.
representar riesgo a los
habitantes.
52
XI.
Estado de conservación
Este parámetro es de los más importantes de este método ya que el estado de
conservación de la estructura es determinante para su comportamiento en un sismo,
si la edificación no presenta un mantenimiento adecuado y sus elementos
estructurales se encuentran deteriorados es probable que presente daños irreparables
en un movimiento de tierras. Por lo que se requiere una evaluación detallada y un
recorrido minucioso para determinar la vulnerabilidad de este parámetro, la
clasificación para este caso se presenta a continuación:
Tabla 25. Clasificación de la vulnerabilidad del estado de conservación.
Clasificación A
Edificio cuyas columnas, vigas
losas y elementos de
mampostería, no se encuentran
fisuradas. No hay rajaduras en
paredes que induzcan a pensar
en asentamientos del suelo.
Clasificación B
Clasificación C
Edificio que no se clasifica
como A o C
Más del 30% de los
elementos principales se
encuentran fisurados. Lo cual
puede ser producido por la
cimentación del edificio
53
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En este capítulo se muestran los resultados obtenidos con la aplicación del método
del índice de vulnerabilidad adaptado, el cual fue utilizado para evaluar 8 edificios
ubicados en la zona centro y chapinero de la ciudad de Bogotá. Estos edificios fueron
seleccionados por la irregularidad en altura o elevación que presentan y la cantidad
de gente que albergan. En la primera parte se analiza el resultado de los índices de
vulnerabilidad de los edificios individualmente y se da explicación al valor obtenido,
posteriormente en la segunda parte de este capítulo se muestran los resultados
obtenidos gráficamente y se analiza cada parámetro. Los datos conseguidos en
campo se organizaron y se pueden ver con más detalle en el Anexo 1.
Tabla 26. Resultados de los índices de vulnerabilidad.
Edificios
UGI
Procuraduría
Contraloría
Internacional
World Service
Giraldo
Sena
Hotel Tequendama
Edificio UGI
Resultados vulnerabilidad edificio UGI
valor parámetro
2.5
0
Parámetro
4.1
IV
11,25
27,5
39,75
57,5
18,5
10
12
45,5
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
5
0
0
0
2.25
5
2.5
1
0
0
0
0.5
Figura 46 .Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio UGI.
54
El índice de vulnerabilidad del edificio UGI (11,25) indica que la estructura no es
vulnerable ante un evento de sismo pese a su irregularidad estructural en elevación,
esto se debe al estado de conservación de la estructura ya que ha sido sometida a un
proceso adecuado de mantenimiento. El alcance del método determina que la
estructura no es vulnerable, lo cual no asegura que en el caso de un movimiento de
tierras la estructura no tenga daños importantes o colapse. La estructura obtuvo una
buena calificación gracias a su buen estado de conservación, el tipo de suelo
(formaciones sedimentarias de rocas arenosas) sobre el cual se encuentra construida,
las óptimas dimensiones de los elementos estructurales, la relación de las
resistencias al cortante y al cortante sísmico en la base, entre otros parámetros.
Por otro lado la estructura es vulnerable en la configuración en planta y en elevación y
medianamente segura en la conexión de las losas y los muros de concreto ubicados
en el núcleo, de los cuales se encuentran ancladas las losas. Adicionalmente las
losas pueden considerarse como voladizos por la falta de columnas,
esta
irregularidad estructural designa una posible torsión en un sismo ya que el núcleo de
muros de concreto soportaría las fuerzas de un sismo. Lo anterior
tendría un
agravante y es la presencia de los tensores en el perímetro de la losa que inducirían
dicha torsión a las plantas adyacentes propagando el movimiento por la totalidad del
edificio.
4.2
Edificio de la Procuraduría
Resultados dificio Procuraduría
valor parámetro
5
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
10
10
0
3
0
5
2.5
0
1
0
3
3
Figura 47. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio Procuraduría.
55
El índice de vulnerabilidad del edificio de la Procuraduría (27,5) indica que es una
estructura segura con un valor cercano a 30 el cual designa a un edificio como
medianamente seguro. Este valor es el resultado de evaluar diversos parámetros
como su estado de conservación el cual revela los 40 años de construcción que tiene
el edificio, adicionalmente debido al área tan grande que presenta, el proceso de
mantenimiento que se requiere para evitar daños debe ser más dispendioso. Por otra
parte esta edificación cuenta con una irregularidad en planta por su forma asimétrica y
que probablemente generará un problema de torsión en un sismo, comportamiento
que se incrementa por su irregularidad en elevación y por su falta de columnas. Estas
características afectan parámetros como su organización y calidad del sistema
resistente.
4.3
Edificio de la Contraloría
Resultados edificio la Contraloría
valor parámetro
10
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
20
20
1.25
0
0
6
2.5
0.5
1
0
0.5
3
Figura 48. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio Contraloría.
El índice de vulnerabilidad del edificio de la Contraloría (39,75) indica que el edificio
es medianamente seguro, esto es producto en gran parte a su regular estado de
conservación y falta de mantenimiento lo que ha producido que los elementos
estructurales se vean afectados. La presencia se fisuras y zonas de humedad
incrementan la vulnerabilidad de esta edificación. Agravantes que se suman a la
irregularidad en planta que al igual que los edificios de la Procuraduría y UGI se
puede presentar un problema de torsión en un sismo. La ausencia de columnas y su
56
irregularidad en elevación son otros dos factores que fueron castigados en la
evaluación que se llevó a cabo con el método adaptado.
Los tres edificios anteriormente nombrados tienen una distribución estructural similar,
donde presentan un núcleo de muros de concreto de grandes dimensiones que
resisten el peso del edificio. Analizando los resultados para los tres edificios del
parámetro 3, cálculo de la resistencia convencional, se concluye que pese a que la
relación entre los cortantes (resistente y actuante) fue favorable con respecto a su
vulnerabilidad. La configuración estructural de estas edificaciones representa un
riesgo alto y se debe realizar un estudio más profundo para determinar con mayor
exactitud su comportamiento.
Los edificios de la Contraloría, Procuraduría y UGI tienen en común la irregularidad
que presentan en planta y elevación, por lo que se plantea una mima solución para el
caso de la irregularidad estructural en planta que presentan estas edificaciones. Esta
solución es introducir muros pantalla de concreto ubicados en el perímetro de las
losas, estos muros serán ubicados en la mitad de la longitud de los lados. Con esta
solución se reduciría en cierta medida el problema de torsión que presentan las
estructura ayudando a mejorar el comportamiento en un sismo el cual depende de los
muros de concreto ubicados en el núcleo de de los edificios.
4.4
Edificio Internacional
Resultados edificio Internacional
valor parámetro
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
16
32
10
0
0
1.5
5
1.5
0
1.5
32
3
3
Figura 49. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio Internacional.
57
El índice de vulnerabilidad del edificio Internacional (57,5) indica que el edificio es
medianamente seguro, pero está muy cercano a clasificarse como una estructura
vulnerable. El mayor agravante de este edificio es la relación que existe entre la
resistencia al cortante proporcionada por el concreto y la resistencia al cortante
sísmico, la cual fue calculada en el parámetro 3 del método. La clasificación para esta
relación es vulnerable y se debe a que el área de los elementos estructurales que
resisten el Vc (cortante proporcionado por el concreto) debería ser mayor dado a que
es pequeña con relación al área total del piso. La presencia de fisuras tanto en la
fachada como al interior del edificio deja abierta la posibilidad de un asentamiento
diferencial, lo cual se puede deber por el diseño de cimentación o de la ubicación de
la calle 26 que se encuentra cercana al edificio y en un nivel abajo del primer piso de
este.
Al igual que los tres edificios anteriores su irregularidad en planta aumenta la
probabilidad de presentar un comportamiento de torsión en un sismo, con la ventaja
de tener columnas las cuales causan que la estructura se comporte más
uniformemente.
Con respecto a la solución de la irregularidad presentada en este edificio tiene
relación con lo que indica el parámetro 3 el cual determina que la estructura es
vulnerable, lo cual mejoraría si el área de los elementos de concreto que resisten el
cortante Vc fuera mayor. Por lo que se plantea un aumento en el área de las
columnas de tal forma que se reduzca la vulnerabilidad en la relación que se plantea
en este parámetro.
58
4.5
Edificio World Service
Resultados edificio World Service
valor parámetro
5
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
10
10
0
0
1.5
5
1
0
1
0
0
0
Figura 50. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio World Service.
El índice de vulnerabilidad del edificio World Service (18,5) indica que el edificio es
seguro, esto se debe en su mayor parte a su buen estado de conservación ya que no
hay presencia de fisuras ni indicios para pensar que los elementos estructurales se
encuentren en mal estado. Cumple varios de los requisitos en los parámetros para ser
una estructura segura, como la calidad del sistema resistente, la relación de las
resistencias a los cortantes Vc y Vs, entre otros. Con respecto a la configuración en
elevación esta edificación presenta una irregularidad alta la cual es vulnerable según
la evaluación del método. Esta irregularidad en altura ocasiona que el área de sus
pisos no sea igual, haciendo que el comportamiento del edificio en un evento de
sismo no sea uniforme. En este caso a pesar del buen estado de conservación de la
estructura y de su clasificación como estructura segura, el comportamiento en un
sismo puede tener un riesgo considerable por su irregularidad estructural en elevación
y planta.
59
4.6
Edificio Giraldo
Resultados edificio Giraldo
valor parámetro
1.5
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
3
0
0
0
1.5
2
2.5
0
1
0
0
3
Figura 51. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio Giraldo.
El índice de vulnerabilidad del edificio Giraldo (10) indica que el edificio es seguro, ya
que se encuentra en un muy buen estado de conservación, esto debido a un buen
proceso de mantenimiento. Esta edificación presenta una importante irregularidad en
planta ya que se encuentra en forma de L y en el caso de un evento de sismo su
comportamiento será similar a dos edificaciones independientes por lo que el método
lo clasifica como vulnerable en este aspecto. La estructura cumple con los requisititos
planteados en la mayoría de los parámetros razón por la cual se obtiene este índice
de vulnerabilidad bajo que aumenta sus probabilidades a resistir un sismo.
60
4.7
Edificio del SENA
Resultados edificio SENA
valor parámetro
2.5
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
5
0
0
0
1.5
5
1
0
0
0
1.5
3
Figura 52. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio SENA.
El índice de vulnerabilidad del edificio del SENA (12) indica que el edificio es seguro,
ya que presenta un buen estado de conservación y la formación de pórticos que
presenta ayuda a su clasificación. Este edificio presenta una modificación estructural
donde se removieron los muros divisorios de mampostería en todos los pisos, con el
fin de disminuir el peso de este. Como parte negativa el edificio presenta una
variación de áreas ya que los primeros dos pisos son más pequeños que el resto, lo
que se ocasiona su irregularidad en elevación debido al recorte que se presenta para
introducir las cuatro columnas externas que sostienen parte de la edificación, esto
puede llevar a generar un comportamiento desigual en un sismo. A pesar de tener
esta configuración el edificio cumple en gran parte los requisitos para ser considerado
seguro, lo que genera una confiabilidad en los datos obtenidos.
61
4.8
Edificio Hotel Tequendama
Resultados Hotel Tequendama
valor parámetro
16
Parámetro
0
XI
X
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
32
0
1.25
0
0.75
3
2.5
0.5
1
32
1.5
3
Figura 53. Resultados de vulnerabilidad obtenidos en el Edificio Hotel
Tequendama.
El índice de vulnerabilidad del edificio del Hotel Tequendama (45,5) indica que el
edificio es medianamente seguro, ya que en varios de los parámetros su calificación
es vulnerable. A pesar de tener un buen estado de conservación, los datos
recolectados en campo lo castigan en varios parámetros como la configuración en
planta, relación entre Vc (la resistencia al cortante proporcionada por el concreto) y Vs
(la resistencia al cortante sísmico en la base) y riesgo por los elementos estructurales.
La estructura es vulnerable en el parámetro 3, cálculo de la resistencia convencional,
debido a que los elementos de concreto (columnas) tienen el área pequeña con
respecto al área de los pisos.
La irregularidad en planta que presenta la estructura tiene probabilidades de
comportarse en un sismo como dos edificios independientes al igual que el edificio
Giraldo, por lo que se plantea una solución a esta irregularidad de realizar juntas de
construcción para separar el edificio en 2 partes, así reducir el efecto perjudicial que
tiene este comportamiento.
62
4.9
Resumen resultados
Para mostrar el comportamiento de los resultados se presenta a continuación una
serie de gráficas, las cuales permiten apreciar los valores altos y medios que puede
tener cada parámetro, las gráficas recopilan la información de cada edificio de tal
forma que se pueda llevar un análisis a cabo que cubra la totalidad de los resultados.
Resultados parámetro I
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
3
6
3
3
3
0
3
3
3
0
Figura 54. Resultados obtenidos en el parámetro I.
Para este parámetro se consideraron sistemas resistentes en su mayoría con
características DMO (capacidad moderada de disipación de energía), esto con el fin
de obtener una clasificación intermedia ya que para llegar a una mejor exactitud se
requieren cálculos no contemplados en el método. Debido a que los edificios
seleccionados están hechos en su mayoría de hormigón armado donde no se
presentan muros de mampostería, los cuales evalúa el método, para estas
edificaciones se realizó la clasificación del parámetro dependiendo del sistema
resistente que presentaban las edificaciones.
Resultados parámetro II
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
3
6
1.5
1.5
0
0
3
5.5
3
0.5
Figura 55. Resultados obtenidos en el parámetro II.
63
Se evidencia que gran parte de los edificios presentan una buena calidad del sistema
resistente por el proceso de mantenimiento que se ha llevado a cabo, no existen
fisuras a la vista ni zonas de hormiguero, factores importantes que han llevado a los
edificios restantes a presentar una mayor vulnerabilidad en este aspecto. Para
conseguir una mayor exactitud en este parámetro se requiere un equipo que
determine el estado interno de los elementos en concreto, ya que la clasificación se
determina de acuerdo a la observación de los elementos expuestos de la estructura
en el momento del recorrido por la estructura.
Resultados parámetro III
valor parámetro
16
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
32
32
0
0
0
32
0
0
0
Figura 56. Resultados obtenidos en el parámetro III.
Para el cálculo de la resistencia convencional en donde se evalúa la relación entre Vc
(resistencia nominal al cortante proporcionada por el concreto) y Vs (resistencia al
cortante sísmico en la base) se debe tener en cuenta que algunos datos fueron
estimados por la falta de información obtenida, por lo que la exactitud de estos
resultados no es del 100% en algunos casos. Los 2 edificios que muestran valores
altos en la clasificación tienen en común que el área de los elementos en concreto
que resisten el cortante (Vc) es pequeña con respecto al área total de cada piso. Lo
anterior ocasiona que el valor del cortante Vc sea inferior al Vs y genere el resultado
de una clasificación vulnerable. Los demás edificios presentan casos donde el área de
los elementos de concreto que resisten el Vc es proporcional al área de los pisos, por
lo que en ningún caso son castigados en la evaluación de este parámetro.
64
Resultados parámetro IV
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
1
2
1
0
1
1
1.5
1
1
0
Figura 57. Resultados obtenidos en el parámetro IV.
