Informe Edificio Bernini Pre

ADOLFO CALLUPE ARIAS 4716627, 99156370 EVALUACION ESTRUCTURAL EDIFICIO “BERNINI”

Página 1 de 28 Octubre 2008

EVALUACION ESTRUCTURAL

EDIFICIO “BERNINI”

PROPIETARIO: TOTAL INMUEBLES S.R.L.

REALIZADO: ADOLFO CALLUPE ARIAS

OCTUBRE 2008



INDICE

A. OBJETIVO DEL ESTUDIO

B. UBICACIÓN DE LA ESTRUCTURA EN ESTUDIO

C. PLAN DE TRABAJO

D. CONTENIDO DEL PRESENTE ESTUDIO

1.0 DE LA INSPECCION VISUAL

2.0 VERIFICACION DE MATERIALES

2.1 Verificación de calidad de concreto

3.0 VERIFICACION DE LOS DIAMETROS Y UBICACIÓN DE REFUERZOS DE ACERO EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE COLUMNAS Y VIGAS.

3.1 Verificación de refuerzos en columnas y vigas 3.2 Resumen de refuerzos en columna y vigas

4.0 ANALISIS ESTRUCTURAL

4.1 Bases para el diseño

4.2 Análisis estructural de la edificación existente

4.3 Análisis Estructural de la edificación reforzada

5.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.0 ANEXO



A. OBJETIVO DEL ESTUDIO

El objetivo del presente Estudio es realizar la Evaluación Estructural del edificio “BERNINI”.

• Inspección visual, para determinar la situación actual de los elementos estructurales.

• Realizar ensayos de compresión en probetas diamantinas para verificar la calidad del concreto.

• Análisis sísmico, para determinar la rigidez y el comportamiento de la estructura contemplado la norma E-030.

B. UBICACIÓN DE LA ESTRUCTURA EN ESTUDIO

La estructura en estudio se encuentra ubicado en la Calle Bernini Nro. 279-281 en el Distrito de San Borja, Provincia y Departamento de lima. El uso de la estructura es actualmente del tipo de oficinas y se proyecta darle un uso de vivienda multifamiliar.

Foto 1: Edificio



C. PLAN DE TRABAJO

Para la realizar la presente evaluación estructural, hemos efectuado las siguientes actividades:

1. Revisión de la información existente

Se contó solamente con tres planos, cimentación y encofrado de planta típico por tanto se realizo el levantamiento de la estructura ubicando y verificando las dimensiones de cada uno de los elementos que conforma dicha estructura (columnas, muros y vigas).

2. Inspección Visual

Los días 21 y 27 de octubre se realización las inspecciones pertinentes.

3. Evaluación de las características de la edificación.

En base a los resultados de revisión de la información existente e inspección, se evaluará las características de la estructura para calificarla preliminarmente como una estructura adecuada o inadecuada para resistir solicitaciones sísmicas.

4. Ensayos in situ

Se realizara la verificación de la calidad del concreto, mediante prueba de testigos diamantinos. Para la rotura de las probetas diamantinas se solicito los servicios del Laboratorio de Ensayos y Materiales de la Universidad de Ingeniería Del Perú.

5. Análisis Estructural del edificio para cargas verticales

Se realizara el respectivo análisis para condiciones de cargas por gravedad: permanente (peso propio) y sobrecarga (según RNE E-020).

6. Análisis Sísmico

Se efectuara un análisis dinámico espectral empleando un modelo tridimensional, tomando en cuenta las deformaciones por flexión (pandeo), cortante y carga axial de los elementos metálicos y su conjunto. Se utilizo el programa ETABS Nolinear V. 9.20



D. CONTENIDO DEL PRESENTE ESTUDIO

El presente estudio cuenta con las siguientes partes:

1. INSPECCION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE

2. VERIFICACION DE MATERIALES

3. ANALISIS ESTRUCTURAL

4. VERIFICACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6. ANEXO

1. DE LA INSPECCION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE:

De las visitas efectuadas se pudo apreciar lo siguiente:

Foto Nº 02: Junta lateral con tecnoport



Foto Nº 03: Las vigas de 30x50 se repiten en todos los niveles, no existen vigas

perpendiculares a estas.

Foto Nº 04: Fisura en viga por flexion.



Foto Nº 05: Fisura en viga por flexion.

Foto Nº 06: Fisura en viga con proyección hacia el dintel



Foto Nº 07: Fisura en viga por corte con proyección hacia la losal

Foto Nº 08: Forado realizado en el cual se observa un refuerzo de ¾” en buenas condiciones no existiendo corrosión.



Foto Nº 09: Ubicación del forado.

