CONSTRUCCIONES ANTISÍSMICAS

INTRODUCCIÓN

• Los eventos sísmicos se han convertido en los últimos años en uno de los fenómenos naturales más frecuentes en nuestro medio. Caracterizados por la rapidez con que se generan, el ruido que generalmente lo acompaña, los efectos sobre el terreno, etc. Es por esto que han sido calificados por la población como uno de los fenómenos naturales más terribles, debido principalmente a que ocurren en una forma repentina e inesperada y por su capacidad de destrucción.

OBJETIVOS:

• Lograr la responsabilidad en la construcción sismorresistente y bajo los criterios que se exige tener y que deberíamos tomar todos los cuales nos encontremos en este tema.

I. SISMO

I.1. Que es?Es una sacudida del terreno que se produce debido al choque de las placas tectónicas y a la liberación de energía en el curso de una reorganización brusca de materiales de la corteza terrestre

I.2. CARACTERISTICAS

ClasificaciónS. Tectónicos: Producen el 90 % de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas extensas pueden ser sismos interplaca (zona de contacto entre placas) o sismos intraplaca (zonas internas de estas)S. Volcánicos: Se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes.S. Locales: Afectan a una región muy pequeña se deben a hundimientos de cavernas y cavidades subterráneas causados por disoluciones de estratos de yeso

Componentes

Ondas sísmicas

• Ondas primarias: ondas P o longitudinales (las primeras en producirse), son vibraciones de oscilación donde las partículas sólidas del medio se mueven en el mismo sentido en que se propagan las ondas con velocidades que oscilan entre 6 e 13,6 Km/s.

• Ondas secundarias: ondas S o transversales, son las segundas en llegar, producen una vibración de las partículas en dirección perpendicular a la propagación del movimiento con velocidades de 3.7 y 7 Km/s.

• Ondas superficiales u ondas L: producidas por la interferencia de ondas P y S, son más lentas y al viajar por la periferia de la corteza

II.CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE

• Se dice que una edificación es sismo resistente cuando se diseña y construye con una adecuada configuración estructural, con componentes de dimensiones apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar la acción de fuerzas causadas por sismos.

II.1. COSTRUCCIONES EN EL PERÚ

En los inicios del siglo XX todas las edificaciones se basan en la construcción de adobe y ladrillo, con muros de ladrillo en el segundo nivel, con la llegada del cemento se inician el concreto y el concreto armado cambiando así el diseño arquitectónico y estructural sin embargo a pesar de tener vigas y columnas se siguen manteniendo los muros de ladrillo o albañilería .No existía criterio de colocar vigas en dirección secundaria, ni peraltadas ni chatas, los conocimientos sísmicos eran prácticamente inexistentes

II.1.1 CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN DE COSTRUCCION SISMORRESISTENTE

LAS 3 FUERZAS MAS IMPORTANTES QUE ACTUAN EN UN CONSTRUCCION

FUERZA DE COMPRESION FUERZA DE TRACCIÓNFUERZAS DE FLEXION

CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN DE UNA CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE

ESTRUCCTUACIÓN :•La cimentación debe const. En diafragma rígido en base de

muros y ellos deberan tener regidezANALISIS ESTRUCTURAL: UA Em = 500f´mUS-C Em= 600 f´mUCV Em = 700 f´mTUA Gm= 0.4 Em

III. TECNICAS APLICADAS POR LA INGENIERIA CIVIL EN CONSTRUCCIONES SISMORRESISTENTES.

III.1. DISEÑO DE UNA COSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE EN CONCRETO ARMADO.• La construcción: la materialización del proyecto. Las prácticas constructivas no

deben modificar:• La seguridad de la estructura.• Las condiciones de servicio (fisuración, deflexiones)

Los pilares para una seguridad “razonable” y un buen comportamiento bajo condiciones de servicio son:

• La estructuración del edificio. La fase conceptual del proyecto.• El diseño y detallado de los refuerzos.• La calidad de los planos.• La compatibilidad de los diversos sistemas que conforman el edificio (sanitarios

eléctricos, mecánicos, seguridad, comunicación etc.)• La construcción: la materialización del proyecto.

• La calidad del concreto• La Resistencia a la compresión• f´c se utiliza como indicador de la calidad del concreto.• Pueden existir otros indicadores (resistencia a la tracción, tracción

por flexioón, abrasión, potencial de retracción y de flujo plástico, resistencia a los ataques de sulfatos, impermeabilidad, etc.).

• Los códigos relacionan las características mecánicas del concreto con f´c.

• Se determina sobre ensayos de laboratorio:• Proceso de confección de las probetas.• Probetas cilíndricas 6”x12” (el ACI acepta 4” x 8”).• Proceso de curado (laboratorio, obra)• Proceso de ensayo. Ensayo controlado por carga o por

deformación.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN• f´c se utiliza como indicador de

la calidad del concreto.• Pueden existir otros indicadores

(resistencia a la tracción, tracción por flexión, abrasión, potencial de retracción y de flujo plástico, resistencia a los ataques de sulfatos, impermeabilidad, etc.).

• Los códigos relacionan las características mecánicas del concreto con f´c.