En este caso se estudió el tipo de suelo, topografía y fisuras en los muros, las cuales
indican en algunos casos asentamientos diferenciales, para lo que se obtuvo el
resultado de estructuras medianamente seguras ya que en varios casos existían
determinantes como fisuras en los muros, pendientes mayores al 30% del terreno o
construcciones subterráneas que pueden llegar afectar la edificación. Todos los
edificios seleccionados se encuentran ubicados sobre un tipo de suelo clasificado en
la norma como B o C para cuales la clasificación del parámetro determina seguros.
Resultados parámetro V
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
1
2
0.5
0
0
0
0
0.5
0
1
Figura 58. Resultados obtenidos en el parámetro V.
65
La mayoría de las losas que se presentan en los edificios son continuas y forman
diafragmas rígidos, son buenas las conexiones que presentan con los elementos
verticales y las aberturas son menores al 30% del área total. Todos estos factores
generan una clasificación de edificación segura como se puede evidenciar en la
gráfica.
Resultados parámetro VI
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
1.5
3
2.5
1
2.5
1
1.5
2.5
2.5
2.5
Figura 59 Resultados obtenidos en el parámetro VI.
La configuración en planta de la mayoría de los edificios es clasificación
medianamente segura muy cercana a vulnerable, esto se debe a las variables que
contempla el método como relación entre los lados de la planta, longitud de voladizos,
protuberancias, entre otros. El resultado al medir estos factores dentro del parámetro
determina que su irregularidad genera un riesgo en un evento de sismo, a pesar que
se estudian casos que no en muchos edificios se presentan. La irregularidad que
tienen estos edificios induce un comportamiento que con modelaciones y estudios
más profundos se evidenciaría un riesgo sísmico alto. Debido este posible
comportamiento la influencia que tiene la configuración de la planta en la
vulnerabilidad debería tener un mayor peso en el método, pero dado que es una
evaluación visual de su estado de conservación y de sus elementos estructurales este
parámetro pierde peso para darle importancia al resto de consideraciones en la
evaluación.
66
Resultados parámetro VII
valor parámetro
Edificio
0
3
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
6
3
5
2
5
5
6
5
5
Figura 60. Resultados obtenidos en el parámetro VII.
La evaluación de la irregularidad en elevación es muy importante en este estudio ya
que las edificaciones que se escogieron presentan una configuración en este aspecto
altamente irregular. Este parámetro clasifica varios casos de combinación estructural
los cuales se presentan en los ocho edificios que se estudiaron, por lo que en su
mayoría se “castigo” la configuración presentada teniendo como resultado una
clasificación de estructura vulnerable. El peso de este parámetro es de los más altos
del método por su incidencia en la vulnerabilidad global de la estructura, por lo que se
debe estudiar con métodos más exactos el comportamiento de las estructuras cuya
clasificación es vulnerable.
Resultados parámetro VIII
valor parámetro
2.25
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
0.75
1.5
1.5
1.5
1.5
0
0
2.25
Figura 61. Resultados obtenidos en el parámetro VIII.
67
4.5
Los elementos estructurales como vigas y columnas deben estar bien conectados de
tal forma que sus ejes estén alineados, adicionalmente en estos puntos de conexión,
el ancho y altura de las vigas debe ser menor al ancho de las columnas. Estos
factores son estudiados en este parámetro, y al ver los resultados se evidencia que
gran parte de los edificios cumple los requisitos para ser clasificados como una
estructura segura. Dado que en algunos edificios no se presentan columnas en su
sistema estructural este parámetro no podía ser evaluado con certeza, por lo que se
evalúo con las condiciones encontradas como lo fueron conexiones de vigas con
muros estructurales.
Resultados parámetro IX
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
3
6
0
0
0
0
0
0
3
0
Figura 62. Resultados obtenidos en el parámetro IX.
Los elementos de baja ductilidad más conocidos como columnas cortas son
elementos que inducen un gran riesgo para las estructuras en un evento de sismo,
por lo que se evalúan en este parámetro el cual es de los que tiene más peso por el
impacto que tiene en la vulnerabilidad sísmica. A pesar de ser un parámetro
importante en los edificios estudiados no se presentó este caso, en el único edificio
que tiene columnas cortas es el de la Procuraduría en las rampas del sótano, debido
q esto se obtienen los resultados anteriormente expuestos.
68
Resultados parámetro X
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
2
1.25
0
0
0
0
1.25
0
0
Figura 63. Resultados obtenidos en el parámetro X.
Los elementos no estructurales están en función del riesgo que estos puedan generar
hacia los habitantes de le edificación, por lo que determinar el posible comportamiento
de estos elementos debe hacerse con este objetivo. Dependiendo de la función que el
edificio tenga se clasificara su vulnerabilidad en este parámetro. Debido a lo anterior
se explica el resultado del edificio Hotel Tequendama ya que tiene en su interior
varios objetos decorativos que representan un riesgo para los habitantes. Por otro
lado el edificio de la Contraloría tiene elementos no estructurales que debido al mal
estado de conservación se la estructura aumentan el riesgo.
Resultados parámetro XI
valor parámetro
Edificio
0
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
10
20
0
0
0
10
10
20
10
0
Figura 64. Resultados obtenidos en el parámetro XI.
69
El estado de conservación de la estructura es un parámetro muy importante en este
método ya que de este depende en gran medida el valor del índice de vulnerabilidad.
Este parámetro puede determinar la probabilidad de resistir un sismo por parte de la
estructura ya que si sus elementos estructurales presentan un mal estado de
conservación pueden inducir un comportamiento frágil. Los resultados anteriormente
mostrados indican que la mitad de los edificios presentan algunos problemas en este
aspecto, por lo general se debe a que son edificaciones antiguas las cuales no tienen
un proceso de mantenimiento y sus elementos estructurales se han visto afectados,
mostrando fisuras, zonas de humedad, hormiguero, entre otras características. Por
otro lado los edificios que obtuvieron una clasificación de estructura segura en este
parámetro no presentan ninguno de los daños anteriormente mencionados.
Por último se busca evaluar los resultados de los índices de vulnerabilidad de todos
los edificios por lo que se presenta a continuación una gráfica que muestra los
resultados obtenidos por el método:
Resumen índices de vulnerabilidad
Índice de vulnerabilidad
0
Edificio
Hotel Tequendama
Sena
Giraldo
World Service
Internacional
Contraloría
Procuradoría
UGI
30
60
90
45.5
12
10
18.5
57.5
39.75
27.5
11.25
Figura 65. Resumen índices de vulnerabilidad.
Al ver todos los resultados de los edificios se evidencia que la mayoría obtuvo una
clasificación A, estructura segura, lo que nos lleva a pensar que los edificios a pesar
de tener una irregularidad estructural riesgosa, no presentan una vulnerabilidad alta
que den la certeza de un mal comportamiento en un sismo. Los edificios con los
70
índices de vulnerabilidad bajos tienen en común que presentan un buen estado de
conservación, parámetro que es de gran importancia y que influye en una buena
clasificación. Por otro lado los edificios que obtuvieron los índices más altos son
edificios que presentan un estado regular de conservación o una diferencia perjudicial
en la relación entre Vc (resistencia al cortante proporcionada por el concreto) y Vs
(resistencia al cortante sísmico en la base).
En general los edificios a pesar de presentar irregularidades estructurales
importantes, tienen o poseen índices de vulnerabilidad bajos y en ninguno de los
casos son clasificación C, estructuras vulnerables. Al analizar el riesgo que pueden
presentar estas edificaciones en un sismo, se evidencia que este parámetro requiere
una mayor profundidad y un análisis más exacto para así determinar si la estructura
es resistente a un sismo. Con respecto al método el peso de los parámetros VI y VII
(configuración en planta y elevación respectivamente) podría ser mayor y buscar la
combinación con el fin de no reducir la importancia del resto de parámetros, los cuales
pueden ser determinantes en el comportamiento sísmico de la estructura.
71
5. CONCLUSIONES
El índice de Vulnerabilidad es un valor estimado de la seguridad estructural de la
edificación debido a que la percepción, conocimientos y experiencia profesional que
tenga el evaluador, influirán en la clasificación del sistema estructural o de las
calificaciones que se le asigne a cada uno de los once parámetros. Es de vital
importancia que el evaluador tenga suficientes conocimientos y experiencia
profesional para que el índice determinado sea más real.
Se evidencio que los resultados negativos obtenidos en el parámetro 3 de los edificios
Internacional y Hotel Tequendama fueron ocasionados por la relación entre el área
transversal de los elementos verticales sismo resistentes (columnas y muros de
concreto) y el área de los entrepisos. Esta relación resulto perjudicial en estos casos
dado que el área de los elementos verticales es muy pequeña con respecto al área de
los entrepisos. Debido a esto el cortante resistente (Vc) se hace menor que el cortante
actuante (Vs) lo que afecta directamente la vulnerabilidad estructural.
El parámetro 11, estado de conservación, tiene una gran influencia sobre la
vulnerabilidad de la estructura, dado que afecta a dos parámetros mas como lo son
calidad del sistema resistente (parámetro 2) y la influencia del terreno en la
cimentación (parámetro 4), por lo que una mala calificación en este parámetro
aumentara el índice de vulnerabilidad.
Antes de empezar el estudio se tenía la proyección que los edificios por sus
irregularidades estructurales de planta y elevación obtendrían un índice de
vulnerabilidad alto, diferente a lo que en realidad se obtuvo, índices de vulnerabilidad
clase A (estructuras seguras) y clase B (estructuras medianamente seguras). Se
determino que los parámetros 6 y 7 (configuración en planta y elevación
respectivamente) deberían tener mayores consideraciones que tengan en cuenta los
efectos en el comportamiento de la estructura en un sismo, de esta forma se podría
aumentar el peso de estos parámetros que son de gran importancia si se desea
72
evaluar edificios como los usados para esta evaluación que presentan una alta
irregularidad tanto en planta como en altura. En el caso donde las irregularidades
sean altas, el método debería modificarse aumentando el peso de estos parámetros y
modificando los demás parámetros de tal forma que la evaluación se mas completa y
exacta.
El método del índice de vulnerabilidad es práctico para la evaluación de factores que
determinan el comportamiento de la estructura en un sismo, identifica problemas que
aumentarían la probabilidad de riesgo sísmico con la ventaja de ser un método
económico y práctico para su aplicación. Pero tiene la desventaja de ser un método
subjetivo que requiere de estudios profundos para complementarse y generar un
veredicto mas real del edificio estudiado. La implementación de esta metodología sin
estudios complementarios aumenta la incertidumbre en los resultados.
Algunos de los resultados obtenidos pueden no ser exactos ya que en algunos casos
se tomaron valores estimativos, intentando acercarse lo más posible a la realidad,
esto se debió a que información como planos y datos necesarios para el estudio, no
fueron suministrados por las personas encargadas de los edificios, como el caso del
edificio del Sena, caso similar se presenta en el edificio del Hotel Tequendama donde
los planos estructurales estaban incompletos.
Con respecto a la adaptación de los criterios de evaluación del método a la NSR-10,
este objetivo se llevo a cabo complementando el método original generando una
evaluación más amplia, la cual determina un índice de vulnerabilidad más exacto ya
que evalúa un mayor número de factores que afectan el comportamiento de una
estructura en un sismo. Esta adaptación no se realizo en todos los parámetros ya que
la Norma Sismo Resistente plantea rangos similares o en algunos casos no plantea
las relaciones que el método plantea.
Las soluciones a los casos de irregularidades más comunes fueron planteadas
manejando los conceptos trabajados en la evaluación de la vulnerabilidad realizada,
donde se analizó los factores que más afectaban la vulnerabilidad de las estructuras,
73
por lo que las soluciones son sencillas pero tienen un efecto directo en el cálculo del
índice de vulnerabilidad de los edificios.
Los resultados de
los índices de vulnerabilidad se esperaban más altos por las
condiciones de las edificaciones, su irregularidad estructural (planta y elevación) y su
edad, pero después de un juicioso estudio y de una detallada aplicación del método,
los resultados obtenidos son valores pequeños del índice. Por lo anterior se llega a la
conclusión que el método requiere una adaptación previa a las condiciones de cada
edificación para así mejorar los resultados, ya que por ser un método general algunos
parámetros no podían ser evaluados en todas las edificaciones.
74
6. RECOMENDACIONES
Dado que la aplicación del método requiere un criterio para determinar la clasificación
de cada parámetro y así determinar su vulnerabilidad, se recomienda que sea
realizado por más de una persona para que se tenga una visión más amplia y así
contemplar más opciones de análisis. Adicionalmente al ser un trabajo extenso
facilitaría la evaluación disminuyendo el tiempo de trabajo en campo para aumentar el
trabajo de análisis de datos.
Referente al método, se recomienda modificar los parámetros y sus pesos de acuerdo
a las condiciones de la estructura que se desee a evaluar, ya que al considerar los
factores que solo la estructura presenta el resultado será más acertado. Esto se debe
realizar siguiendo el planteamiento inicial del método para que no pierda su filosofía la
cual ya ha sido implementada varias veces por las virtudes que este tiene.
Debido a que en algunos casos las construcciones de los edificios no corresponden a
los
planos
del
mismo,
se
recomienda
medir
los
elementos
estructurales
detalladamente ya que se encontró que en muchos casos lo diseñado en planos no
coincidía con lo realmente construido. Esto afectaría las relaciones que plantea el
método y los cálculos que este requiere, por ende un resultado erróneo del índice de
vulnerabilidad.
Si se desea utilizar los resultados obtenidos por el método del índice de vulnerabilidad
para estudios, se recomienda que estos sean complementados con evaluaciones mas
exactas con métodos que incluyan modelaciones o cálculos más avanzados, ya que
este método es subjetivo. Esta combinación generaría unos resultados muy
completos los cuales serian de gran ayuda para quien los desee implementar.
75
7. REFERENCIAS
Ríos, J. (2003). Aplicación del sistema de información geográfica para la diagnosis de
la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones del Distrito de Ate – Vitarte. XIV
Congreso nacional de Ingeniería Civil – IQUITOS 2003. Perú.
Benedetti, D. y Petrini, V. (1982). Sullavulnerabilitásismica di edific in muratura:
proposte di un metodo di valutazione, L´industriadelleconstruzioni Vol 149.
Italia.
Padilla G. (2010). Propuesta para considerar la irregularidad estructural en la
resistencia lateral de las estructuras en el Perú. Repositorio digital de Tesis
PUCP Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú.
Aguiar, R. (2006). Evaluación rápida de la vulnerabilidad sísmica en edificios de
hormigón armado. XIX Jornadas Nacionales de Ingeniería Estructural.
Ecuador
Caballero, A. (2007). Determinación de la vulnerabilidad sísmica por medio del
método del índice de vulnerabilidad en las estructuras ubicadas en el centro
histórico de la ciudad de Sincelejo, utilizando la tecnología del sistema de
información geográfica. Documento de Tesis de Maestria, Colombia.
Ahumada, J. y Moreno, N. (2011). Estudio de la vulnerabilidad sísmica usando el
método del índice de vulnerabilidad en viviendas construida en el barrio La
Paz. Barranquilla Colombia, LACCEI Latin American and Caribbean
Conference (LACCEI 2011) Medellín, Colombia.
FOPAE (Fondo de Prevención y Atención a Emergencias), 2007, Escenarios de
daños en Bogotá por un sismo de la falla frontal de magnitud 7.0. Colombia.
Bonnet, R. (2003). Vulnerabilidad y riesgo Sísmico de edificios. Aplicación a entornos
urbanos en zonas de amenaza alta y moderada. Memoria de Tesis Doctoral.