Foto Nº 10: Fisura en albañileria por no existir elementos de confinamiento.



Foto Nº 11: Fisura por deslizamiento de losa.

Foto Nº 12: Fisura en losa de ultimo nivel.



2. VERIFICACION DE MATERIALES EN LA ESTRUCTURA

2.1 VERIFICACION DE LA CALIDAD DE CONCRETO Con la finalidad de verificar la resistencia del concreto existente, se realizo la extracción de probetas diamantinas en: -columnas : 02 Los ensayos se realización en el Laboratorio de Ensayos de Materiales de la Universidad Nacional de Ingenieria (UNI). El procedimiento de Ensayo Standard se realizo según ASTM C-42 y/o NTP 339.059, referidas ambas al procedimiento de extracción de testigos diamantinos de concreto, con equipo de perforación.

Foto Nº 13: Extraccion de probeta diamantina en columna (MC-1)



Foto Nº 14: Extraccion de probeta diamantina en columna (MC-2)

RESUMEN DE DETERMINACION DE RESISTENCIA A COMPRESION AXIAL DEL CONCRETO APARTIR DE TESTIGOS DIAMANTINOS.

TABLA Nº 01



3. VERIFICACION DE LOS DIAMETROS Y UBICACIÓN DE REFUERZOS DE ACERO EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE COLUMNAS Y VIGAS.

Se verifico la existencia de los refuerzos longitudinales de vigas y columnas con el equipo electrónico PROFOMETER 5 el cual detecta el diámetro del acero mediante inducción de impulsos.

3.1 VERFICACION DE REFUERZOS EN COLUMNAS Y VIGAS

Foto Nº 15: Verificando el acero (diámetro varilla) en columna



Foto Nº 16: Verificando el acero (diámetro varilla) en viga

Foto Nº 17: Verificando el acero (diámetro varilla) en viga



3.2 RESUMEN DE REFUERZO EN VIGAS Y COLUMNAS

Cuadro 1: Resumen de refuerzos en columnas

Cuadro 2: Resumen de refuerzos en vigas (típico)



4. ANALISIS ESTRUCTURAL:

4.1 BASES PARA EL DISEÑO:

4.1.1 BASES PARA EL DISEÑO:

Normas Aplicables

Reglamento Nacional de Edificaciones. Norma Técnica de Edificación E-020 "Cargas"

Reglamento Nacional de Edificaciones. Norma Técnica de Edificación E-030 "Diseño Sismo Resistente".

Reglamento Nacional de Edificaciones. Norma Técnica de

Edificación E-060 “Concreto Armado”.

4.1.2 HIPOTESIS DEL ANALISIS

El análisis de cada edificio se hizo con el programa ETABS (versión 8). Las unidades estructurales fueron analizadas con modelos tridimensionales, suponiendo losas infinitamente rígidas frente a acciones de fuerzas en su plano. En el análisis se supuso un comportamiento lineal y elástico. Los elementos de concreto armado se representaron con elementos lineales. Los muros de albañilería y placas de concreto se modelaron con elementos de cáscara, con rigideces de membrana y de flexión, aún cuando estas últimas son poco significativas. Los modelos se analizaron considerando sólo los elementos estructurales, sin embargo los elementos no estructurales han sido ingresados en el modelo como solicitaciones de carga, debido a que ellos no son importantes en la contribución de la rigidez y resistencia de la edificación.

4.1.3 CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES: Para efectos de análisis de las estructuras existentes se tomó los valores siguientes para ambos pabellones, A y B, valores contrastados con pruebas esclerométricas para el concreto. Los valores diferentes a los mostrados se indican expresamente.



Concreto: : fc=199 Kg/cm2 E= 211,601 Kg/cm2

Acero de refuerzo: Fy= 4,200 Kg/cm2 E= 2,000,000 Kg/cm2

4.1.4 CARACTERISTICA DE LOS ELEMENTOS

ESTRUCTURALES

Las losas son aligeradas de 20 cm. de espesor Columnas: tienen tamaño variable Vigas: Las vigas de los pórticos son de 30 x 50 cm.

4.1.5 CARGAS DE LA ESTRUCTURA SOBRECARGAS:

S/C= 200 Kg/m2 Piso típico Para el calculo del peso total de la edificación se usó el 100% de la carga muerta más ell 25% de la carga viva .

CARGAS MUERTAS

Nivel típico

Peso de acabados : 100 Kg/m2 Peso de la tabiquería : 100 Kg/m2 Instalaciones varias : 40 Kg/m2 Total : 240 Kg/m2

4.1.6 ACCIONES DE SISMO

El análisis sísmico se realizó según la norma vigente, NTE E-030 (2003), con el procedimiento de superposición modal espectral. Se trabajó con la combinación cuadrática completa (CQC). Considerando las condiciones de suelo, las características de la estructura y las condiciones de uso, se utilizaron los parámetros sísmicos que se listan en la tabla siguiente.

