Técnicas de Reparación y Reforzamiento Estructural · Medidas de reforzamiento en elementos de...

Técnicas de Reparación y Reforzamiento

Estructural

Ing. Julio Higashi

INTRODUCCION

La rehabilitación estructural le da a la estructura una seguridad y nivel de

desempeño especifico, y se divide en dos categorías:

Reparación:

Devolver a la estructura su capacidad estructural y de servicio anterior al

daño sufrido.

Reforzamiento:

Aumento de la capacidad estructural por encima de los niveles originales.

Situaciones que originan una reparación:

Accidentes.

Fallas en Diseño.

Mala Calidad de los Materiales.

Malos procedimientos de construcción.

Falta de mantenimiento de la edificación

Situaciones que originan un reforzamiento:

Cambio de uso de la edificación (sobrecargas mayores).

Aumento de numero de pisos.

Cambio en las normas de diseño.

Remodelación arquitectónica.

Rehabilitación Sísmica de Edificios Existentes

El objetivo de la rehabilitación puede lograrse mediante la aplicación de una

variedad de estrategias, como por ejemplo:

1. Aumento de la rigidez y la resistencia mediante la adición de nuevos

elementos

2. Eliminación o reducción parcial de las irregularidades existentes

3. Reducción de la masa

4. Encamisetado

5. Aislamiento sísmico

6. Instalación de dispositivos de disipación de energía

El reforzamiento sísmico debe cumplir con ciertos requerimientos dados en la

norma de la ASCE:

• La rehabilitación incluye el reemplazo, reforzamiento del elemento o

modificación de la estructura de modo que su comportamiento logre

alcanzar el nivel de desempeño elegido.

• Los efectos del reforzamiento en la rigidez, resistencia y deformación

deben ser considerados en el análisis de la estructura rehabilitada.

• Las conexiones requeridas entre los componentes nuevos y existentes

deben satisfacer los requerimientos dados en ACI 318

Intervenciones estructurales típicas:

Reforzamiento de techos.

Reforzamiento del sistema resistente ante cargas laterales.

Reforzamiento en techos y muros para nuevas aberturas.

Reparación de elementos estructurales.

Estructuras especiales para nuevos sistemas mecánicos y

eléctricos.

Instalación de mezzanines y pisos adicionales.

Verificación de la cimentación existente.

Intervenciones estructurales típicas:

ACCIONES QUE AFECTAN LAS

ESTRUCTURAS

Acciones que afectan las estructuras: Corrosión

Agrietamiento y Desprendimiento


Reducción de la Capacidad Estructural

“La investigación llevada a cabo en vigas a flexión encontró

que en acero con más de 1.5% de corrosión, la capacidad de

carga última comenzó a caer, y al 4,5% de corrosión, la carga

máxima se redujo en un 12%, probablemente a consecuencia

de la reducción de diámetro de la barra “ (ACI Structural

Journal March- April 1990, p.220)


Grietas y Cloruros

ACI 224R-01 Control of Cracking of Concrete Structures, presenta la siguiente

tabla para los anchos tolerables en grietas para estructuras de concreto armado:


Documentos

• ACI Committee 222, 2001, “Protection of Metals in Concrete Against

Corrosion (222R-01)”.

• ACI Committee 546, 2004, “Concrete Repair Guide (ACI 546R-04)”

• ACI RAP Bulletin-8 Committee E706, Field Guide to Concrete

Repair Application Procedures Installation of Embedded Galvanic

Anodes

• ICRI Technical Guideline, “Guide for Surface Preparation for the

Repair of Deteriorated Concrete Resulting from Reinforcing Steel

Corrosion,”


Si el acero de refuerzo ha perdido más del 25% de área de su sección (o

20% si 2 o más barras adyacentes están afectadas), entonces, la

reparación del acero de refuerzo es requerido generalmente.