Universidad Politécnica de Cataluña, España.
76
Barbat, A. (1998). El riesgo sísmico en el diseño de edificios. Cuadernos Técnicos,
Centro Internacional de Métodos Númericos en Ingeniería. España.
Mena, U. (2002). Evaluación del Riesgo Sísmico en zonas urbanas. Universidad
Politécnica de Cataluña, España.
Safina, S. (2003). Vulnerabilidad sísmica de edificaciones esenciales, análisis de su
contribución al riesgo sísmico. Memoria de Tesis Doctoral, Universidad
Politécnica de Cataluña, España.
Barbat, A., Yépez, F y Canas, J. (1995). Riesgo, peligrosidad y vulnerabilidad sísmica
de edificios de mampostería. Monografías de Ingeniería Sísmica CIMNE IS12. España.
SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje). (2003). Construcción de casas sismo
resistentes de uno y dos pisos. Guía de estudio. Medellín, Colombia.
NSR (Norma Sismo Resistente). (2010). Reglamento Colombiano de construcción
sismo resistente. Colombia.
77
8. ANEXOS
A manera de anexos se presenta los datos recopilados en campo de los edificios y
cálculos realizados:
Anexo 1 Datos obtenidos en campo de los edificios
Anexo 2 Formulario para toma de datos
Anexo 2 Cálculos realizados en el parámetro 3
78
9. ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. IRREGULARIDAD TORSIONAL (NSR, 2010) ........................................................ 14
FIGURA 2. RETROCESO EXCESIVO EN LA ESQUINA (NSR, 2010) ........................................ 14
FIGURA 3. DISCONTINUIDAD EN EL DIAFRAGMA (NSR, 2010) ............................................. 15
FIGURA 4. DESPLAZAMIENTOS DEL PLANO DE ACCIÓN DE ELEMENTOS VERTICALES (NSR,
2010) ........................................................................................................ 15
FIGURA 5. SISTEMAS NO PARALELOS (NSR, 2010) ........................................................... 16
FIGURA 6. PISO FLEXIBLE (NSR, 2010) ........................................................................... 16
FIGURA 7. IRREGULARIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN DE LAS MASAS (NSR, 2010) ..................... 17
FIGURA 8. IRREGULARIDAD GEOMÉTRICA (NSR, 2010) .................................................... 17
FIGURA 9. DESPLAZAMIENTO DENTRO DEL PLANO DE ACCIÓN (NSR, 2010) ........................ 18
FIGURA 10. PISO DÉBIL (NSR, 2010) .............................................................................. 18
FIGURA 11. EDIFICIO UGI, TOMADA DE
HTTP://WWW .SKYSCRAPERCITY.COM/SHOWTHREAD.PHP?T=937814,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ...................................................... 19
FIGURA 12. PLANTA EDIFICIO UGI, TOMADA DE GOOGLE EARTH, CONSULTADA POR ÚLTIMA
VEZ 02/11/12. ............................................................................................ 19
FIGURA 13. EDIFICIO DE LA PROCURADURÍA, TOMADA POR EL AUTOR. ................................ 20
FIGURA 14. PLANTA EDIFICIO DE LA PROCURADURÍA, TOMADA DE GOOGLE EARTH,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ...................................................... 20
FIGURA 15. EDIFICIO DE LA CONTRALORÍA TOMADA DE
HTTP://WWW .GOOGLE.COM.CO/IMGRES?START=47&NUM=10&UM=1&HL,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/22/12. ...................................................... 20
FIGURA 16. PLANTA EDIFICIO TOMADA DE GOOGLE EARTH, CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ
02/11/12.................................................................................................... 21
FIGURA 17. EDIFICIO INTERNACIONAL
TOMADA DE
HTTP://COMMONS.WIKIMEDIA.ORG/WIKI/FILE:EDIFICIO_CORFICOLOMBIANA.JPG,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ...................................................... 21
FIGURA 18. PLANTA EDIFICIO INTERNACIONAL TOMADA DE GOOGLE EARTH, CONSULTADA POR
ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ................................................................................. 21
79
FIGURA 19. EDIFICIO WORLD SERVICE, TOMADA POR EL AUTOR......................................... 22
FIGURA 20. PLANTA EDIFICIO W ORLD SERVICE, TOMADA DE GOOGLE EARTH CONSULTADA
POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. .......................................................................... 22
FIGURA 21. EDIFICIO GABRIEL GIRALDO TOMADA DE
HTTP://WWW .SKYSCRAPERCITY.COM/SHOWTHREAD.PHP?P=22179173,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ...................................................... 22
FIGURA 22. PLANTA DEL EDIFICIO GIRALDO TOMADA DE GOOGLE EARTH, CONSULTADA POR
ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ................................................................................. 23
FIGURA 23. EDIFICIO DEL SENA, FIGURA 24. COLUMNAS IRREGULARES DEL EDIFICO DEL
SENA, TOMADAS POR EL AUTOR. ................................................................... 23
FIGURA 25. EDIFICIO HOTEL TEQUENDAMA, TOMADA POR EL AUTOR. ................................. 23
FIGURA 26. PLANTA EDIFICIO HOTEL TEQUENDAMA TOMADA DE GOOGLE EARTH,
CONSULTADA POR ÚLTIMA VEZ 02/11/12. ...................................................... 23
FIGURA 27. MAMPOSTERÍA SOBRESALIENTE DEL PÓRTICO, (AGUIAR, 2006) ........................ 32
FIGURA 28. MAMPOSTERÍA ADYACENTE A COLUMNAS, (AGUIAR, 2006) .............................. 33
FIGURA 29. COEFICIENTE DE AMPLIACIÓN FA DEL SUELO PARA LA ZONA DE PERIODOS CORTOS
DEL ESPECTRO............................................................................................ 38
FIGURA 30. COEFICIENTE DE AMPLIACIÓN FV DEL SUELO PARA LA ZONA DE PERIODOS
INTERMEDIOS DEL ESPECTRO. ...................................................................... 38
FIGURA 31. ESPECTRO ELÁSTICO DE ACELERACIONES DE DISEÑO COMO FRACCIÓN DE G
(NSR, 2010). ............................................................................................. 40
FIGURA 32. RELACIÓN LADOS DE LA PLANTA, FUENTE: REALIZADA POR EL AUTOR. ............... 43
FIGURA 33. CONTROL LONGITUD DE VOLADIZOS, (AGUIAR, 2006). ..................................... 44
FIGURA 34. RELACIÓN ENTRE LAS DIMENSIONES DE LA PROTUBERANCIA, (AGUIAR, 2006). .. 44
FIGURA 35. EJEMPLO DEL CASO RETROCESOS EN LAS ESQUINAS (NSR, 2010). .................. 45
FIGURA 36. EJEMPLO DE SISTEMAS NO PARALELOS (NSR, 2010). ..................................... 45
FIGURA 37. CASO DE GEOMETRÍA EN ALTURA, (NSR, 2010). ............................................. 46
FIGURA 38. RELACIÓN T Y H, (REALIZADA POR EL AUTOR). ................................................ 47
FIGURA 39. PISO BLANDO, (AGUIAR, 2006). ..................................................................... 47
FIGURA 40. DISTRIBUCIÓN DE MASAS, (NSR, 2010). ........................................................ 47
FIGURA 41. DESPLAZAMIENTO DENTRO DEL PLANO DE ACCIÓN, (NSR, 2010). .................... 48
80
FIGURA 42. PISO DÉBIL, (NSR, 2010). ............................................................................ 48
FIGURA 43. RELACIÓN ANCHO COLUMNA (BC) Y ANCHO VIGA (BV), (AGUIAR, 2006). ............ 49
FIGURA 44. EXCENTRICIDAD EJE COLUMNA VIGA, (AGUIAR, 2006)...................................... 50
FIGURA 45. EXCENTRICIDAD EJES ADYACENTES A LA COLUMNA, (AGUIAR, 2006). ............... 50
FIGURA 46 .RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO UGI. ................. 54
FIGURA 47. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO PROCURADURÍA. 55
FIGURA 48. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO CONTRALORÍA.... 56
FIGURA 49. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO INTERNACIONAL. 57
FIGURA 50. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO W ORLD SERVICE.
................................................................................................................. 59
FIGURA 51. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO GIRALDO. .......... 60
FIGURA 52. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO SENA. .............. 61
FIGURA 53. RESULTADOS DE VULNERABILIDAD OBTENIDOS EN EL EDIFICIO HOTEL
TEQUENDAMA. ............................................................................................ 62
FIGURA 54. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO I. ............................................... 63
FIGURA 55. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO II. .............................................. 63
FIGURA 56. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO III. ............................................. 64
FIGURA 57. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO IV. ............................................. 65
FIGURA 58. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO V. .............................................. 65
FIGURA 59 RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO VI. .............................................. 66
FIGURA 60. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO VII. ............................................ 67
FIGURA 61. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO VIII. ........................................... 67
FIGURA 62. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO IX. ............................................. 68
FIGURA 63. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO X. .............................................. 69
FIGURA 64. RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PARÁMETRO XI. ............................................. 69
FIGURA 65. RESUMEN ÍNDICES DE VULNERABILIDAD. ......................................................... 70
81
10.
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1. PARÁMETROS DEL MÉTODO DEL ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ORIGINAL. ................. 25
TABLA 2. PARÁMETROS DEL MÉTODO DEL ÍNDICE DE VULNERABILIDAD ADAPTADO. ............... 26
TABLA 3. CLASIFICACIÓN DEL ÍNDICE DE VULNERABILIDAD. ................................................. 26
TABLA 4. CLASIFICACIÓN DE VULNERABILIDAD, SISTEMA MUROS DE CARGA EN EL PARÁMETRO
1. ....................................................................................................................... 27
TABLA 5. CLASIFICACIÓN DE VULNERABILIDAD, SISTEMA COMBINADO EN EL PARÁMETRO 1.... 28
TABLA 6. CLASIFICACIÓN DE VULNERABILIDAD, SISTEMA DE PÓRTICOS RESISTENTE A
MOMENTOS EN EL PARÁMETRO 1. .......................................................................... 29
TABLA 7. CLASIFICACIÓN DE VULNERABILIDAD, SISTEMA DUAL EN EL PARÁMETRO 1. ............ 30
TABLA 8. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE REQUISITOS ADICIONALES 1. ............... 32
TABLA 9. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE REQUISITOS ADICIONALES 2. ............... 32
TABLA 10. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE REQUISITOS ADICIONALES 3. ............. 33
TABLA 11. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD REQUISITOS ADICIONALES 4. .................. 33
TABLA 12. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD CALIDAD DEL SISTEMA RESISTENTE......... 34
TABLA 13. VALORES CT Y Α SEGÚN EL SISTEMA ESTRUCTURAL DE RESISTENCIA SÍSMICA
(NSR, 2010). ..................................................................................................... 35
TABLA 14. VALORES AA Y AV SEGÚN LA CIUDAD (NSR, 2010). ......................................... 36
TABLA 15. VALORES TIPO DE PERFIL SEGÚN DESCRIPCIÓN DEL SUELO (NSR, 2010). .......... 37
TABLA 16. COEFICIENTE DE IMPORTANCIA (NSR, 2010). .................................................. 39
TABLA 17.CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LA RELACIÓN CORTANTE VS Y VC,
PARÁMETRO 3. .................................................................................................... 41
TABLA 18. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LA INFLUENCIA EN EL TERRENO Y LA
CIMENTACIÓN. ..................................................................................................... 41
TABLA 19. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LA EVALUACIÓN DE
LOSAS.
............... 42
TABLA 20. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD EN LA CONFIGURACIÓN EN PLANTA. ......... 46
TABLA 21. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD EN LA CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN. .... 48
TABLA 22. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LAS CONEXIONES DE LOS ELEMENTOS
CRÍTICOS.
........................................................................................................... 51
TABLA 23. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LOS ELEMENTOS CORTOS. ................. 52
82
TABLA 24. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES.52
TABLA 25. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN. ............ 53
TABLA 26. RESULTADOS DE LOS ÍNDICES DE VULNERABILIDAD. .......................................... 54
83
ANEXO 1
ANEXO 1. Datos obtenidos en campo de los edificios
1. Edificio UGI
Tabla 1. Datos del edificio UGI.
INDICE DE VULNERABILIDAD 11,25
Año de construcción
1973
Tipo de irregularidad
planta: sistemas no paralelos - elevación: piso débil
Reformas realizadas
ninguno
No. De pisos
Tipo de suelo
Daños presentados
22
Formaciones sedimentarias de rocas arenosas, duras y resistentes
a la erosión, y por rocas arcillosas blandas.
ninguno
Tabla 2. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
A
SISTEMA DE MUROS DE
TIPO DE SISTEMA
CARGA - Muros de concreto
RESISTENTE
(DMO)
OBSERVACIONES
El sistema resistente del edificio se basa en un núcleo
hueco de muros de concreto del cual se desprenden las CUMPLE
losas aligeradas de cada piso. Las vigas del entrepiso se
conectan con los muros. Las columnas son
reemplazadas por tensores que sostienen el perímetro
de la losa y están anclados en la parte más alta del
edificio.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 3. Resultados del parámetros 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
El hormigón utilizado parece de buena
consistencia, con un buen terminado, sin
imperfecciones a la vista. Resistencia
A
CUMPLE
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
1
0,5
0,5
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
A
OBSERVACIONES
B
C
CUMPLE
No existen zonas de hormiguero, se evidencia una
buena vibración del concreto.
3. Barras de acero y juntas de construcción
OBSERVACIONES
CUMPLE
Las barras de acero no están visibles y son corrugadas.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
En las zonas donde se utilizo mortero se evidencia una
buena calidad.
5. Información disponible
OBSERVACIONES
Según la información disponible se llevo la obra con una
buena calidad tanto en materiales como en proceso
constructivo
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 4. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
A
CUMPLE
α = 3,72
B
C
Ki
0
Wi
2
Tabla 5. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximado, del edificio UGI.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(MPa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
7,12E+07
7,30E+06
0,75
24,5
10000
7000
3,08E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Ki*Wi
0
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo del núcleo.
entrepiso
entrepiso
2425
piso
353,16
mortero
294,3
pañete
235,44
Σ
3307,9
área piso
400
pisos
20
26463200
entrepiso
núcleo
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
área Núcleo
altura edificio
vol. Núcleo
densidad concreto
Peso núcleo
N
núcleo
CM
CV
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
28782540 N
55245740
Oficinas
área del piso
pisos
16,3
75
1222,5
2400
2934000
9,81
N
2000 N/m2
400 m2
20
16000000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso los muros de concreto del núcleo del edificio, medidas que
fueron tomadas en campo.
Imagen 1. Núcleo del edificio UGI.
Tabla 6. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, del edificio UGI.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,75
75
0,049
2,65
Tabla 7. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base
aproximado, para las fuerzas sísmicas, del edificio UGI.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚 𝑠 2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
I
1
5,63E+06
9,8
0,19
0,91
4,08
0,15
8,28E+06
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
26463200 N
9,81 N/Kg
2697573,9 Kg
núcleo
2934000 Kg
Masa
5,63E+06
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 8. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
A
Tipo de perfil
Perfil tipo B (perfil de roca
de rigidez media)
CUMPLE
Topografía - Pendiente
Pendiente inferior al 20 %
CUMPLE
Fisuras en los muros
No se evidencian fisuras en
los muros
CUMPLE
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 9. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
5 LOSAS
Rigidez y conexiones de la
losa con los elementos
verticales
Área de abertura de la losa
Tipo de diafragma
A
B
La losa es
aparentemente rígida,
CUMPLE
se conecta con vigas
ancladas a los muros del
núcleo.