4.1.7 PARÁMETROS SÍSMICOS



4.1.8 COMBINACIONES DE CARGA

Las combinaciones de carga han sido tomadas del reglamento E-020 para su empleo en el diseño y/o verificación. Estas combinaciones son las siguientes:

1.5D+1.8L

1.25D+1.25L+-1.25Sx

1.25D+1.25L+-1.25Sy

0.9D+-1.25Sx

0.9D+-1.25Sy

Donde: D: Carga muerta

L: Carga viva

Sx, Sy: Carga sísmica en las direcciones X e Y respectivamente



4.2 ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE:

El modelo estructural es el siguiente:

FIG. 01: MODELO 1

4.2.1 ESTIMACION DE MASAS

Las masas se evaluaron según lo especificado en la norma de Diseño Sismo Resistente E-030 y en la norma de Cargas E-020. Se incluyeron las masas de las losas, vigas, columnas y tabiquería, acabados de piso y techo y 50% de la sobrecarga máxima. En la tabla siguiente se indican las masas en cada nivel, la posición del centro de masas y del centro de rigidez (basándose en la distribución de fuerzas en altura resultante del análisis modal).

La masa total es en este caso 77.00 t s2/m.



4.2.2 MODOS DE VIBRACION

La tabla siguiente indica los resultados obtenidos para períodos y frecuencias naturales, así como las masas efectivas en cada dirección.

Modo 1 (Transversal) T = 0.996 s

Modo 2 (Longitudinal) T = 0.542s



Modo 3 (Rotasional) T = 0.284s

FUERZAS GLOBALES:

Empleando las expresiones de la norma E030 para el análisis sísmico con fuerzas estáticas equivalentes, se tiene:

A continuación se lista la contribución de cada modo a las fuerzas cortantes en la base y momentos de volteo, tanto para la componente de sismo en dirección X como en dirección Y. Los cortantes en la base obtenidos del análisis dinámico resultan mayores que 80% de los correspondientes cortantes estáticos.



4.2.1 DESPLAZAMIENTOS Y DISTORSIONES: La tabla siguiente indica los desplazamientos y distorsiones en planta de los diafragmas de cada nivel. Estos valores fueron determinados multiplicando los resultados obtenidos en el programa de análisis por 0.75 R, conforme se especifica en la norma vigente.

Desplazamiento dirección X:

Cuadro 3

Desplazamiento dirección Y:

Cuadro 4

La gráfica siguiente muestra las distorsiones comparadas con la distorsión máxima de 0.7% para estructuras aporticadas y 0.5% para muros de albañilería según la norma.



DISTORSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos, relacionados con los desplazamientos relativos, se concluye que la estructura existente no es adecuada frente a acciones sísmicas, debiéndose rigidizar la estructura.



4.3 ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA REFORZADA:

FIG. 02: REFORZAMIENTO PROYECTADO

FIG. 03: MODELO 2



5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

A. SOBRE LA INSPECCION VISUAL:

• En la inspección realizada se aprecia fisuras en su mayoría en las vigas

del 3º y 4º nivel. Dichas fisuras son generalmente por flexión.

• La losa aligerada presenta fisuras solo en el último nivel.

• Los muros de la azotea presenta fisuras por la alta distorsión y por la no

existencia de elementos de confinamiento (Foto 10 y 11).

• Las fisuras en las vigas debe ser tratadas con inyección epoxica y

selladas con Sikadur 51 o similar.

B. SOBRE EL ANALISIS ESTRUCTURAL:

• La estructura existente (modelo 1) conformado por los elementos

indicados no cumple las distorsiones según la norma actual E-030

llegando a deformaciones superior a lo permisible (Ver Tabla 03 y 04).

• De acuerdo a lo indica do en el ítem 4.3 se realizo un segundo modelo

para una estructura reforzada por sismo indicando un reforzamiento

lateral conformado por placas en ambas direcciones (Fig. 03) de

.30x1.20m. los cuales rigidizan la estructura controlando las

distorsiones permisibles según reglamento (Ver Tabla ¿???????).

• Las columnas de concreto armado……………..

• Las vigas de concreto armado……………..

• La cimentación de concreto armado………..



Es todo cuanto puedo informar.

Lima, 29 de Octubre del 2008

Muy Atentamente,

Adolfo Callupe Arias

Ingeniero Civil



6. ANEXO

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