Reparación


Detalles de Reparación Techos


Detalles de Reparación Columnas

Acciones que afectan las estructuras: Retracción por Secado

Acciones que afectan las estructuras: Fuego

Acciones que afectan las estructuras: Sismos

Ciudad Empresarial Viña del Mar

Acciones que afectan las estructuras: Sismos

EVALUACION DE ESTRUCTURAS

EXISTENTES

Evaluación de Estructuras Existentes

FASE 1: Recopilación de Información

Para poder emprender la evaluación estructural será necesario primero

hacer un acopio de información que incluya lo siguiente:

Planos de Arquitectura, originales, de ampliaciones y

modificaciones sufridas

Planos de Estructuras, igualmente los originales y de las

ampliaciones

Planos de instalaciones, en los casos donde se identifiquen cargas

especiales (chillers, grupos electrógenos , etc.)


FASE 2: Visita de inspección ocular

En la visita de inspección ocular se deberá completar una ficha donde se

indique lo siguiente:

Características físicas del edificio

Modificaciones que se hayan podido efectuar en relación a los planos

disponibles.

Mapeo de fisuras

Coordinación con personal de mantenimiento de las edificaciones para

que nos indiquen los eventos importantes que haya tenido la edificación

en su vida útil (comportamiento durante sismos anteriores, daños que

fueron reparados, etc.)


FASE 3: Levantamiento Estructural (no incluida en la fase 1)

En los casos donde no se haya podido cumplir satisfactoriamente la etapa

de recopilación de información se deberá hacer un levantamiento

estructural lo cual describimos a continuación:

Definición de secciones geométricas de los elementos

estructurales.

Verificación de Armaduras.

Elaboración de planos estructurales.

Verificación de calidad de concreto.


FASE 4: Evaluación Estructural

Con toda la información anterior se hará una evaluación estructural de la

edificación que considere lo siguiente:

Revisión de los planos de estructuras.

Modelación y Análisis Sísmico de la Estructura.

Análisis por Carga Vertical.

Verificación de los Elementos Estructurales.

Informe de Evaluación y Seguridad Sísmica.

SISTEMAS DE REPARACIÓN Y

REFUERZO

Medidas de reforzamiento en elementos de concreto armado:

• Encamisetado de columnas, vigas y nudos existentes con nuevo concreto,

acero o fibra de carbono (FRP) . El encamisetado debe ser diseñado para

incrementar la resistencia y mejorar la continuidad con los elementos

adyacentes.

• Modificar el elemento, removiendo material del mismo elemento como:

-Eliminar o separar un tabique de la columna,

-Debilitar el concreto o refuerzo para cambiar el

comportamiento a un modo dúctil,

-Fragmentar un muro para cambiar la rigidez y resistencia.


• Mejorar el reforzamiento deficiente existente. Se debe evitar dañar el

núcleo de concreto y, la unión entre el refuerzo y el núcleo de concreto.

La nueva cobertura de concreto debe ser diseñada y construida para

desarrollar una acción compuesta con el material existente.

• Cambiar el sistema estructural para reducir la demanda en los

elementos. Como la inclusión de muros de corte, aisladores sísmicos,

reducción de masa


• Cambiar la columna a un muro de corte. Se debe considerar el diseño

de los conectores entre el material existente y nuevo para la

transferencia de cargas.

• Pos-tensado externo de vigas y columnas existentes, debe ser no

adherente dentro de una distancia equivalente a 2 veces el peralte

efectivo desde la sección donde se espera un comportamiento

inelástico.

ENCAMISETADO DE COLUMNAS

Encamisetado de Columnas

Fema 172

Tipos: Concreto, acero o FRP

Dependiendo del tipo, incremento de

resistencia, rigidez, ductilidad o combinación

de todas.

Dificultad: dar continuidad al refuerzo

longitudinal y confinar el núcleo de concreto.

Cuando hay dificultad de acceso, el

encamisetado puede darse en 1, 2 o 3

caras del elemento.


Consideraciones constructivas

• Superficie de contacto nuevo-existente, debe estar limpia y rugosa

para garantizar una buena adherencia.

• El slump y TM del agregado dependerá de la separación entre

encofrado y concreto existente.

• En columnas el refuerzo debe extenderse a través de la losa para

incrementar resistencia a flexión y dar continuidad.

• Cuando el encamisetado sea parcial, verificar el uso de conectores

para la transferencia de esfuerzos con elemento existente.