• Se determina sobre ensayos de laboratorio:

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Principales Factores que Afectan –f´c-

Asumiendo que tanto los agregados como el cemento son de buena calidad.

• Relación agua cemento (w/c).• Cuidado con el agua añadida en obra. Una

w/c baja reduce la porosidad del concreto endurecido, mejora la traba entre los sólidos.

Influencia de la relación w/c en la resistencia y la forma de la curva.

Efecto de w/c en concretos con y sin aire incorporado.

El aire incorporado en la mezcla a través de aditivos, tiende a reducir la resistencia en compresión. También aire atrapado por una consolidación no adecuada del concreto dentro de los encofrados, tiende a reducir la resistencia.

Condiciones de humedad y temperatura durante el curado. Proceso continuo de hidratación del cemento.

Resistencia del Concreto en la Estructura Real

• La resistencia del concreto en la estructura real, tiende a ser menor que el f´c de laboratorio.

• En teoría, las probetas de laboratorio miden el potencial resistente del concreto al cual representan.

Las principales razones son:

• Diferencias en el curado.• Diferencias en la colocación y compactación.• Efecto de la migración del agua hacia arriba

(vigas). • Efecto de la segregación en las columnas. • Diferencias de forma y tamaño. • Diferencias en el régimen de esfuerzos entre

la probeta y el elemento real.

Segregación de los agregados

Cangrejeras (vacíos)

Cangrejeras y segregación en una columna. f ’c = ??

Cangrejeras en una placa. f ’c = ??

La resistencia del concreto en una estructura real no se puede estimar con precisión.

• En caso de serias dudas sobre la calidad del concreto colocado, se puede acudir a los testigos perforados o al Esclerómetro para tener una idea de la uniformidad del concreto.

Esclerómetro para tener una idea de la uniformidad del concreto

Recubrimiento de concreto para el refuerzo

• Protección del refuerzo de acero contra agentes externos tales como la humedad.

• Protección del refuerzo contra el fuego El concreto protege al acero de la acción directa de las altas temperaturas que se pueden alcanzar en un incendio. Cuando mayor sea el recubrimiento de concreto, mayor será el tiempo de exposición a las altas temperaturas que puede soportar el acero.

Recubrimiento de concreto para el refuerzo

• Adherencia entre el acero y el concreto • Un adecuado recubrimiento permite que se desarrollen plenamente

los esfuerzos de adherencia entre el acero y el concreto. • Recubrimientos insuficientes pueden conducir a fallas prematuras

de adherencia.

• Facilidad de colocación del concreto: • Los recubrimientos mínimos permiten que el concreto fluya

fácilmente alrededor de las barras. • Si los recubrimientos son muy pequeños es posible que el concreto

no llene completamente el espacio comprendido entre las barras y las superficies libres del elemento.

Falta de recubrimiento

• Anclaje del refuerzo???

Falta de recubrimiento, mala calidad del concreto

6.- REFUERZO DE MUROS DE ADOBE CON MALLA DE POLÍMERO.

6.1 MATERIALES. El material de refuerzo es una geomalla que tiene propiedades estándar de resistencia y rigidez. Puede ser la geomalla TENSAR BX4100, TENSAR BX1100 o sus equivalentes de la marca TENAX.

Para amarrar la malla se usará rafia plástica. 6.2 HERRAMIENTAS.

a. Se usa un taladro con broca de 3/8” cuya longitud sea suficiente para atravesar el muro de adobe. b. Aguja que tenga una longitud mínima del espesor de la pared más 5cm. Puede ser varilla trefilada

de ¼”.

6.3 PROCEDIMIENTO.

• a) Se saca el tarrajeo de la pared. • b) Se perfora la pared cada 30cm horizontal y vertical con la broca de 3/8”. • c) Las geomallas vienes en rollos de 3 o 4 metros de ancho por 50 m de

longitud. Se debe medir las dimensiones de las paredes y cortar la malla con una tijera gruesa tratando de cubrir en forma continua la mayor área de muro en forma horizontal.

• d) Se coloca la malla en ambos lados de la pared y se fija provisionalmente con clavos doblados.

• d) Se amarra la malla de lado a lado con 4 hilos de rafia a través de los agujeros, se pasa la rafia con la aguja.

• e) Se procede a enlucir nuevamente la pared con barro solo, barro con paja, o con cal, yeso o inclusive cemento.

Retiro de tarrajeo

Perforación de la pared cada 30 cm. horizontal y vertical con broca de 3/8”

B) perforacion del muro

Colocación de la malla en ambos lados,

Fijación provisional con clavos doblados.

Amarre de la malla con hilos de paja o rafia a través de los agujeros

a)Fijación de la malla.

. 7. COMPROBACION DE LA EFECTIVIDA DE LA MALLA DE POLIMERO

• Se han efectuado ensayos de simulación sísmica que corroboran que las geomallas apli

• e• refuerzo conocidos. Especialmente cuando

están embebidas en el muro mediante un tarrajeo ya sea de barro o de otro material. cadas en la forma descrita aquí tienen un comportamiento superior a otros procedimientos.