El área de abertura en la
losa corresponde al 20% CUMPLE
del área total.
El área de la losa
presenta interrupción en
CUMPLE
la conexión con los
muros ya que estos son
continuos.
C
Ki
Wi
Ki*Wi
2
0,5
1
Tabla 10. Resultados del parámetros 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
A
B
C
CUMPLE
δ1
a=20m, L=25m 20/25=08
Se tomo una
excentricidad
e=2m,
promedio de todos
δ2
d=10m
los pisos, su masa CUMPLE
2/10=0,2
varia debido a la
organización de cada
piso.
Se considera cada
piso como voladizo
Δd=5m,
ya que no tiene
CUMPLE
δ3
d=11m
columnas y está
5/11=0,45 anclado a los muros
de concreto del
núcleo.
CUMPLE
δ4
No tiene protuberancias
La forma de la planta del edificio
Retrocesos
es similar a un rombo, por lo que
CUMPLE
en las
se considera con retrocesos en
esquinas
las esquinas.
Planta de
Planta con forma similar a la de
CUMPLE
forma
un rombo (simétrica)
regular
Irregularidad
Presencia de irregularidad de
de sistemas sistemas no paralelos, en ambos
no paralelos
lados del eje central.
Ki
5
Wi
0,5
Ki*Wi
2,5
CUMPLE
Tabla 11. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
Relación entre a y b
2,2a = b - a<b
A pesar que la
relación es
pequeña no es
clasificación A
T/H
0,1
porque el área en
la base del edificio
es menor que en
los pisos
superiores.
Altura uniforme en
El primer piso tiene altura
todos los pisos
doble.
Distribución de
masa en los pisos
En el momento de la visita el
piso 13 se encontraba
A
B
C
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki
5
Wi
1
Ki*Wi
5
del edificio
desocupado.
Desplazamiento
dentro del plano de
acción
No se presenta este caso
Piso débil
Primera planta con menor
área que el resto de los
pisos.
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 12. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
A
B
C
Este edificio no cuenta con
columnas,
las vigas se conectan
Relación bv.
a los muros de concreto por lo CUMPLE
y bc.
que las vigas tienen un menor
ancho.
Todas las vigas se conectan a
los muros de tal manera que las
CUMPLE
λ2
vigas nunca sobresalgan del
muro.
Las vigas tienen continuidad en
el eje a ambos lados de los
λ3
muros de concreto por lo que la CUMPLE
excentricidad en este caso es
cero.
El sistema no presenta
Dimensión
columnas, las losas son
CUMPLE
mínima de la
sostenidas por tensores
columna
distribuidos en el perímetro de
estas.
Los tensores están cubiertos por
mortero inyectado. Lo que forma
CUMPLE
λ4
"columnas" con una sección de
6x6cm. Las vigas tienen una
altura de 27cm.
Ki
Wi
Ki*Wi
3
0,75
2,25
Tabla 13. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
h de elementos
El edificio no cuenta con
cortos si los hay
elementos cortos
A
CUMPLE
B
C
Ki Wi Ki*Wi
0
1
Tabla 14. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
0
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no
estructurales
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,25
0
Tabla 15. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio UGI.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
A
OBSERVACIONES
El edificio no presenta fisuras en su estructura, tanto
en vigas y columnas. Ha tenido un asentamiento
CUMPLE
uniforme por lo que evidencia su estructura,
adicionalmente no se presenta ningún caso donde sus
puertas no cierren adecuadamente. Se evidencia un
buen mantenimiento del edificio por su buen estado
de conservación.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
2. Edificio de la Procuraduría
Tabla 16. Datos del edificio de la Procuraduría.
ÍNDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
Tipo de irregularidad
Reformas realizadas
1972
planta: sistemas no paralelos (planta en forma triangular) elevación: piso débil (menor área en el primer piso)
adición de puente en el 3er piso que comunica el edificio de la
procuraduría con edificio continuo de 4 pisos
No. De pisos
28
Tipo de suelo
Piedemonte
Daños presentados
27,5
Ninguno
Tabla 17. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DE MUROS DE
TIPO DE SISTEMA
CARGA - Muros de concreto
RESISTENTE
(DMI)
OBSERVACIONES
El edificio está conformado por muros ce concreto en la
parte central, con losas ancladas a este núcleo de
muros, estas losas forman voladizos ya que no cuentan
con columnas. Algunos pisos tienen muros de división
hechos en mampostería y algunos en "drywall".
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
Tabla 18. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
El hormigón utilizado aparentemente es de buena
consistencia, pero en los sótanos existen zonas
donde se evidencia un vibrado poco adecuado.
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
OBSERVACIONES
Existen algunas zonas de hormiguero en los
sótanos.
A
B
C
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
3. Barras de acero y juntas de construcción
OBSERVACIONES
Las barras de acero no están a la vista.
Corrugadas
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
En las zonas donde se utilizo mortero se
evidencia una buena calidad.
5. Información disponible
CUMPLE
CUMPLE
OBSERVACIONES
La información disponible y por lo que se ve en el
recorrido del edificio la obra tuvo una ejecución
buena, pero se percibe una falta de
mantenimiento, por lo que existen elementos
visiblemente deteriorados.
CUMPLE
Tabla 19. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
α = 5,33
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi Ki*Wi
2
0
Tabla 20. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al
cortante aproximado, del edificio de la Procuraduría.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(Mpa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
1,84E+08
1,86E+07
0,75
24,5
17000
14000
1,06E+08
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo del núcleo.
entrepiso
entrepiso
piso
mortero
pañete
Σ
área piso
pisos
entrepiso
2425
353,16
294,3
235,44
3307,9
703
26
60461796,2
núcleo
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
área Núcleo
altura edificio
vol. Núcleo
densidad concreto
Peso núcleo
N
núcleo
CM
Oficinas
área del piso
pisos
CV
41,52
89
3695,28
2400
8868672
9,81
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
87001672,3 N
147463468,5
N
2000 N/m2
703 m2
26
36556000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso los muros de concreto del núcleo del edificio, medidas que
fueron tomadas en campo.
Tabla 21. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, edificio de la Procuraduría.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,75
89
0,049
3,02
Tabla 22. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base
aproximado, para las fuerzas sísmicas, del edificio de la Procuraduría.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚𝑚2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
I
1
1,50E+07
9,8
0,19
0,91
4,08
0,14
1,99E+07
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
60461796,2 N
9,81 N/Kg
6163281,98 Kg
Masa
peso núcleo
8868672 Kg
15031953,9776
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 23. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
Perfil tipo B (perfil de roca de rigidez
Tipo de perfil
media)
Topografía Pendiente inferior al 20 %
Pendiente
Fisuras en los
Se evidencian algunas fisuras en
muros
algunos muros de los sótanos
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
CUMPLE
2 0,5
1
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 24. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
5 LOSAS
La losa de cada piso por sus
Rigidez y conexiones de
dimensiones es aparentemente
la losa con los elementos rígida, posee buenas conexiones
verticales
con los muros de concreto del
núcleo.
Área de abertura de la
El área de abertura en la losa
losa
corresponde al 20% del área total.
Tipo de diafragma
El área de la losa es continua.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 25. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
δ1
δ2
δ3
a=30 m, L=40m - 30/40 = 0,75
se toma una
excentricidad promedio
e=3,2m,
de todos los pisos ya que
d=10m
distribución de las masas
3,2/16=0,2
varía en cada uno de
estos.
Se estima como voladizo
las losas de cada piso
Δd=6m,
debido a que no cuenta
d=12m
con columnas y están
6/12=0,5
ancladas al núcleo de
muros de concreto.
A
B
C
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
5
0,5
2,5
El edifico cuenta en su 4°
piso con un puente de 7
m de longitud conectado
a otro edificio, se
c=5m,
considera como una
CUMPLE
δ4
b=3,5m
protuberancia ya que
5/3,5=1,43
incide en el
comportamiento de la
estructura en el momento
de un sismo.
Retrocesos
Debido a su planta en forma
CUMPLE
en las
triangular se considera que presenta
esquinas
retrocesos en las esquinas
La planta presenta una forma
triangular la cual es una forma
Planta de
irregular que genera problemas en el
CUMPLE
forma regular
momento de un sismo, por la
concentración de peso hacia un
extremo de la losa.
Irregularidad
La irregularidad de la plata
CUMPLE
de sistemas
corresponde al caso de sistemas no
no paralelos
paralelos.
Tabla 26. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
Relación entre
1,5a = b - a<b
ayb
Debido al tipo de
irregularidad en elevación
que presenta este
T=6m,
edificio, es clasificado
T/H
H=84m
como C, por la
6/89=0,06 vulnerabilidad causada
por el comportamiento
que puede tener en el
momento de un sismo.
Altura uniforme
Presenta una mayor altura en la
en todos los
primera planta y en la última.
pisos
Varios pisos se encuentran vacios
por obras que se llevan a cabo o
Distribución de
simplemente por ausencia de
masa en los
oficinas. Mientras que existen pisos
pisos del
donde permanecen alrededor de
edificio
unas 30 personas, lo que evidencia
una variación de masa.
A
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
CUMPLE
5
1
5
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Desplazamiento
dentro del plano
de acción
No se presenta este caso.
Piso débil
Se presenta en la primera plata
debido a que varía el área
reduciéndose en comparación con los
otros pisos.
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 27. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
A
B
C
Ki
Wi
Las vigas se conectan con muros de
Relación bv
concreto por lo que el ancho de las
CUMPLE
0
0,75
y bc
vigas es menor en comparación con el
ancho de los muros.
Todas las vigas se conectan a los
CUMPLE
λ2
muros de tal manera que las vigas
nunca sobresalgan del muro.
Las vigas tienen continuidad en el eje a
ambos lados de los muros de concreto
CUMPLE
λ3
por lo que la excentricidad en este caso
es cero.
Dimensión
El edificio no cuenta con columnas, es
CUMPLE
mínima de
un sistema de muros de concreto.
la columna
El ancho de los muros es mayor que la
λ4
altura de las vigas por lo que se cumple CUMPLE
con la clasificación A.
Tabla 28. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
Se presentan columnas cortas en las
h de elementos
rampas del sótano donde se ubican los
cortos si los hay
parqueaderos.
A
B
C
CUMPLE
Ki*Wi
0
Ki Wi Ki*Wi
3
1
3
Tabla 29. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no estructurales
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi
0,25
Ki*Wi
0
Tabla 30. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio de la Procuraduría.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
A
B
CUMPLE
C
Ki
10
Wi
1
Ki*Wi
10
OBSERVACIONES
Este edificio debido a su magnitud y los 35 años de construido
que tiene, evidencia deterioros en algunos elementos como
techos falsos, pintura y algunos muros poseen un mal vibrado
en el concreto a la vista, adicionalmente cuenta con sectores
de algunos pisos en abandono. Lo anterior puede deberse a
una falta de mantenimiento que no ha evitado que el paso del
tiempo se haga evidente.
3. Edificio de la Contraloría
Tabla 31. Datos del edificio de la Contraloría.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
39,75
Tipo de irregularidad
1974
planta: sistemas no paralelos (planta en forma triangular) - elevación:
piso débil (menor área en el primer piso)
Reformas realizadas
ninguna
No. De pisos
27
Tipo de suelo
Piedemonte
El edificio presenta problemas serios de humedad en los sótanos
debido a fisuras en algunas losas y muros.
Daños presentados
Tabla 32. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
A
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DE MUROS
TIPO DE SISTEMA
DE CARGA - Muros
RESISTENTE
de concreto (DMI)
OBSERVACIONES
El edificio esta conformado por muros de concreto en
su parte central, en el cual se encuentran losas
ancladas. No posee columnas y en los extremos de
las losas se encuentran antepechos y ventanas
continuas. Las divisiones presentadas en los pisos
son hechas en divisiones modulares o paredes
livianas en “drywall”.
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
6
0,5
3
Tabla 33. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
Algunos muros presentan fisuras y indicios de
humedad, en el sótano se ven algunas zonas de
hormiguero en la losa y zonas de humedad por
filtraciones dentro de esta. Algunas losas que se
encuentran a la vista se ven en mal estado por
falta de mantenimiento.
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
A
B
C
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
11 0,5
5,5
OBSERVACIONES
Se evidencian varias zonas de hormiguero.
3. Barras de acero y juntas de construcción
OBSERVACIONES
Las barras de acero no están a la vista.
Corrugadas
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
En las zonas donde se utilizo mortero se
evidencia una buena calidad.
5. Información disponible
OBSERVACIONES
La información disponible determina una buena
ejecución de la obra, pero esta tiene problemas
causados por la falta de manteamiento lo que ha
afectado a la estructura haciéndola
potencialmente vulnerable.
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 34. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
α = 3,95
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi Ki*Wi
2
0
Tabla 35. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximada, del edificio de la Contraloría.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(Mpa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
1,83E+08
2,06E+07
0,75
24,5
17000
12000
8,19E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo del núcleo.
entrepiso
piso
mortero
pañete
área piso
pisos
entrepiso
entrepiso
2425
353,16
294,3
235,44
Σ
3307,9
680
25
56234300
núcleo
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
área Núcleo
altura edificio
vol. Núcleo
densidad concreto
Peso núcleo
N
núcleo
CM
Oficinas
área del piso
pisos
CV
46
86
3956
2400
9494400
9,81
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
93140064 N
149374364
N
2000 N/m2
680 m2
25
34000000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso los muros de concreto del núcleo del edificio, medidas que
fueron tomadas en campo.
Imagen 2. Planta del edificio de la Contraloría
Tabla 36. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, edificio de la Contraloría.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,75
86
0,049
2,94
Tabla 37. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio de la Contraloría.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(m)
g(𝑚𝑚2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
I
1
1,5E+07
9,8
0,19
0,91
4,08
0,14
2,07E+07
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
56234300 N
9,81 N/Kg
5732344,55 Kg
Masa
peso núcleo
9494400 Kg
15226744,5464
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 38. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
Perfil tipo B (perfil de roca de
Tipo de perfil
rigidez media)
Topografía - Pendiente
Pendiente inferior al 20 %
Se evidencian algunas fisuras en
algunos muros de los sótanos lo
Fisuras en los muros
que ha ocasionado zonas de
humedad que han afectado a los
muros y las losas.
A
B
C
Ki
Wi Ki*Wi
2
0,5
CUMPLE
1
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 38. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
5 LOSAS
A
B
La losa es aparentemente
rígida y bien conectada con
Rigidez y conexiones de la los elementos verticales, por
CUMPLE
losa con los elementos
falta de mantenimiento la losa
verticales
puede que haya perdido su
rigidez, por sus zonas en mal
estado.
El área de abertura es menor
CUMPLE
Área de abertura de la losa
al 30%.
CUMPLE
Tipo de diafragma
La losa es continua
C
Ki
Wi
Ki*Wi
1
0,5
0,5
Tabla 39. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
δ1
a=30m, L=37m 30/37=0,81
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
5
0,5
2,5
Se tomo una excentricidad
e= 3,6m,
promedio de todos los pisos,
CUMPLE
δ2
d=17m
según la variación de masa
3,6/17=0,21
en cada uno de estos.