Consideraciones de análisis y diseño

• Se puede analizar como elementos compuestos, suponiendo

adherencia perfecta.

• Encamisetado de entrepiso aumenta resistencia axial, cortante y

ductilidad.

• Para incrementar resistencia a flexión el refuerzo longitudinal debe

extenderse a través de la losa para y dar continuidad.


• En encamisetado parcial recurrir al

uso de ganchos, estribos soldados

o conectores entre el refuerzo

longitudinal.


• A pesar de la incertidumbre en la distribución de cargas entre el

elemento existente y encamisetado, suponer un comportamiento

monolítico en el análisis proporciona un resultado razonable para el

diseño.

• Para obtener las propiedades geométricas del elemento, se puede

usar el método de la sección transformada equivalente.

• Si existe daño en el elemento existente, se recomienda despreciar su

contribución en la rigidez del elemento encamisetado.


1. Interface Influence on Monotonic Loading Response (ACI Structural Journal/March-April 2005)


2. Interface Influence on Cyclic Loading Response (ACI Structural Journal/July-August 2008)


2. Interface Influence on Cyclic Loading Response (ACI Structural Journal/July-August 2008)

El análisis indica que todos

los modelos se comportaron

monolíticamente

independientemente del

método utilizado para la

preparación de la interfase.


3. Strength of Reinforced Concrete Frame Connections Rehabilitated

by Jacketing (ACI Structural Journal I May-June 1993)

Encamisetado con elementos de acero

• Los elementos de acero pueden ser placas, barras o secciones roladas

(ángulos, canales, etc).

• Se efectúa mediante perfiles unidos entre sí con soleras o varillas

soldadas.

• El diseño de la unión con la losa se resuelva con un collar de acero

alrededor de la columna.

• Ventaja: aplicación directa, no necesita encofrado.

• La dificultad de prologar el encamisetado a través de la losa limita su

efectividad en la resistencia axial, cortante y ductilidad, sin modificar la

resistencia a flexión en los extremos.


4. Behavior of Jacketed Columns (ACI Structural Journal I May-June 1993)

Encamisetado de Placa

Recomendaciones

• Considerar comportamiento monolítico en el diseño.

• El espesor mínimo de encamisetado de concreto debe ser 10 cm.

• La cuantía de refuerzo del encamisado con respecto al área

encamisada: 0.015 a 0.04, y usar por lo menos barras de 5/8’’ en

cada esquina.

• La resistencia a compresión (f’c) del concreto nuevo debe ser mayor

que la del concreto existente por 50kg/cm2.

Encamisetado de Vigas

• Le da continuidad al encamisetado de columnas.

• Incrementa resistencia y rigidez de la estructura.

• Incrementa resistencia a flexión (positiva y negativa) y cortante de

la viga si se coloca en los 3 o 4 lados de la viga.

• El encamisetado debe ser en toda la longitud de la viga y el

refuerzo longitudinal debe ser continuo.


Encamisetado

Recomendaciones Encamisetado de Vigas

• El encamisetado debe ser en toda su longitud.

• El espesor mínimo de encamisetado de concreto debe ser 8 cm.

• Cuando se desconoce la cuantía del refuerzo longitudinal existente, la

cuantía de encamisetado se debe limitar al 50% del área total de la

sección compuesta.

INCLUSION DE MUROS DE CORTE

RC1: muro aislado, mas fuerte que

vigas

RC2: Muro mas débil que vigas de

acople

RC3: Vigas de acople más débiles

que muros

RC4: Vigas de acople más fuertes

RC5:unión viga de acople-muro

Tipos de componentes de muro reforzado:

Medidas de refuerzo:

• Inclusión de encamisetado en todos los bordes. Incrementa el

confinamiento y mejora la capacidad de deformación por flexión en los

muros. (Acero, encamisetado de concreto y FRP).

• Reducción de la resistencia a flexión, para cambiar el modo de falla de

corte a flexión. Se logra cortando un numero especifico de barras

longitudinales cerca a los bordes del muro.

