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Metodología para la evaluación de la seguridad estructural de edificios
10 de noviembre de 2014
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5 Daño en elementos
estructurales
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Daños estructurales
• Clasificación del daño en los elementos de la edificación
• Evaluación del impacto de elementos dañados en el comportamiento de la edificación
Daño
Condición y grado de deterioro que presenta un elemento estructural después de algún evento o a cauda del uso del inmueble.
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Importancia del elemento estructural
Columnas
Muros estructurales
Trabes
Losas y rampas
Muros divisorios
Instalaciones
Co
nse
cu
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cia
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Ma
yo
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Me
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res
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Consecuencia de la falla
Inestabilidad por compresión
Aplastamiento a compresión fractura a tensión (barras, soldadura)
Por adherencia (barras en concreto)
Cortante, torsión
Flexión dúctil
Co
nse
cu
en
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Ma
yo
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Me
no
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Tensión dúctil
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Daño en las estructuras
El comportamiento de las estructuras depende de varios factores entre los que están: aceleraciones máximas del terreno, periodo dominante del movimiento del suelo y del periodo de vibrar del edificio.
Si la resistencia de los elementos estructurales resulta menor a las fuerzas inducidas por el sismo, ya sea porque no se cumplió con los requisitos de seguridad que marca alguna norma o reglamento vigente, o no hubo una buena supervisión del proceso constructivo, será muy probable que la estructura sufra daño
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Comportamiento de flexión
En el comportamiento de flexión los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan paralelamente dentro del elemento.
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Comportamiento de cortante
En el comportamiento de cortante los efectos de compresión y tensión en los materiales se presentan casi perpendicularmente uno del otro dentro del Elemento.
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Daño en elementos de acero
estructural
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Daños en elementos de acero
Deformación de placa base y agrietamiento en soldadura
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Falla en la placa base por desgarramiento
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Falla por tensión en las anclas de la placa base
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Falla de soldadura en conexiones
Imagen: Ismael Vázquez, SMIS, 2009
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Falla de conexión atornillada
Imagen: Ismael Vázquez, SMIS, 2009
Fuerza de tensión pequeña
Fuerza de cortante grande
P0
P0
P0
P0 Fuerza cortante pequeña
Fuerza de tensión grande
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Pandeo local de placas
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Falla en estructura de acero
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Daño en columnas de concreto
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Adherencia Cortante
Por compresión
Agrietamientos: Forma, distribución Cantidad Ancho de grieta
Flexión
Tipos de falla en columnas de concreto reforzado
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Falla en columnas
Por flexión Por cortante
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Falla de columnas por compresión y por flexocompresión
Sismo de Turquía, 1999
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Aplastamiento de columna por compresión
Sismo de Turquía, 1999
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Falla por compresión
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Falla por flexión: formación de articulación plástica
Sismo de Turquía, 1999
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Pérdida de recubrimiento
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Falla por flexión en columnas
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Mecanismo de colapso por articulación de columnas
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Falla por flexión
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Falla en conexiones viga - columna
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Ensayes experimentales en columnas
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Modo de falla por cortante
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Falla por compresión con pandeo de barras
y fractura de estribos
Ensaye CENAPRED
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Daño en muros de concreto
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Falla por deslizamiento en la base
CENAPRED
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Falla por tensión diagonal debida a cortante
CENAPRED
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Aplastamiento, pandeo y fractura de barras
Sismo de Chile, 2010
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Aplastamiento de concreto y pandeo de barras
Sismo de Chile, 2010
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Aplastamiento de concreto y pandeo de barras
Sismo de Chile, 2010
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Daño en muros de mampostería
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Sismo de Tecomán, Colima, 2003
Daño en muro diafragma de mampostería en marco de acero
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Sismo de Tecomán, Villa de Álvarez Col, 2003
Daño en mampostería sin refuerzo alrededor de aberturas
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Sismo de Tecomán, Colima, 2003
Daño por cortante en muros de mampostería
sin confinamiento
Sismo de Tapachula, Chiapas, 2014
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Mampostería sin refuerzo
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Sismo de Tehuacán Pue., 1999
Daño por cortante en muros de mampostería
hueca mal reforzados
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Sismo de Tehuacán Pue., 1999
Daño por cortante en muros de mampostería hueca mal
reforzados
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Daños en mampostería simple (sin refuerzo)
Sismo de Bam, Irán, 2003
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Mampostería confinada
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Daño en columnas cortas
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Daño en columnas cortas
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Falla de columna corta
M.
Cru
z
Falla de columna corta
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Falla de columna corta
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Falla de columna corta
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Falla de columna corta
Manzanillo, Col., Sismo de Tecomán, 2003
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Falla de columna corta
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Daño en trabes
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Articulación plástica por flexión y cortante
Articulación plástica por flexión y
cortante en trabe
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Articulación plástica en trabe
Mecanismo de articulación plástica en
trabe (por flexión)
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Falla por cortante en viga aperaltada
Falla por cortante en viga peraltada
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Daños por problemas de
detallado
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Acero de refuerzo liso y con mal detallado
Sismo de Turquía, 1999
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Daños por mal detallado
Sismo de Turquía, 1999 Sismo de Turquía, 1999
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Separación incorrecta del refuerzo transversal
Sismo de Tecomán, 2003
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Planta débil
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Colapso en vivienda por planta baja flexible
Sismo de Turquía, 1999
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Colapso por planta baja flexible
Sismo de Turquía, 1999
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Colapso de piso intermedio
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Colapso por planta baja flexible
Sismo de Turquía, 1999
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Falla de la cimentacion
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Asentamiento
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emersión
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Asentamiento por subsidencia
Daño por asentamiento debido al
fenómeno de subsidencia
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Daño por asentamiento del edificio vecino
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Falla de la cimentación
Sismo del DF, 1985
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Falla de la cimentación
Sismo Turquía, 1999
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Volteo por licuación de arenas
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Choque entre edificios colindantes
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Corrosión de acero y deterioro de materiales
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Corrosión del acero en vigas y losas
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Degradación de materiales (intemperismo)
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Daños en elementos no
estructurales
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Rotura de vidrios en escuela
Sismo de Tecomán, Colima, 2003
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Grietas en interfaz entre marcos y muros
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Grietas en interfaz entre marcos y muros
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Grietas en recubrimiento
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Centro Nacional de Prevención de Desastres
Volteo de anaqueles y libreros
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Volteo de mobiliario y equipo
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Caida de plafones
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