Se considera como voladizo
Δd=6m,
cada piso debido a que las
CUMPLE
δ3
d=14m
losas están ancladas a los
6/12=0,43
muros del núcleo central.
CUMPLE
δ4
El edificio no presenta protuberancias.
Retrocesos Debido a su planta en forma triangular se
CUMPLE
en las
considera que presenta retrocesos en las
esquinas
esquinas
Planta de La planta del edificio tiene forma triangular
CUMPLE
forma
lo cual lo hace vulnerable en el evento de
regular
un sismo.
Irregularidad
El edifico presenta la irregularidad de
CUMPLE
de sistemas
sistemas no paralelos.
no paralelos
Tabla 40. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
A
Relación entre
1,75a = b - a<b
ayb
A pesar de tener una
T= 5,5, H=86
relación baja, esta
T/H
5,5/86=0,06
irregularidad lo hace
vulnerable en un sismo.
Altura uniforme
Presenta una doble altura en el primer
en todos los
piso al igual que en la última planta.
pisos
Distribución de
Varias plantas se encuentran vacías,
masa en los
dos plantas tienen apariencia de
pisos del
abandono. Esto hace que varié la masa
edificio
en todos los pisos.
Desplazamiento
No se presenta este caso, los muros de
CUMPLE
dentro del plano
concreto son continuos.
de acción
Piso débil
La primera plata tiene menor área que
el resto de las plantas
B
C
Ki
CUMPLE
6
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Wi Ki*Wi
1
6
Tabla 41. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
Las vigas de las losas se conectan con los
Relación bv
muros estructurales del núcleo, por lo que las
y bc
vigas no sobresalen.
Debido a que las vigas se conectan con muros
λ2
del núcleo y no sobresalen cumplen siempre
con la excentricidad.
las vigas tienen continuidad en su eje en la
λ3
conexión con los muros.
Dimensión
El edificio no cuenta con columnas es un
mínima de
sistema de muros de concreto.
la columna
El ancho de los muros es mayor que la altura de
λ4
las vigas por lo que se cumple con la
clasificación A.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,75
0
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 42. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
h de elementos cortos si los
El edificio no presenta
hay
elementos cortos.
A
B
C
CUMPLE
Ki Wi
0
Ki*Wi
1
0
Tabla 43. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no estructurales
A
B
CUMPLE
C
Ki Wi
5 0,25
Ki*Wi
1,25
Tabla 44. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio de la Contraloría.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
OBSERVACIONES
El edificio se encuentra en un estado de conservación regular
debido a que se evidencia una alta de mantenimiento, por lo que
en algunos muros que hay fisuras hay zonas de humedad al igual
que en la losas. En algunas zonas donde no hay techos falsos,
se puede ver la losa y su mal estado. Es un edificio que revela
fácilmente su edad.
A
B
C
Ki
CUMPLE 20
Wi Ki*Wi
1
20
4. Edificio Internacional
Tabla 45. Datos del edificio Internacional.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
57,5
Tipo de irregularidad
1968
planta: sistemas no paralelos (planta en forma triangular) - elevación: la
primera planta tiene más altura que el resto
Reformas realizadas
ninguna
No. De pisos
17
Tipo de suelo
Arcilla, Limo y piedra angular
Daños presentados
fisuras
Tabla 46. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
TIPO DE
SISTEMA COMBINADO - Muros de
SISTEMA
concreto (DMO) y Pórticos de concreto
RESISTENTE
(DMO)
OBSERVACIONES
El edificio esta compuesto por losas de concreto, pórticos
conformados por vigas unidas a columnas y a muros en la
parte central del edificio,
1.1 REQUISITOS ADICIONALES (caso de
mampostería)
A
1. Está formada por elementos robustos (ladrillo macizo o
CUMPLE
semi macizo, bloques de buena calidad o piedra bien
cortada) unidos con mortero de buena calidad.
2. Valor de área mínima (Am).
OBSERVACIONES
Los muros de mampostería se encuentran solamente en CUMPLE
los sótanos y no tienen aberturas, para formar ventanas,
simplemente un espacio para las puertas.
3. Relación entre la altura libre del muro y su espesor.
OBSERVACIONES
CUMPLE
La relación de estos muros es aproximadamente 10 y se
clasifica como A.
4. La mampostería no sobresalga respecto al filo extremo
del pórtico.
CUMPLE
OBSERVACIONES
B
CUMPLE
C
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
La mampostería no sobresale es continua en los dos
sótanos.
5. Relación entre el área transversal de la columna y el
ancho de la viga
OBSERVACIONES
No se presenta ningún caso de conexión con columnas en
estos muros de mampostería.
Tabla 47. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
A
B
OBSERVACIONES
El concreto utilizado parece de buena consistencia,
pero se evidencian varias fisuras en losas y muros del
edificio, sobre todo en las zonas donde el concreto se
encuentra a la vista, como sótanos, azotea y fachada.
2. Zonas de hormiguero y varillas de acero
CUMPLE
OBSERVACIONES
Se presentan algunas zonas de hormiguero en las
áreas donde el concreto esta a la vista.
3. Barras de acero y juntas de construcción
CUMPLE
OBSERVACIONES
Las barras de acero no se encuentran a la vista y las
juntas de construcción están bien ejecutadas.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
CUMPLE
OBSERVACIONES
El mortero no se hace migas y gracias al
mantenimiento se ve de buena calidad.
5. Información disponible
CUMPLE
OBSERVACIONES
La información disponible determina una buena
ejecución de la obra, se evidencia algún
mantenimiento pero de regular calidad.
C
CUMPLE
Ki Wi Ki*Wi
6
0,5
3
Tabla 48. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
α = 0,87
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
CUMPLE 16 2
32
Tabla 49. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximado, del edificio Internacional.
N u(N)
Ag (𝑚𝑚2 )
λ
f´c(MPa)
Bw(mm)
D(mm)
Vc(N)
2,40E+11
1,84E+07
0,75
24,5
10000
7000
4,12E+10
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo del núcleo y las columnas de la planta.
entrepiso
Vol. Entrepiso
densidad concreto
Peso entrepiso
todos los pisos
piso
mortero
pañete
Σ
área piso
pisos
entrepiso
34,7922
2400
83501,28
819147,56
13925508,47
353,16
294,3
235,44
14831474,99
950
17
2,39528E+11
m3
Kg/m3
Kg
N
N
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
N
núcleo
área Núcleo y columnas
altura edificio
vol. Núcleo y columnas
densidad concreto
Peso núcleo y columnas
núcleo y columnas
41,02 m2
54
2215,08
2400
5316192
9,81
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
52151843,5 N
CM
239594398514,78
Oficinas
2000 N/m2
950 m2
17
pisos
CV
N
32300000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso los muros de concreto del núcleo del edificio y las
columnas, medidas que fueron tomadas en campo y se muestra en una imagen a
continuación la organización del sistema resistente que este edificio tiene.
Imagen 3. Sistema resistente del edificio Internacional
Imagen 4. Planta del edificio Internacional
Tabla 50. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, edificio Internacional.
α
hm)
Ct
Ta(s)
0,75
54
0,049
2,07
Tabla 51. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio Internacional.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚 𝑠 2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
I
1
2,44E+10
9,8
0,19
0,91
4,08
0,20
4,71E+10
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
239542246671,26 N
9,81 N/Kg
24418169895 Kg
Masa
peso núcleo y columnas
5316192 Kg
24423486087,1331
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 52. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
A
Perfil tipo C (perfil de roca de rigidez
CUMPLE
Tipo de perfil
media)
La pendiente es inferior al 20%, pero
se encuentra ubicado cerca a la calle
26 la cual esta a unos 6 metros por
Topografía debajo del nivel de la primera planta
Pendiente
del edificio, por lo que la topografía no
es plana en su totalidad, haciendo
vulnerable la estructura.
Se presentan varias fisuras en los
muros, algunas presentan un
Fisuras en los muros
mantenimiento para evitar la
humedad.
B
C
Ki Wi Ki*Wi
3
CUMPLE
CUMPLE
0,5
1,5
Tabla 53. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
5 LOSAS
A
Rigidez y
La losa tiene buenas conexiones con los
conexiones de la elementos verticales, en este caso son 12
losa con los
columnas de 1,3 por 1,1m y con muros de CUMPLE
elementos
concreto de 0,5m de espesor ubicados en
verticales
la parte central del edificio.
Área de abertura EL área de abertura de la losa es menor
CUMPLE
de la losa
al 30%
Tipo de
CUMPLE
La losa es continua
diafragma
B
C
Ki
Wi Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 54. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
δ1
δ2
δ3
δ4
a=43m, L=43m 40/40=1
A
B
C
CUMPLE
Se toma una excentricidad
e=1m,
promedio de todos los pisos,
CUMPLE
d=43
en los cuales la masa de
1/43=0,02
distribuye de manera
uniforme aparentemente.
CUMPLE
La estructura no tiene voladizos
El edificio no presenta protuberancias
Retrocesos
Por si planta en forma triangular se
en las
estima que el edificio posee retrocesos
esquinas
en las esquinas.
Planta de
La planta posee una forma triangular lo
forma
que lo convierte en vulnerable en un
regular
evento de sismo.
Irregularidad
El edificio presenta en su planta la
de sistemas
irregularidad de sistemas no paralelos.
no paralelos
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
3
0,5
1,5
Tabla 55. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
Relación entre
1,3a=b - a<b
ayb
A
B
C
Ki Wi
CUMPLE
T/H
A pesar que la relación es
pequeña, la 2 primeras
T= 12m,
plantas son de menor área,
H=51,2
con la característica de estar
12/54=0,2
unidas a un complejo
comercial con mayor área.
Altura uniforme
en todos los
pisos
La primeras 2 plantas presentan una
altura mayor que el resto de las plantas.
5
1
Ki*Wi
5
CUMPLE
CUMPLE
La distribución de masas es
aparentemente uniforme debido a que
Distribución de tiene casi el mismo número de personas
masa en los
por piso, y la misma distribución en la
CUMPLE
pisos del
modulación de las oficinas, ningún piso
edificio
se encuentra vacio. El único punto
negativo es que en los pisos 5 y 13
posee menos muros divisorios.
Desplazamiento No se presenta este caso, las columnas y
CUMPLE
dentro del plano
los muros son continuos por todo el
de acción
edificio.
Se presenta este caso de piso débil en
CUMPLE
Piso débil
los pisos 5 y 13.
Tabla 56. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
bv= 0,3m,
El ancho de la viga es
Relación
bc=1,1
menor al ancho de las
bv y bc
bv=0,27bc
columnas.
λ2
λ3
A
B
CUMPLE
Las vigas no sobresalen en la conexión
CUMPLE
con las columnas
Las vigas mantienen su continuidad en
las conexiones con las columnas y los
muros del núcleo. Cuando se
encuentran 2 vigas cortas con una de
las 3 vigas largas, por la inclinación que
ambas tienen, la continuidad de sus
ejes se pierde (formando una espina de
pescado).
Dimensión
la menor dimensión de las columnas es
CUMPLE
mínima de
1,1 por lo que es clasificación A
la
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
2
0,75
1,5
columna
λ4
hv=0,6m,
ac=1,1m
0,6/1,1=0,5
La altura de la viga no
supera el ancho de la
columna.
CUMPLE
Tabla 57. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
h de elementos cortos si
No se presenta el caso de
los hay elementos cortos en el edificio.
A
B
C
Ki
CUMPLE
Wi Ki*Wi
0
1
0
Tabla 58. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
A
B
Riesgo que representa los elementos no estructurales
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,25
0
Tabla 59. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Internacional.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
OBSERVACIONES
Se evidencian algunas fisuras presentadas en lugares
donde el concreto esta a la vista como sótanos y cubierta,
adicionalmente hay muchas fisuras en la fachada, las
cuales se deben haber originado por movimiento de la
estructura por asentamiento o movimientos sísmicos
previos.
A
B
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
10
1
10
5. Edificio World Service
Tabla 60. Datos del edificio World Service.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
Tipo de irregularidad
Reformas realizadas
No. De pisos
Tipo de suelo
Daños presentados
18,5
1975
Planta: el área de los pisos disminuye a medida que aumenta la
altura. - elevación: presenta una inclinación en uno de sus lados por
la reducción de área de sus pisos.
ninguna
21
Arcilla, Limo y piedra angular
fisuras
Tabla 61. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DUAL - Muros de
TIPO DE SISTEMA
concreto (DMO) y Pórticos de
RESISTENTE
concreto (DMO)
OBSERVACIONES
El sistema está constituido por losas que disminuyen su
área a medida que aumenta la altura del edificio,
contiene dos tipos de columnas tipo1: 0,9m por 0,42m y
tipo 2: 1,5m por 0,42m. Las columnas varían en su
longitud ya que solo 8 se prolongan de la primera planta
hasta la última, por la irregularidad en elevación del
edificio.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 62. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
El concreto es aparentemente de buena consistencia y
presenta solo una zona de fisuras, adicionalmente se
percibe un buen mantenimiento en el edificio.
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
OBSERVACIONES
No presenta zonas de hormiguero.
3. Barras de acero y juntas de construcción
A
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
B
C
Ki
Wi Ki*Wi
0
0,5
0
OBSERVACIONES
Las barras de acero no se encuentran a la vista.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
En las zonas donde se utilizo mortero se evidencia una
buena calidad.
5. Información disponible
OBSERVACIONES
La información que se recopilo mediante el recorrido al
edificio señala una buena ejecución de la obra,
adicionalmente la edificación presenta un buen
mantenimiento.
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 63. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
α = 7,40
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi
2
Ki*Wi
0
Tabla 64. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximada, del edificio World Service.
N u(N)
6,62E+07
2
Ag(𝑚𝑚 ) 5956444,9
λ
0,75
f´c(Mpa)
24,5
bw(mm)
8000
d(mm)
14000
Vc(N)
5,61E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo de las columnas de la planta.
entrepiso
entrepiso
piso
mortero
pañete
Σ
área pisos
entrepiso
núcleo
2425
353,16
294,3
235,44
3307,9
8927
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
29529623,3 N
pisos
CV
13,3 m2
vol. Columnas
densidad concreto
Peso columnas
758,13
2400
1819512
9,81
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
17849412,7 N
núcleo
CM
Oficinas
área columnas y
muros
47379036,02
N
2000 N/m2
469,842105 m2
20
18793684,21
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso las columnas, medidas que fueron tomadas en campo y se
muestra en una imagen a continuación un plano de la planta del edificio.
Imagen 5. Planta del edificio World Service
Tabla 65. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, del edificio World Service.
α
h(m)
Ct
Ta(N)
0,75
71
0,049
2,55
Tabla 66. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio World Service.
Aa
0,15
Av
0,2
Tipo de perfil
C
Fa
1,2
Fv
1,7
Grupo de uso
I
Coeficiente de importancia
1
M(m)
4,83E+06
2
g(𝑚 𝑠 )
9,8
To(s)
0,189
Tc(s)
0,907
TL(s)
4,08
Sa(g)
0,16
Vs(s)
7,58E+06
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
29529623,3 N
9,81 N/Kg
3010155,28 Kg
Masa
peso columnas
1819512 Kg
4829667,2803
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 67. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
A
B
Perfil tipo C (perfil de roca de rigidez
CUMPLE
Tipo de perfil
media)
La pendiente del terreno no supera el
20%. Por las obras subterráneas
Topografía CUMPLE
realizadas en las cercanías al edificio
Pendiente
este puede presentar un asentamiento
diferencial y se puede ver afectado.