• Incremento de la resistencia a corte, colocando concreto armado

adicional junto al muro. El nuevo muro debe medir por lo menos 0.10m

de espesor, tener refuerzo horizontal y vertical, y tener una conexión

apropiada con el concreto existente. También se permite el uso de FRP.

Medidas de refuerzo:

• Encamisetado para mejorar la capacidad de deformación de vigas de

acople y columnas que soportan muros de corte discontinuos.

• Donde un muro discontinuo es soportado por una columna que carece

de resistencia o capacidad de deformación suficiente, se rellena el

espacio entre columnas para crear un muro continuo. El relleno puede

ser con concreto armado o barras de acero.

Todas estas medidas requieren de una evaluación de la cimentación,

diafragmas, y conexiones entre elementos estructurales existentes y los

añadidos por reforzamiento.

Proyecto: Reforzamiento Clínica Trujillo

Planta de Arquitectura Remodelación

Encofrado Proyecto Original


Encofrado Típico Proyecto de Reforzamiento

Se requiere reforzamiento lateral mediante placas acopladas debido a:

• Cambio en el uso de la edificación. Mayor exigencia de desempeño.

• Derivas de entrepiso excesivas.

• Falta de rigidez lateral.

• Planta asimétrica, se incluyen placas para controlar la torsión.


Detalle general de refuerzo de placa en

estructura existente:

Verificar capacidad de columnas

existentes en los extremos de la

placa acoplada y comprobar que

puede trabajar como núcleo de

placa.

Anclar refuerzo nuevo de la placa

acoplada al pórtico existente

mediante anclaje químico.


Confinamiento en núcleo de placa:

Si la columna donde se acopla la

nueva placa no resiste los

esfuerzos de flexo-compresión, se

debe reforzar el núcleo.

El refuerzo de este núcleo debe

mantener su continuidad en altura.


Detalle de placas en elevación


Detalle de placas en planta

ANCLAJES AL CONCRETO ARMADO

1. Tipos de anclajes

2. Modalidades de falla de los anclajes

3. Factores de reducción de resistencia (ᶲ)

4. Requisitos de diseño para cargas de tracción

5. Requisitos de diseño para solicitaciones de cortante

6. Interacción de las fuerzas de tracción y cortante

7. Distancias al borde, espaciamientos y espesores requeridos para evitar

las fallas por hendimiento

1. Tipos de anclaje

2. Modalidades de falla de los anclajes (Tracción)

(i) Falla del acero (ii) Deslizamiento (iii) Desprendimiento lateral

(iv) Arrancamiento del concreto

(v) Hendimiento del concreto

2. Modalidades de falla de los anclajes (Cortante)

(ii) Desprendimiento del concreto

para anclajes lejos del borde libre

(iii) Arrancamiento del concreto

(i) Falla del acero precedida por

descascaramiento del concreto

2. Modalidades de falla de los anclajes

3. Factores de reducción de resistencia (ᶲ)


a) Resistencia del acero de un anclaje en tracción

b) Resistencia al arrancamiento del concreto de un anclaje en tracción


c) Resistencia a la extracción por deslizamiento de un anclaje en

tracción

d) Resistencia al desprendimiento lateral del concreto en un anclaje con

cabeza en tracción


a) Resistencia del acero del anclaje sometido a cortante

b) Resistencia al arrancamiento del concreto de anclajes a cortante


c) Resistencia al desprendimiento del concreto por cabeceo del anclaje

sometido a cortante

6. Interacción de las fuerzas de tracción y cortante

7. Distancias al borde, espaciamientos y espesores requeridos para

evitar las fallas por hendimiento

Proyecto: Reforzamiento de Placa

EMPALMES MECANICOS

Documentos:

• ACI 439.3R-07 Types of Mechanical Splices

• Norma E.060 Concreto Armado ( 21.3.4 )

Aplicaciones:

• Cuando se requiere dar continuidad a una varilla libre o embebida en

concreto endurecido.

• Cuando se desea reemplazar un traslape convencional.

Recomendaciones:

• Evitar el uso de empalmes en las zonas de rótulas plásticas

potenciales de los elementos que resisten efectos sísmicos.