Fisuras en
Presenta una fisura en 3 columnas en
CUMPLE
los muros
el piso 13.
C
Ki
Wi Ki*Wi
2
0,5
1
Tabla 68. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
5 LOSAS
A
B
C
Por lo que se evidencio en el
recorrido y en la lectura de los
planos, la losa es rígida por sus
Rigidez y conexiones de la
dimensiones y su buen estado.
CUMPLE
losa con los elementos
Adicionalmente posee buenas
verticales
conexiones con los elementos
verticales, en este caso
columnas.
Área de abertura de la
losa
La losa no posee aberturas
CUMPLE
Tipo de diafragma
La losa es continua por lo que
se considera como diafragma
rígido.
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 69. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
δ1
δ2
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
A
B
Este edificio presenta una
a=15m,
planta en forma de
CUMPLE
L=44m
rectángulo y la relación entre
15/44=0,3 los lados determina que tiene
una figura esbelta.
Se toma una excentricidad
promedio de todos los pisos
e=1m,
ya que es una estructura
CUMPLE
d=8
donde el área de las plantas
1/8=0,125
disminuye a medida que
aumenta su altura.
C
Ki
Wi
Ki*Wi
2
0,5
1
δ3
Δd=1,8m,
d=32
1,8/32=
0,06
Se tomo un largo de piso
promedio, pero se hizo el
cálculo con el largo de la
CUMPLE
última planta donde este
caso se hace más crítico y
mantiene su clasificación A.
δ4
El edificio no presenta protuberancias.
CUMPLE
Retrocesos
en las
esquinas
El edifico no presenta retrocesos en las
esquinas
CUMPLE
Planta de
forma
regular
La planta tiene forma rectangular con
una variación de área en función de la
altura.
CUMPLE
Irregularidad
de sistemas
no paralelos
El edificio presenta en su planta una
pequeña inclinación en sus lados
laterales.
CUMPLE
Tabla 70. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
Relación entre a y b
A
a=44m, b=20m 44/20=2,2
El edificio presenta
T= 6m,
este caso de
CUMPLE
T/H
H=71m
irregularidad pero es
6/71=0,08
clasificación A
En la primera planta y en la
última se presenta una doble
Altura uniforme en
altura, el piso 20 por ser un
todos los pisos
mezzanine y estar unido al 19
genera una altura de
aproximadamente 7 metros.
La distribución de masa varia ya
que los pisos con menor área
contienen menos gente, a
Distribución de masa diferencia del último piso donde
en los pisos del
existe un salón de juntas y
edificio
mobiliario para albergar a varias
personas, lo que llevaría a ser el
piso más cargado con menor
área.
B
C
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki Wi Ki*Wi
5
1
5
Desplazamiento
dentro del plano de
acción
Solo 10 columnas que se
prolongan desde la primera
planta a la ultima, por lo que 8
columnas llegan a las plantas
inferiores variando su longitud
por la inclinación en la fachada
de la estructura.
Piso débil
Debido a que los pisos
superiores disminuyen el área,
se reduce el área que resiste las
fuerzas que actúan sobre este, lo
que hace vulnerable al edificio
en el evento de un sismo.
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 71. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
El ancho de la viga es
menor que el ancho de
las columnas, de la
Relación bv=0,5m, bc=1,5m
misma forma cuando la
bv y bc
bv=0,3bc
conexión es con las
columnas cuyo ancho
es 0,9m
Este edificio no presenta ningún caso donde
las vigas sobresalgan con respecto a la
λ2
columna, sus ejes están debidamente
alineados.
Las vigas son continuas en los dos extremos
λ3
de las conexiones con las columnas.
Dimensión
mínima de
La dimensión mínima de las columnas es
la
42com, mayor a 25cm.
columna
Debido a que las secciones de las vigas y las
columnas son rectangulares, se presentan
λ4
varios casos de conexión en el edificio. El
caso más crítico la relación entre la altura de
la viga y el ancho de la columna es 1,78.
A
B
C
CUMPLE
Ki
2
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Wi Ki*Wi
0,75
1,5
Tabla 72. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
h de elementos cortos No se presentan elementos cortos
si los hay
en el edificio.
A
B
C
Ki
CUMPLE
0
Wi Ki*Wi
1
0
Tabla 73. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
A
B
Riesgo que representa los elementos no estructurales
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,25
0
Tabla 74. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio World Service.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
OBSERVACIONES
El edificio presenta un buen mantenimiento, existe
una fisura en una de las columnas y presenta zonas
de humedad, por lo que se puede concluir que no
presenta mas fisuras importantes. El edificio tiene un
riesgo por las construcciones aledañas las cuales
son subterráneas y pueden afectar su desempeño
en un evento de sismo o producir un asentamiento.
A
B
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
10
1
10
6. Edificio Giraldo
Tabla 75. Datos del edificio Giraldo.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
Tipo de irregularidad
Reformas realizadas
No. De pisos
Tipo de suelo
Daños presentados
10
1975
planta: retroceso en las esquinas (planta en forma de L) - elevación:
ninguna
ninguna
9
Piedemonte
ninguno
Tabla 76. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DE PÓRTICOS
TIPO DE
RESISTENTES A MOMENTOS SISTEMA
Pórticos resistentes a momentos de
RESISTENTE
concreto.(DMO)
A
B
OBSERVACIONES
El sistema está constituido por losas conectadas a
columnas en concreto, a su vez se conectan con muros
CUMPLE
de mampostería. Las dimensiones de las columnas son:
0,9m por 0,9m con un recubrimiento en bloque de ladrillo
como la mayoría de elementos de concreto del edificio. el
edificio contiene pasillos que terminan en la fachada del
edificio los cuales se pueden considerar como voladizos,
y que al igual que su planta en forma de "L" aumenta la
vulnerabilidad de este.
1.1 REQUISITOS ADICIONALES (caso de
mampostería)
1. Está formada por elementos robustos (ladrillo macizo o
CUMPLE
semi macizo, bloques de buena calidad o piedra bien
cortada) unidos con mortero de buena calidad.
2. Valor de área mínima (Am).
OBSERVACIONES
CUMPLE
N=8, Aa=0,15,
El área mínima de los muros del piso es
Ap=862,07
mayor al área mínima teórica.
Am=51,72
3. Relación entre la altura libre del muro y su espesor.
CUMPLE
OBSERVACIONES
C
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
h=2,75m,
La relación entre la altura y el espesor de
e=0,35m
la mayoría de los muros del edificio,
2,75/0,35=7,85
determina que no son esbeltos.
4. La mampostería no sobresalga respecto al filo extremo
del pórtico.
OBSERVACIONES
CUMPLE
El edificio no cuenta con estos casos, aunque presenta
voladizos importantes que aumentan su vulnerabilidad en
un evento de sismo.
5. Relación entre el área transversal de la columna y el
ancho de la viga
OBSERVACIONES
CUMPLE
Los muros adyacentes a las columnas tienen un ancho
de 30cm y las columnas tienen dimensiones de 90cm por
lado, lo cual es óptimo.
Tabla 77. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
A
B
C
Ki
Wi Ki*Wi
0
0,5
OBSERVACIONES
Debido a que el edificio no tiene concreto a la vista, por
su "enchape" de mampostería, pero por la ausencia de
fisuras la calidad del concreto es buena.
CUMPLE
2. Zonas de hormiguero y varillas de acero
OBSERVACIONES
CUMPLE
El edificio no presenta zonas de hormiguero.
3. Barras de acero y juntas de construcción
OBSERVACIONES
Las barras de acero del refuerzo no se encuentran a la
vista.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
el mortero es de buena calidad lo que indica un buen
mantenimiento.
5. Información disponible
OBSERVACIONES
La información disponible permite determinar una buena
ejecución de la obra, con buena calidad de los
materiales.
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
0
Tabla 78. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
A
α = 2,36
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi Ki*Wi
2
0
Tabla 79. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximado, del edificio Giraldo.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(Mpa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
2,94E+07
9,57E+06
0,75
24,5
9000
13000
1,62E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo de las columnas de la planta.
entrepiso
entrepiso
piso
mortero
pañete
núcleo
área pisos
2425
353,16
294,3
235,44
3307,9
862,0724
entrepiso
2851649,29 N
Σ
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
área columnas
altura edificio
vol. Columnas
densidad concreto
Peso columnas
núcleo
CM
13915963,74
21,361
22
469,942
2400
1127860,8
9,81
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
11064314,4 N
N
Oficinas
pisos
CV
2000 N/m2
862,0724 m2
9
15517303,2
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso las columnas, medidas que fueron tomadas en campo y se
muestra en una imagen a continuación un plano de la planta del edificio.
Imagen 6. Planta del edificio Giraldo
Tabla 80. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, del edificio Giraldo.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,9
22
0,047
1,03
Tabla 81. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio Giraldo.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚 𝑠 2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,20
1,7
III
1,25
1,42E+06
9,8
0,189
0,907
4,08
0,49
6,88E+06
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
2851649,29 N
9,81 N/Kg
290688,001 Kg
Masa
peso columnas
1127860,8 Kg
1418548,8012
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 82. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
Perfil tipo B (perfil de roca de rigidez
Tipo de perfil
media)
Topografía El edificio se encuentra en un terreno
Pendiente
donde la pendiente supera el 30%
El edificio no presenta fisuras en los
Fisuras en los
muros, se evidencia buen
muros
mantenimiento.
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
CUMPLE
2 0,5
1
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 83. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
5 LOSAS
A
B
C
Por lo evidenciado en
el recorrido y viendo
las dimensiones de las
Rigidez y conexiones de la losa con
losa, conexiones y
CUMPLE
los elementos verticales
refuerzos en los
planos, se puede
determinar que es
rígida.
El área de abertura de
la losa utilizada para
CUMPLE
Área de abertura de la losa
las escaleras, es
menor al 30% del área
total de esta.
Tipo de diafragma
La losa es continua
Ki
Wi Ki*Wi
0
0,5
0
CUMPLE
Tabla 84. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
A
Por la relación que
a=38 L=43
existe entre los lados
δ1
38/43=0,9
de la planta es
clasificación C.
Por la configuración
del edificio su centro
e=2m, d=12,34
δ2
de masa se encuentra CUMPLE
2/12,34=0,16
en el extremo de los
voladizos.
B
C
Ki Wi
CUMPLE 5 0,5
Ki*Wi
2,5
Debido a que los
pasillos se extienden
Δd=2,74m
hasta la fachada del
δ3
d=12,34m
edificio, son
2,74/12,34=0,22
considerados como
voladizos.
CUMPLE
δ4
El edificio no tiene protuberancias
Este edificio presenta retrocesos en las
Retrocesos
esquinas, esta irregularidad hace que la
en las
edificación sea vulnerable por su posible
esquinas
reacción en un evento de sismo.
Planta de
La planta a pesar de tener una simetría
forma
es irregular y potencialmente vulnerable.
regular
Irregularidad
de sistemas El edificio no presenta esta irregularidad CUMPLE
no paralelos
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 85. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
A
El edificio posee las
mismas dimensiones
en su base y en los
pisos superiores.
CUMPLE
T/H
El área en todos los
pisos es similar
CUMPLE
Altura uniforme en todos
los pisos
Presenta la misma
altura en todos los
pisos
CUMPLE
Distribución de masa en
los pisos del edificio
La masa en todos los
edificios es variable
pero no se concentra
en ningún piso ya que
estos tienen una
capacidad similar.
CUMPLE
Desplazamiento dentro del
plano de acción
Las columnas son
continuas por todo el
edificio
CUMPLE
Relación entre a y b
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
2
1
2
Piso débil
En el nivel de la
cafetería la edificación
no contiene el mismo
número de muros por
lo que se considera
piso débil.
CUMPLE
Tabla 86. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
el ancho de la columna
es mayor que el ancho
de la viga en todos los
casos. Por la disposición
bc=0,9m,
Relación bv y
de las columnas permite
bv=0,4m
bc
que varié la longitud de
bv=0,4bc
las varillas de refuerzo
de las vigas, lo que
podría ser vulnerable
para la edificación.
Los ejes de las columnas y vigas están
λ2
correctamente centrados.
Las vigas son continuas en las
λ3
conexiones con las columnas.
Dimensión
Algunas columnas tienen 25cm de
mínima de la
ancho, la cual es a mínima en esta
columna
edificación.
En todas las conexiones
hv=0,5m,
el ancho de la columna
λ4
ac=0,9m,
es superior al altura de
0,5/0,9=0,55
la viga.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
2
0,75
1,5
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 87. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
h de elementos cortos si
El edificio no presenta
los hay
elementos cortos.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
Tabla 88. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no estructurales
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi Ki*Wi
0,25
0
Tabla 89. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio Giraldo.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
A
OBSERVACIONES
El edificio no presenta fisuras en los elementos CUMPLE
estructurales, como vigas y columnas, se
encuentra en un buen estado por lo que evidencia
un buen mantenimiento.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
7. Edificio SENA
Tabla 90. Datos del edificio del SENA.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
Tipo de irregularidad
Reformas realizadas
No. De pisos
Tipo de suelo
Daños presentados
12
1961
Elevación: el edificio presenta un recorte del área de los dos primeros
pisos, los cuales son sostenidos por 4 columnas de gran dimensión. planta: sus primeras dos plantas tienen más área que las otras.
se removieron muros de divisorios en mampostería para disminuir el
peso del edificio.
11
Piedemonte
ninguno
Tabla 91. Resultados del parámetro 1 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DE PÓRTICO
TIPO DE
RESISTENTE A MOMENTOS SISTEMA
Pórticos de concreto resistentes a
RESISTENTE
momentos (DMO)
OBSERVACIONES
El sistema esta constituido por losas unidas a columnas
las cuales que varían su área disminuyendo sus
dimensiones a medida que aumenta su altura. Las
primeras dos plantas tienen menor área y los pisos del 3
al 11 están soportados por 4 columnas de grandes
dimensiones. Las divisiones dentro del edificio son
hechas en drywall.
1.1 REQUISITOS ADICIONALES (caso de
mampostería)
A
CUMPLE
1. Está formada por elementos robustos (ladrillo macizo
o semi macizo, bloques de buena calidad o piedra bien CUMPLE
cortada) unidos con mortero de buena calidad.
2. Valor de área mínima (Am).
OBSERVACIONES
CUMPLE
N=9, Aa=0,15,
Ap=470 Am=31,7
El área de los muros es mayor al
área teórica
B
C
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
3. Relación entre la altura libre del muro y su espesor.
OBSERVACIONES
La relación entre la altura y el
CUMPLE
h=3,2m, e=0,35m espesor de la mayoría de los muros
3,2/0,35=9,14
del edificio, determina que no son
esbeltos.
4. La mampostería no sobresalga respecto al filo
extremo del pórtico.
CUMPLE
OBSERVACIONES
Lo muros que se encuentran en algunos pisos del
edificio no sobresalen.
5. Relación entre el área transversal de la columna y el
ancho de la viga
OBSERVACIONES
CUMPLE
El ancho de los muros de mampostería es del 30cm, es
menor al ancho de las columnas que es en el menor de
los casos presentes 48cm.
Tabla 92. Resultados del parámetro 2 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
El hormigón apreciado en las columnas se ve de buena
calidad por la ausencia de fisuras.
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
OBSERVACIONES
El edificio presenta algunas zonas de hormiguero en un
área pequeña del sótano.
3. Barras de acero y juntas de construcción
OBSERVACIONES
No se presentan barras de acero que sobresalgan en la
estructura.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
El mortero presentado en los muros de mampostería no
se hace migas y se ve de buena calidad, se deduce un
buen mantenimiento por el buen estado de los muros.
5. Información disponible
OBSERVACIONES
La información disponible determina que se llevo un
buen proceso de construcción, las modificaciones
realizadas para la disminución de peso del edificio dan
señal de un proceso para alargar su vida útil.
A
B
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
C
Ki
Wi Ki*Wi
3
0,5
1,5
Tabla 93. Resultados del parámetro 3 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
α = 7,17
A
CUMPLE
B
C
Ki Wi Ki*Wi
0 2
0
Tabla 94. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximado, del edificio del SENA.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(Mpa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
1,98E+07
6,21E+06
0,75
24,5
11000
13000
2,05E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo de las columnas de la planta.
entrepiso
piso
mortero
pañete
área pisos
entrepiso
entrepiso
2425
353,16
294,3
235,44
Σ
3307,9
500
núcleo
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
1653950 N
área columnas
altura edificio
vol. Columnas
densidad concreto
Peso columnas
núcleo
CM
13087010,58
13,8744
35
485,604
2400
1165449,6
9,81
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
11433060,6 N
N
Oficinas
2000 N/m2
500 m2
11
pisos
CV
11000000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso las columnas, medidas que fueron tomadas en campo.
Tabla 95. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, del edificio del SENA.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,9
35
0,047
1,57
Tabla 96. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio del SENA.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚𝑚2 )
To(s)
Tc(s)
TL(s)
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
III
1,25
8,98E+05
9,8
0,189
0,907
4,08
0,33
2,87E+06
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
1653950 N
9,81 N/Kg
168598,369 Kg
Masa
peso columnas
1165449,6 Kg
1334047,9690
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 97. Resultados del parámetro 4 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
Perfil tipo B (perfil de roca de
Tipo de perfil
rigidez media)
La topografía del terreno es
Topografía - Pendiente
menor al 20%, el plano el
terreno de la zona.
El edificio no presenta fisuras
Fisuras en los muros
en los muros o columnas.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 98. Resultados del parámetro 5 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
5 LOSAS
A
La losa es
aparentemente rígida
Rigidez y conexiones de la
por sus dimensiones
CUMPLE
losa con los elementos
apreciadas en el
verticales
recorrido con un espesor
de 60cm.
El área de la losa es
Área de abertura de la losa inferior al 30% del área CUMPLE
total.
CUMPLE
Tipo de diafragma
La losa es continua.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
0,5
0
Tabla 99. Resultados del parámetro 6 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
a=17 L=28
La planta es de forma
CUMPLE
2 0,5
1
δ1
17/28=0,6
rectangular.
Se tomo una
e=1m, d=17m
δ2
excentricidad promedio CUMPLE
1/17=0,06
por piso.
El edificio no presenta
Δd=1,5m,
voladizos importantes,
CUMPLE
δ3
d=16m
pero están presenten en
1,5/16=0,09
todos los pisos.
Por la configuración de
la planta del edificio se
c=17m, 16m
considera como una
CUMPLE
δ4
17/16=1,06
protuberancia la zona del
edificio que esta sobre
las 4 columnas.
Retrocesos
El edificio no presenta retrocesos en las
CUMPLE
en las
esquinas.
esquinas
Planta de
La planta es de forma regular pero sus
CUMPLE
forma
dos primeros pisos tienen mayor área que
regular
el resto.
Irregularidad
de sistemas No se presenta este caso de irregularidad. CUMPLE
no paralelos
Tabla 100. Resultados del parámetro 7 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
Relación entre a y
a=34m, b=17m a=2b
b
El edificio
T=29m,
presenta doble
T/H
H=35m
altura en sus
29/35=0,83
dos primeras
plantas
El edificio presenta más altura
Altura uniforme en
en las dos primeras plantas
todos los pisos
que en el resto de los pisos.
Los pisos contienen una
configuración similar en todos
los pisos, con aulas que
Distribución de
pueden albergar a la misma
masa en los pisos cantidad de personas. En una
del edificio
de sus plantas existe una
cafetería y una zona de juego,
por lo que puede variar la
masa en este piso.
A
B
C
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki Wi Ki*Wi
5
1
5
Desplazamiento
dentro del plano de
acción
Todas las columnas son
continuas en la edificación.
Piso débil
El área en el segundo piso
aumenta por la cafetería
puede originar este caso de
vulnerabilidad.
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 101. Resultados del parámetro 8 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
La relación se presenta en
el caso más crítico
bc=0,48m,
Relación
presentado en la última
CUMPLE
2 0,75 1,5
bv=0,4m
bv y bc
planta, donde las columnas
bv=0,8bc
tienen menores
dimensiones.
Los ejes de las columnas y vigas están
λ2
debidamente alineados, por lo que ninguna CUMPLE
viga sobresale de la columna.
Todas las vigas mantienen su continuidad
CUMPLE
λ3
en las conexiones con las columnas.
La menor dimensión de las columnas es
Dimensión
48cm, presentadas en la última planta, ya
CUMPLE
mínima de
que las columnas disminuyen su dimensión
la columna
en los pisos superiores.
Esta relación se presenta
hv=0,6m,
en el caso más crítico del
CUMPLE
λ4
ac=0,48m,
edificio donde una de sus
0,6/0,48=1,25 dimensiones de la columna
mide 0,48m.
Tabla 102. Resultados del parámetro 9 según el Método del índice de vulnerabilidad
adaptado, aplicado al edificio del SENA.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
A
El edificio no
CUMPLE
h de elementos cortos si los hay
presenta
elementos cortos
B
C
Ki Wi Ki*Wi
0
1
0
Tabla 103. Resultados del parámetro 10 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio del SENA.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no estructurales
A
CUMPLE
B
C
Ki
0
Wi Ki*Wi
0,25
0
Tabla 104. Resultados del parámetro 11 según el Método del índice de
vulnerabilidad adaptado, aplicado al edificio del SENA.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
A
OBSERVACIONES
La estructura no presenta fisuras en ninguna columna,
muro o en las losas, se evidencia un buen estado de CUMPLE
conservación por el mantenimiento que se ha realizado.
El haber removido los muros de mampostería dentro del
edificio para quitarle peso es una buena solución para
disminuir su vulnerabilidad.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
8. Edificio Hotel Tequendama
Tabla 105. Datos del edificio Hotel Tequendama.
INDICE DE
VULNERABILIDAD
Año de construcción
Tipo de irregularidad
Reformas realizadas
No. De pisos
Tipo de suelo
Daños presentados
45,5
1974
planta: presenta una forma de T , retrocesos en las esquinas. elevación: no presenta irregularidad.
ampliación y remodelación
15
Arcilla, Limo y piedra angular
ninguno
Tabla 106. Resultados del parámetro 1 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
A
B
1. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE
SISTEMA DE PÓRTICOS
TIPO DE
RESISTENTES A MOMENTOS SISTEMA
Pórticos resistentes a momentos
RESISTENTE
de concreto.(DMO)
OBSERVACIONES
CUMPLE
El sistema está constituido por losas conectadas con
columnas y muros de mampostería. La planta tiene
una irregularidad en forma de T las plantas 2 a 15
son similares con muros de divisiones para los
cuartos, los cuales varían solo en los últimos pisos
donde son más grandes.
1.1 REQUISITOS ADICIONALES (caso de
mampostería)
1. Está formada por elementos robustos (ladrillo
macizo o semi macizo, bloques de buena calidad o
CUMPLE
piedra bien cortada) unidos con mortero de buena
calidad.
C
2. Valor de área mínima (Am).
OBSERVACIONES
N=12, Aa=0,15,
El área de los muros teórica es
Ap=2295
menor que el área de muros
Am=206,55
existente.
3. Relación entre la altura libre del muro y su
espesor.
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi Ki*Wi
6
0,5
3
OBSERVACIONES
La relación entre la altura y el
h=2,3m, e=0,3m
espesor de la mayoría de los
2,3/0,3=7,6
muros del edificio, determina que
no son esbeltos.
4. La mampostería no sobresalga respecto al filo
extremo del pórtico.
OBSERVACIONES
CUMPLE
Los muros de mampostería no sobresalen del pórtico
en ninguno de los casos en estas conexiones.
5. Relación entre el área transversal de la columna y
el ancho de la viga
OBSERVACIONES
CUMPLE
Los muros que se encuentran en la parte oriental de
las plantas están conectados a las columnas con
menor dimensión y donde se cumple esta relación.
Tabla 106. Resultados del parámetro 2 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
2. CALIDAD DEL SISTEMA DEL RESISTENTE
1. Calidad del concreto
OBSERVACIONES
A
La calidad del concreto es aparentemente buena ya
que el edificio evidencia un constante mantenimiento
y se encuentra en buen estado, las zonas donde
existe concreto a la vista se ve en buen estado.
CUMPLE
B
C
2. Zonas de hormigueo y varillas de acero
OBSERVACIONES
No presenta zonas de hormiguero donde hay
concreto a la vista.
3. Barras de acero y juntas de construcción
CUMPLE
OBSERVACIONES
Las barras de refuerzo no están a la vista, se
evidencia un buen vibrado. La junta de construcción
que debe existir en la unión de las dos secciones del
edificio, no es apreciable en el recorrido, y en los
planos que tenía el edificio no se puede apreciar
adecuadamente.
4. Calidad del mortero y de la mampostería
OBSERVACIONES
La calidad del mortero es buena, no está en mal
estado.
5. Información disponible
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
3
0,5
1,5
OBSERVACIONES
Por la información disponible se puede determinar
que hubo una buena ejecución de la obra, pero no
se muestra una junta de construcción adecuada para
evitar un comportamiento vulnerable en un evento de
sismo.
Tabla 107. Resultados del parámetro 3 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
3. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA CONVENCIONAL
A
B
C
Ki Wi Ki*Wi
α = 0,97
CUMPLE 16 2
32
Tabla 108. Datos utilizados para el cálculo de la resistencia nominal al cortante
aproximada, del edificio Hotel Tequendama.
N u(N)
Ag(𝑚𝑚2 )
λ
f´c(Mpa)
bw(mm)
d(mm)
Vc(N)
1,40E+08
3,19E+07
0,75
24,5
7000
14000
1,94E+07
El cortante proporcionado por el concreto se calcula con la siguiente ecuación:
𝑽𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕 𝟏 +
𝑵𝒖
𝝀 𝒇´𝒄 𝒃𝒘 𝒅
𝟏𝟒𝑨𝒈
Las variables que componen esta ecuación se calculan de la siguiente forma:
Nu = CM + CV
La carga muerta se calcula mediante valores estimados del entrepiso y valores
medidos en campo de las columnas de la planta.
entrepiso
entrepiso
piso
mortero
pañete
Σ
área pisos
entrepiso
2425
353,16
294,3
235,44
3307,9
2295
7591630,5
núcleo
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
N/m2
m2
N
área columnas
altura edificio
vol. Columnas
densidad concreto
Peso columnas
núcleo
71,2454
38
2707,3252
2400
6497580,48
9,81
63741264,5
m2
m
m3
Kg/m3
Kg
N/Kg
N
CM
71332895,01
Oficinas
2000 N/m2
2295 m2
15
pisos
CV
N
68850000
N
El valor de Ag es igual al área de los elementos de concreto que resisten el
cortante, en este caso las columnas, medidas que fueron tomadas en campo.
Tabla 109. Datos utilizados para el cálculo del periodo vibración fundamental
aproximado, del edificio Hotel Tequendama.
α
h(m)
Ct
Ta(s)
0,9
36
0,047
1,61
Tabla 110. Datos utilizados para el cálculo del cortante sísmico en la base aproximado, para
las fuerzas sísmicas, del edificio Hotel Tequendama.
Aa
Av
Tipo de perfil
Fa
Fv
Grupo de uso
Coeficiente de importancia
M(Kg)
g(𝑚 𝑠 2 )
Sa(g)
Vs(N)
0,15
0,2
C
1,2
1,7
II
1,1
7,27E+06
9,8
0,28
1,99E+07
Los valores complementarios a este cálculo que se muestran anteriormente se
realizaron de la siguiente forma:
entrepiso
7591630,5 N
9,81 N/Kg
773866,514 Kg
Masa
peso columnas
6497580,48 Kg
7271446,9938
Kg
Los valores de Sa, To, Tc y TL se calculan con las ecuaciones planteadas la
grafica del espectro elástico de aceleraciones de diseño como fracción de g. Por
último el valor del cortante sísmico Vs, se obtiene con la siguiente ecuación:
𝑉𝑠 = 𝑆𝑎𝑔𝑀
Tabla 111. Resultados del parámetro 4 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
4. INFLUENCIA DEL TERRENO Y LA CIMENTACIÓN
A
B
Perfil tipo C (perfil de roca de rigidez
CUMPLE
Tipo de perfil
media)
La pendiente del terreno es menor al
20%, la edificación se encuentra
Topografía cercana a la calle 26 que se encuentra
CUMPLE
Pendiente
unos 7 metros abajo del nivel del
primer piso, que en caso de un sismo
puede afectar su vulnerabilidad.
El edificio no presenta fisuras en los
Fisuras en los
CUMPLE
muros ni columnas, muestra de un
muros
adecuado mantenimiento.
C
Ki
Wi
Ki*Wi
2
0,5
1
Tabla 112. Resultados del parámetro 5 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
5 LOSAS
Rigidez y
conexiones de la
losa con los
elementos
verticales
Área de abertura
de la losa
Tipo de diafragma
A
B
La losa es aparentemente rígida por
lo que se evidencia en los planos,
CUMPLE
con un espesor de 45cm en casi la
totalidad del edificio.
El área de abertura en la losa es
CUMPLE
menor al 20%.
La losa es continua, aparentemente
CUMPLE
para toda la superficie (sin junta de
construcción)
C
Ki
Wi Ki*Wi
1
0,5
0,5
Tabla 113. Resultados del parámetro 6 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
6. CONFIGURACIÓN EN PLANTA
Los lados de la edificación
a=71 L=81
son de dimensiones
71/81=0,87
similares.
e=1,5m,
Se tomo una excentricidad
d=17m
promedio de todos los
1,5/17=0,09
pisos.
δ1
δ2
δ3
El edificio no presenta voladizos
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
5
0,5
2,5
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
δ4
El edificio no tiene protuberancias.
Retrocesos
Por la forma en T que tiene la planta del
en las
edificio se considera que e edificio presenta
esquinas
retrocesos importantes en las esquinas.
La planta a pesar de tener un nivel de
Planta de
simetría es irregular y su forma puede
forma
ocasionar problemas graves en caso de un
regular
sismo por lo que hace vulnerable a la
estructura.
Irregularidad
de sistemas El edificio no presenta esta irregularidad. CUMPLE
no paralelos
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 114. Resultados del parámetro 7 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
7. CONFIGURACIÓN EN ELEVACIÓN
A
B
C
Relación entre a
Las dimensiones en la base con
CUMPLE
yb
iguales que en los pisos superiores.
T/H
El área en todos los pisos es dual
CUMPLE
Presenta doble altura en las dos
primeras plantas donde se
CUMPLE
encuentra la recepción y demás
zonas comunes.