• Si su uso en regiones de fluencia potencial no se puede evitar, se

debe disponer de información respecto a las características reales de

resistencia de las barras que se empalmarán.

Clasificación Empalmes Mecánicos:

• Se clasifican en Tipo 1 y 2. Su uso está regido por las cargas de

diseño de la estructura.

• Los empalmes Tipo 1 se utilizan en elementos donde hay poca

preocupación por las deformaciones elásticas y tensiones elevadas.

• Los empalmes Tipo 2 tienen la capacidad de desarrollar la resistencia

a la tracción especificada de las barras que empalma. Se utilizan

donde hay requerimientos de tensión elevados.

Clasificación Empalmes Mecánicos:

• Los empalmes mecánicos Tipo 1 deben desarrollar en tracción o

compresión, según sea requerido, al menos 1,25fy de la barra. No

deben usarse dentro de una distancia ≤ 2h medida desde la cara de la

viga o columna, o donde sea probable que se produzca fluencia del

refuerzo.

• Los empalmes mecánicos Tipo 2 deben desarrollar en tracción o

compresión, según sea requerido, al menos 1,25fy de la barra y deben

desarrollar la resistencia a tracción especificada ( fu ) de las barras

empalmadas. Se pueden usar en cualquier ubicación.

Ampliación de QUIMICA SUIZA

Tren Eléctrico de Lima: Consorcio Tren Eléctrico

Proyecto: Ampliación Clínica Centenario

Conector de Tornillo:

Conector de Presión:

Conector de Presión con Rosca:

Detalle para empalme de acero de refuerzo nuevo con existente:

INCLUSION DE DISIPADORES DE ENERGIA DE

FLUIDO VISCOSO

Los disipadores de fluido viscoso tienen la función de absorber parte

de la energía provocada por el sismo, para reducir la demanda de

disipación de energía en los elementos estructurales y minimizar así

los daños estructurales posibles.

¿Dónde se coloca un disipador viscoso?

Consideraciones de diseño

• Definir NIVEL DE DESEMPEÑO y NIVEL DEL SISMO

• Para el caso de reforzamientos en elementos de concreto, dependiendo

de la antigüedad, eventos previos sufridos, calidad de los materiales, entre

otros, se recomienda usar secciones agrietada:

- Vigas: 0.50Ig

- Columnas: 0.70Ig

• Análisis Dinámico con Ritz Vectors

Niveles de desempeño propuestos por el SEAOC

• Totalmente operacional. Los servicios de la edificación continúan

operacionales con daño despreciable.

• Operacional. Los servicios de la edificación continúan

operacionales con un daño menor y ligera interrupción en servicios

no esenciales.

• Resguardo de vida. La seguridad está protegida. Hay daños

moderados.

• Cerca al colapso. La seguridad está en riesgo, daño severo, la

estructura está próxima al colapso.

Proceso Constructivo

SISTEMA COMPUESTO ESTRUCTURAL (FRP)

Reforzamiento por Carga Axial en columnas de concreto

Diversos ensayos a escala natural muestran que en secciones circulares

y cuadradas se logra un incremento de resistencia en compresión y

flexión por efectos del confinamiento con FRP

Fibra de Carbono

Foto, William Baca.

Reforzamiento por Flexión en Losa de concreto

Reforzamiento por corte en Vigas de Concreto

Reforzamiento por Corte en Muro de Albañilería

Refuerzo de Concreto Armado Refuerzo con Fibra de Carbono

Post-Tensado Externo

Casos de Reparación y Refuerzo

PROYECTO– 1: Edificio Oficinas Cercado de Lima


DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

• La edificación existente de 1 sótano y 7 pisos se ha estructurado en base

a pórticos (columnas y vigas).

• Las columnas principales tienen secciones rectangulares de 0.50x0.50m,

0.60x0.80m y 0.60x1.00m.

• Las losas de techo están constituidas por Losas Aligeradas H=17cm

armadas en una dirección.

• Las vigas principales tienen sección de 0.25x0.17m y 0.25x0.45m en la

dirección x-x y sección de 0.35x0.65m en la dirección y-y.


DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

• A partir del tipo de corrugación encontrada en las barras de refuerzo y

tomando en cuenta la época en que fue construida la estructura, se

puede asumir que el punto de fluencia para el acero de refuerzo se

debe considerar fy=2800 kg/cm2.


De acuerdo a lo recomendado en nuestra propuesta, se extrajeron y

ensayaron 24 testigos.

PROYECTO– 1: Edificio Oficinas Cercado de Lima Luego de los ensayos realizados, los valores de la resistencia a la compresión obtenidos fueron los siguientes:

- Testigo N°1 (Columna): f’c = 176 Kg/cm2 - Testigo N°2 (Columna): f’c = 300 Kg/cm2 - Testigo N°3 (Columna): f’c = 377 Kg/cm2 - Testigo N°4 (Columna): f’c = 210 Kg/cm2 - Testigo N°5 (Columna): f’c = 286 Kg/cm2 - Testigo N°6 (Viga): f’c = 452 Kg/cm2 - Testigo N°7 (Viga): f’c = 281 Kg/cm2 - Testigo N°8 (Viga): f’c = 225 Kg/cm2 - Testigo N°9 (Columna): f’c = 408 Kg/cm2 - Testigo N°10 (Columna):f’c = 235 Kg/cm2 - Testigo N°11 (Columna):f’c = 296 Kg/cm2 - Testigo N°12 (Columna):f’c = 381 Kg/cm2

PROYECTO– 1: Edificio Oficinas Cercado de Lima Luego de los ensayos realizados, los valores de la resistencia a la compresión obtenidos fueron los siguientes:

- Testigo N°13 (Columna): f’c = 353 Kg/cm2 - Testigo N°14 (Columna): f’c = 229 Kg/cm2 - Testigo N°15 (Viga): f’c = 385 Kg/cm2 - Testigo N°16 (Viga): f’c = 347 Kg/cm2 - Testigo N°17 (Columna): f’c = 386 Kg/cm2 - Testigo N°18 (Columna): f’c = 284 Kg/cm2 - Testigo N°19 (Columna): f’c = 223 Kg/cm2 - Testigo N°20 (Viga): f’c = 282 Kg/cm2 - Testigo N°21 (Columna): f’c = 376 Kg/cm2 - Testigo N°22 (Columna): f’c = 281 Kg/cm2 - Testigo N°23 (Columna): f’c = 246 Kg/cm2 - Testigo N°24 (Viga) : f’c = 312 Kg/cm2


INSPECCION OCULAR

Refuerzo principal de Ø1’’ y estribos de Ø3/8’’@.35


INSPECCION OCULAR

Para las 2 zapatas

verificadas se encontró que

los volados desde la cara

de la columna en ambos

casos fueron de 1.00m y

para el peralte de las

zapatas se encontró

h=0.50m


EVALUACION DE COLUMNAS

Para la evaluación de las columnas de concreto armado se consideró las

siguientes combinaciones de cargas según lo indica la Norma Técnica de

Edificaciones E060 Concreto Armado que se presentan a continuación:

C1 : 1.40CM + 1.70CV

C2 : 1.25CM + 1.25CV + 1.00CS

C3 : 1.25CM + 1.25CV – 1.00CS

C4 : 0.90CM + 1.00CS

C5 : 0.90CM – 1.00CS


EVALUACION DE COLUMNAS

Analizaremos en el sótano una de las columnas más cargadas, y donde

además se extrajo el testigo diamantino N°2, en el cual se obtuvo un valor

de la resistencia a la compresión del concreto de f’c = 300 Kg/cm2.


EVALUACION DE CIMENTACION

• A partir de lo encontrado en los trabajos de verificación sabemos que la

zapata tiene un área aproximada de 2.80m x 3.00m y un peralte de

h=0.50m.

• Para la evaluación de esta zapata se ha realizado el análisis estructural

por cargas de gravedad considerando como cargas muertas los pesos

propios de los elementos estructurales (columnas, vigas y losas) y los

pisos terminados (100 Kg/m2).