La distribución es similar ya que la
Distribución de mayoría de pisos contiene el mismo
CUMPLE
masa en los
número de habitaciones y de
pisos del edificio
huéspedes. Esto varía según el
evento.
Desplazamiento
Las columnas son continuas en
CUMPLE
dentro del plano
todo el edificio.
de acción
Hay una disminución de muros en
CUMPLE
Piso débil
las 2 primeras plantas por lo que
existe este caso de vulnerabilidad.
Altura uniforme
en todos los
pisos
Ki Wi Ki*Wi
3
1
3
Tabla 115. Resultados del parámetro 8 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
8. CONEXIÓN ELEMENTOS CRÍTICOS
Las dimensiones
de las columnas
bc=0,9m,
Relación
y vigas son
bv=0,4m
bv y bc
variables, se
bv=0,4bc
presenta el caso
más común.
Los ejes de las vigas y
λ2
columnas están debidamente
centrados.
Las vigas son continuas en las
λ3
conexiones con las columnas.
Dimensión
mínima de
La dimensión mínima de la
la
columna es 25cm.
columna
Varias vigas
hv=0,5m,
tienen esta
λ4
ac=0,9m,
dimensión y se
0,5/0,9=0,55 presenta este
caso.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
1
0,75
0,75
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
CUMPLE
Tabla 116. Resultados del parámetro 9 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
9. ELEMENTOS CON BAJA DUCTILIDAD
El edificio no
h de elementos cortos si los hay
presenta
elementos cortos.
A
B
C
CUMPLE
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
Tabla 117. Resultados del parámetro 10 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
10. ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES
Riesgo que representa los elementos no
estructurales
A
B
CUMPLE
C
Ki
Wi
Ki*Wi
5
0,25
1,25
Tabla 118. Resultados del parámetro 11 según el índice de vulnerabilidad adaptado,
aplicado al edificio Hotel Tequendama.
11. ESTADO DE CONSERVACIÓN
A
Presencia de fisuras en muros, vigas y columnas
OBSERVACIONES
El edificio no tiene presencia de fisuras se
encuentra en buen estado en la mayoría de este. En
las zonas de lavandería y donde se encuentran los CUMPLE
trabajadores se puede ver el concreto a la vista el
cual se encuentra en buen estado, con un desgaste
normal de los años y por su exposición en la zona
donde se encuentra.
B
C
Ki
Wi
Ki*Wi
0
1
0
ANEXO 2
1. Organización del sistema resistente
Clasificación A
R
Cumple
Observaciones
Clasificación B
R
Cumple
Observaciones
Clasificación C
R
Muros de mampostería no reforzada
(sin capacidad de disipación de
energía)
1
SISTEMA DE MUROS DE CARGA
Muros de concreto (DES-DMO) (FH-CV)
Pórticos de acero estructural con diagonales
concéntricas (DES) (FH-CV)
Muros de mampostería reforzada (DES)
(perforación vertical) (FH-CV)
4a5
Muros de mampostería reforzada de bloque de
perforación vertical (DES) celdas rellenas (FH-CV)
3,5
Pórticos de madera con diagonales (FHCV)
Pórticos con diagonales de concreto (DMO) (FH-CV)
5
4
Paneles de conrtante de madera, muros ligeros de
madera laminada (FH-CV)
Muros de mampostería reforzada de bloque de
perforación vertical (DMO) (FH-CV)
3
2,5
Muros de concreto (DMI) (FH-CV)
Muros de mampostería parcialmente
reforzada con bloque de perforación
vertical (FH-CV)
2
Muros de mampostería confinada (FHCV)
SISTEMA COMBINADO
Pórticos de acero con diagonales
Pórticos de acero
excentricas si las conexiones con
resistentes a
columnas son resistentes o no a
momentos (DMI) (FV)
momento (FH)
7
Pórticos de acero con
diagonales excentricas si el
vínculo tiene conexión
resistente a momento con la
columna (FH)
Pórticos de acero con diagonales
excentricas si el vínculo no se
concecta a la columna (FH)
Pórticos de acero no
resistentes a
momentos (FV)
6
Muros de concreto (DMO) (FH)
Muros de concreto (DES) (FH)
Pórticos de concreto
(DES) (CV)
7
Muros de concreto reforzado
(DMI) mixtos con elementos de
acero (FH)
Muros de cortante con placa de
acero (DES)
Muros de cortante compuestos
con placa de acero y concreto (FH)
Muros de concreto reforzado
mixtos con elementos de acero
(DES) (FH)
Pórticos de acero
ressitentes o no a
momentos (CV)
Pórticos de acero
ressitentes o no a
momentos (CV)
Pórticos de acero
resistentes o no a
momentos CV)
Pórticos de acero con diagonales
Pórticos de acero no
concéctricas restringidad a pandeo,
resistentes a
con conexiones a viga columna
momentos (CV)
resistentes o no a momento (FH)
7
6,5
6
Pórticos de acero con
diagonales concéntricas (DES)
(FH)
Pórticos mixtos con diagonales
concéntricas (DES) (FH)
Pórticos de acero
resistente o no a
momentos
Pórticos de concreto
(DMO) (CV)
Pórticos de acero
resistentes o no a
momentos (CV)
5
Muros de concreto
(DMI) (FH)
5
Muros de
mampostería
reforzada de bloque
de perforación
vertical (DMO) (FH)
5
Muros de concreto
(DMI) (FH)
5
4y5
Muros de mamposteíra
reforzada de bloque de
perforación vertical (DES) con
todas las celdas rellenas (FH)
Muros de
mampostería
confinada
Muros(DMO)
de
mampostería de
cavidad reforzada
(DES) (FH)
Pórticos de
concreto (DMIDMO) (CV)
2.5
Pórticos de
concreto (DMIDMO) (CV)
2
4.5
Pórticos de concreto (DESDMO) (CV)
6
Muros de mampostería de
cavidad reforzada (DES) (FH)
Muros de concreto (DMO) (FH)
Muros de concreto reforzado
(DMI) mixtos con elementos de
acero
Pórticos de acero
resistentes a momentos
(DMI) (CV)
5.5
4
Pórticos losa-columna
(DMO) (CV)
Muros de mampostería
reforzada de bloque de
3.5
perforación vertical (DMO) (FH) Pórticos de concreto (DESDMO) (CV)
Pórticosde concreto con
diagonales concéntricas (DMO)
(FH)
Pórticos mixtos con diagonales
concéntricas (DMI) (FH)
Pórticos de acero
resistentes o no a
momentos (CV)
3
SISTEMA DE PÓRTICO RESISTENTE A MOMENTO
Pórticos resistentes a momentos (DMIDES) de concreto (FH-CV)
Pórticos resistentes a momentos de concreto, acero o
mixtos (DES) (FH-CV)
7
Pórticos resistentes a momentos (DMO) de concreto, acero
o mixtos con conexiones rigidas.(FH-CV)
5
2.5
Pórticos resistentes a momentos (DMI) de
acero con cerchas ductiles (FH-CV)
Pórticos resitentes a momentos de acero con cerchas
dúctiles (DES) (FH-CV)
6
Pórticos resistentes a momentos mixtos con conexiones
parcialmente restringidas a momento (DMI) (FH-CV)
Pórticos losa-columna de concreto (DMO)
(FH-CV)
Pórticos de acero resistentes a momento
(DES) (FH-CV)
Pórticos resistentes a momentos (DMI) de acero o mixtos
con conexiones totalmente restringidas a momento (FH-CV)
3
Pórticos resistentes a momentos (DMI) de
acero con perfiles de lámina doblada en
frio (FH-CV)
Pórticos losa-columna de concreto (DMI)
(FH-CV)
Pórticos de acero resistentes a momento
(DMO) (FH-CV)
1.5
Cumple
Observaciones
SISTEMA DUAL
Pórticos de concreto
(DES-DMO) (CV)
Muros de concreto
(DES-DMO) (FH)
Pórticos de acero
resistentes a momentos
(DES-DMO) (CV)
7y8
Pórticos de acero con
diagonales excéntricas si
Pórticos de acero
las conexiones con la
resistentes a momento
columna son resistentes
(DES-DMO)
o no a momento (FH)
Pórticos mixtos con
diagonales
concéntricas (DES)
(FH)
Pórticos de acero con
alma llena y conexiones 6 a 7
rigidas (DES) (CV)
Pórticos de acero con
diagonales
excéntricas si las
Pórticos de acero
conexiones con las resistentes a momento
columnas son
(DMO) (CV)
resistentes a
momento (FH)
Muros de
mampostería
reforzada de bloque
de perforación
vertical (DMO) (FH)
Pórticos de acero
resistentes a momentos
(DMO-DES) (CV)
Pórticos de acero con
alma llena y conexiones
rigidas (DES-DMO) (CV)
Pórticos con diagonales Pórticos de acero con
concéntricas restringidas alma llena y conexiones
al pandeo (DES) (FH)
rigidas (DES-DMO) (CV)
Pórticos de concreto
(DMO) (CV)
Pórticos con
diagonales
concéntricas de
acero (DMI) (FH)
Pórticos de acero
resistentes a
momento (DMO)
(CV)
Pórticos con diagonales concéntricas que
resistan solo tensiòn
5
Pórticos de concreto
(DES) (CV)
6
Pórticos de acero o
mixtos con diagonales
concentricas (DES) (FH)
Pórticos de acero con
alma llena con
conexiones rigidas
(DMO) (CV)
Muros de concreto Pórticos de acero con
reforzado mixtos con
alma llena con
elementos de acero
conexiones rigidas
(DMI) (FH)
(DES) (CV)
Muros de cortante
mixtos con placa de
acero (FH)
Pórticos de acero con
diagonales exéntricas,
conexiones con las
columnas resistentes a
momento (FH)
5,5
Pórticos de acero
resistentes a
momento (DMO)
(CV)
Muros de
mampostería
reforzada de
bloque de
perforación
vertical (DMO)
(FH)
3,5
3
Muros de cortante con
placa de acero (DES)
(FH)
Muros de concreto
reforzado mixtos con
elementos de acero
(DES) (FH)
Muros de
Pórticos de concreto
mampostería
(DES)
reforzada de bloque
de perforación
vertical con todas las
Pórticos de acero
celdas rellenas (DES)
resistentes a
(FH)
momentos (DES) (CV)
4,5
Pórticos de acero
resistentes a
momentos (DES) (CV)
Muros de concreto
Pórticos de acero con
reforzado mixtos con
alma llena, conexiones
elementos de acero
rígidas (DMO) (CV)
(DMI) (FH)
Pórticos con diagonales concéntricas de
concreto (DMO) (FH)
7
4
1.1 Requisitos adicionales
1. Está formada por elementos robustos (ladrillo macizo o
semi macizo, bloques de buena calidad o piedra bien
cortada) unidos con mortero de buena calidad.
1. El área mínima de muros confinados por nivel en cada
dirección principal, esta limitada por la siguiente expresión:
1. El área mínima de muros confinados por nivel
en cada dirección principal, esta limitada por la
siguiente expresión:
Am: área mínima de los muros del piso, que actúan en la
N: número de niveles por encima del nivel considerado.
Aa: coeficiente de aceleración pico efectiva.
Ap: Área del piso en el nivel considerado, en m2
3. Los muros de mampostería confinada deben tener una
relación entre la altura libre del muro y su espesor menor a
20. Deben tener un espesor mayor de 110mm.
Am: área mínima de los muros del piso, que actúan en la
N: número de niveles por
Aa: coeficiente de aceleración pico efectiva.
Ap: Área del piso en el nivel considerado, en m2
2. Los muros de mampostería confinada tienen una relación
entre la altura libre del muro y su espesor mayor a 20 y
menor a 25.
Am: área mínima de los muros del piso, que
N: número de niveles por encima del nivel
Aa: coeficiente de aceleración pico efectiva.
Ap: Área del piso en el nivel considerado, en m2
2. Los muros de mampostería confinada tienen
una relación entre la altura libre del muro y su
espesor mayor a 25.
h: altura libre del muro.
e: espesor muro.
4. La mampostería no sobresalga respecto al filo extremo
del pórtico mas del 20% de su espesor.
h: altura libre del muro.
e: espesor muro.
3. La mampostería no sobresalga respecto al filo extremo del
pórtico mas del 30% de su espesor.
h: altura libre del muro.
e: espesor muro.
3. La mampostería sobresalga respecto al filo
extremo del pórtico mas del 30% de su espesor.
5. El área transversal Ac de las columnas de hormigón
armado en cm2 adyacentes a la mampostería, debe ser
mayor o igual a 25 veces el ancho de la mampostería
expresada en cm.
4. El área transversal Ac de las columnas de hormigón armado
en cm2 adyacentes a la mampostería, debe ser mayor o igual
a 20 veces el ancho de la mampostería expresada en cm.
4. El área transversal Ac de las columnas de
hormigón armado en cm2 adyacentes a la
mampostería, debe ser menor a 20 veces el
ancho de la mampostería expresada en cm.
2. El área mínima de muros confinados por nivel en cada
dirección principal, esta limitada por la siguiente expresión:
4. Influencia del terreno y la cimentación
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
Para tipos de perfiles A, B y C.
Para tipo de perfil D
Para tipo de perfil E
Topografía plana del terreno donde se encuentra el
edifcio o con una pendiente no mayor al 30%
Pendiente superior al 30% en el terreno donde se encuentra
la edificación
No clasifica en A o C
No presenta fisuras en las muros.
Presenta fisuras en los muros
5. Losas
Clasificación A
Clasificación B
La losa debe ser rigida y con buenas conexiones con
los elementos verticales
El área de abertura de la losa sea menor al 30% del
área total de la losa
Si el área de la losa es continua se considera como un
diafragma rigido
Clasificación C
La losa poco rigida y mal conectadas a los elementos
verticales
Edificio que no es clasificado como A o C
El área de abertura de la losa sea mayor al 50% del área total
de la losa
Si el área de la losa presenta discontinuidades se considera
como diafragma flexible.
7. Configuración el elevación
1. Geometria en altura.
2. La relación entre la altura (T) de la sección con menor área en su base y la altura (H) de la sección
con mayor área en la base.
3. Un piso con altura diferente a la del resto de los pisos genera un cambio de rigides lo cual es
perjudicial para la vulnerabilidad. Este caso se conoce como piso blando o flexible y se presenta en
edificios que tienen en la primera planta tiene una mayor altura que el resto de las plantas.
4. La distribución de la masa en los pisos debe disminuir a medida que aumenta de altura.
5. Desplazamiento dentro del plano de acción.
6. Piso debil
9. Elementos con baja ductilidad
1. Presencia de columnas cortas en la edificación
10. Elementos no estructurales
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
Los elementos no estructurales de la estructura no
Los elementos no estructurales
Los elementos no estructurales son inestables y representan
representan riesgo alguno para los habitantes del edificio. existentes en el edificios se encuentran
un riesgo alto para los habitantes.
anclados, pero su anclaje es poco
confiable a simple vista, pueden
representar riesgo a los habitantes.
11. Estado de conservación
Clasificación A
Clasificación B
Clasificación C
Edificio cuyas columnas, vigas losas mampostería, no se
encuentran fisuradas. No hay rajaduras en paredes que
induzcan a pensar en asentamientos del suelo.
Edificio que no se clasifica como A o C
Mas del 30% de los elementos principales se encuentran
fisurados. Lo cual puede ser producido por la cimentación del
edificio