• Como carga viva se ha considerado una sobrecarga de 300 Kg/m2

(incluye tabiquería móvil). Además de esto, también se han tomado en

cuenta los esfuerzos sísmicos sobre la cimentación



A partir del análisis realizado, y considerando una capacidad portante del terreno

de 4.00 kg/cm2, podemos observar que el área de la zapata existente es suficiente

para soportar las cargas aplicadas, sin embargo el peralte existente no sería

suficiente para el diseño por corte y punzonamiento.


ANALISIS SISMICO

La carga sísmica total se ha calculado tomando el 100% de la carga muerta

y el 25% de la carga viva, tal como lo señala la norma NTE-030 de diseño

Sismorresistente. El cálculo de los desplazamientos elásticos se realizó

considerando todos los modos de vibración y 5 % de amortiguamiento en la

Combinación Cuadrática Completa. Los desplazamientos inelásticos se

estimaron multiplicando la respuesta elástica por 0.75R.


ANALISIS SISMICO

Los parámetros sísmicos que se emplearon para definir el espectro de

diseño fueron:

• Factor de zona (Zona 3): Z = 0.40 g

• Perfil de Suelo (Tipo S1): S = 1.00 Tp=0.40 seg

• Factor de Categoría (Categoría A): U = 1.00

• Factor de Reducción: R = 8 (Existente)


ANALISIS SISMICO


ESQUEMAS REFORZAMIENTO

• Se han planteado 2 esquemas de reforzamiento, el primero mediante

disipadores de energía y el segundo mediante placas de concreto

armado.

• Los disipadores viscosos o dampers, son elementos que se adosan a los

pórticos estructurales y que en un movimiento sísmico disipan energía

sísmica a través del paso de fluido viscoso en su interior. Para

edificaciones es muy conocido utilizar dos tipos de configuraciones:

Chevron y Diagonal.



La disipación de energía se produce desde el momento que las fuerzas sísmicas

desplazan el pistón a través de las cámaras, este movimiento en ida y vuelta

ocasiona un desplazamiento de silicona líquida entre las cámaras. El proceso disipa

energía tanto para fuerzas de compresión como fuerzas de tensión.



Para la dirección X-X ha sido necesario considerar 20 disipadores, tal como se

muestra a continuación:



Para la dirección Y-Y ha sido necesario considerar 20 disipadores, tal como se

muestra a continuación:



Para el reforzamiento mediante placas de concreto armado los parámetros

sísmicos que se emplearon para definir el espectro de diseño fueron:

• Factor de zona (Zona 3): Z = 0.40 g

• Perfil de Suelo (Tipo S1): S = 1.00 Tp=0.40 seg

• Factor de Categoría (Categoría C): U = 1.00

• Factor de Reducción: R = 6 (Considerando reforzamiento)


CONCLUSIONES:

• Debido a la época en que fue construida la edificación esta no fue concebida

como una estructura sismoresistente, por lo que será necesario incorporarle elementos que permitan cumplir con lo establecido por la norma NTE-030 de diseño Sismorresistente.

• El análisis sísmico de la estructura existente muestra valores relativamente

cercanos a los límites permitidos en algunos niveles, pero estos resultados podrían ser mayores, dado se ha considerado un factor de reducción por ductilidad de R=8 para un sistema que no cuenta con confinamientos adecuados, sin embargo nos da una idea del comportamiento de la estructura, por lo tanto en el presente informe hemos recomendado el uso de Disipadores de Energía o el acoplamiento de Placas de Concreto Armado.

PROYECTO– 2: Edificio Oficinas San Isidro


Según la NTE E-060, para el concreto estructural, f’c no debe ser inferior a 17MPa

(170 kg/cm2) y si se trata de un elemento resistente a fuerzas sísmicas, f’c no debe

ser inferior que 21 MPa (210 kg/cm2). Sin embargo, los valores del esfuerzo de

compresión obtenidos directamente del ensayo de compresión de los testigos

diamantinos son normalmente menores (hasta el 85%, según las normas de

ensayo), que los valores f´c obtenidos en probetas estándar, en nuestro caso no

cumplimos con los parámetros exigidos por la norma en los Testigos N° 1 y N° 2,

siendo ambos las columnas ensayadas en el primer piso.

GRACIAS.

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