Ingenieria Civil - Evaluacion Estructural
Páginas: 24 (5861 palabras)
Publicado: 18 de febrero de 2013
EVALUACION Y ADECUACIÓN ESTRUCTURAL DE
EDIFICACIONES ESCOLARES DEL TIPO ANTIGUO II
Carlos Lee 1, Oscar A. López 2
1 Ingeniero Civil, UCV. celcaven@yahoo.com
2 Profesor Titular. IMME. Facultad de Ingeniería, UCV. oalsf@yahoo.com
RESUMEN
Las escuelas del Tipo Antiguo II son edificaciones construidas hace aproximadamente 50 años, con normas de diseño menos exigentes a las actuales,similares a las colapsadas en Cariaco durante el Sismo de 1997, estimándose en más de un centenar en todo el país. Se realizó una recopilación exhaustiva de las características estructurales y arquitectónicas de las escuelas en varias ciudades del país, elaborándose planos detallados y un modelo virtual consistente en imágenes y videos digitales de la edificación. Se comprobó el carácter repetitivode estas edificaciones. Se presentan resultados de la evaluación sismorresistente de estas edificaciones, utilizando análisis dinámicos lineales y estáticos no lineales, al igual que alternativas de adecuación, actividades desarrolladas dentro del Proyecto Fonacit 2005000188.
Bajo el marco de la Norma 1756, se determinó la respuesta dinámica considerando un factor de reducción igual a 2congruente con la limitada capacidad de disipación de energía de edificaciones de esa época. Las derivas observadas excedieron en cuatro veces el valor límite estipulado por la Norma. La relación demanda/capacidad al ignorar las paredes es del orden de seis, pero es dos al incluir las paredes. Estos resultados son indicativos de la baja rigidez y resistencia a carga lateral del edificio.
Se efectuóuna evaluación más refinada de la relación demanda/capacidad mediante métodos estáticos no lineales en términos de corte basal y deriva global. Al incorporar las paredes, la rigidez y la capacidad a cortante aumenta sensiblemente, pero el comportamiento pasa a ser indeseablemente más frágil. Se estimó la demanda por medio del Método de los Coeficientes (FEMA-356 y FEMA-440) para la zonas sísmicas7 del país. Los resultados ponen nuevamente en evidencia la necesidad de aumentar la rigidez y la resistencia de estas estructuras.
Se concluyó la necesidad de adecuar estructuralmente estas escuelas, planteándose alternativas adaptadas a las diferentes zonas sísmicas del país y considerando las prácticas constructivas venezolanas. Se propone el uso de la mampostería existente como elementoestructural, utilizando técnicas de refuerzo conocidas como “friso armado”, brindando mayor rigidez, resistencia y garantizando la integridad de la tabiquería en el tiempo. Así mismo, deficiencias patológicas en estas escuelas, como las columnas cortas existentes, son reducidas o eliminadas. Para edificaciones escolares en zonas de elevado peligro sísmico se propone agregar adicionalmente unaestructura auxiliar de concreto armado.
INTRODUCCIÓN
Los elevados riesgos asociados a las edificaciones escolares están presentes a nivel mundial según las experiencias observadas en los últimos sismos. Terremotos recientes han afectado de manera significativa a edificaciones escolares. Las escuelas primarias, secundarias y las universidades, al igual que, hospitales,oficinas de gobierno y centros de comunicación, son instalaciones estratégicas, cuyas estructuras deben ser capaces de resistir las solicitaciones sísmicas con mejor comportamiento que otras instalaciones comunes. De la estabilidad y buen funcionamiento de las mismas, luego de los sismos, dependerá salvar muchas vidas, no obstante, la experiencia demuestra lo especialmente vulnerables que son lasedificaciones escolares durante terremotos de moderada a elevada intensidad.
El 9 de julio de 1997 un terremoto (Mw=6,9) en el Estado Sucre dejó un saldo de 73 muertos y sobre los 100 millones de dólares en pérdidas [01][02]. De las siete edificaciones de concreto armado que se derrumbaron, sorprendentemente cuatro fueron edificios escolares. Adicionalmente, otros 35 planteles sufrieron daño...
EDIFICACIONES ESCOLARES DEL TIPO ANTIGUO II
Carlos Lee 1, Oscar A. López 2
1 Ingeniero Civil, UCV. celcaven@yahoo.com
2 Profesor Titular. IMME. Facultad de Ingeniería, UCV. oalsf@yahoo.com
RESUMEN
Las escuelas del Tipo Antiguo II son edificaciones construidas hace aproximadamente 50 años, con normas de diseño menos exigentes a las actuales,similares a las colapsadas en Cariaco durante el Sismo de 1997, estimándose en más de un centenar en todo el país. Se realizó una recopilación exhaustiva de las características estructurales y arquitectónicas de las escuelas en varias ciudades del país, elaborándose planos detallados y un modelo virtual consistente en imágenes y videos digitales de la edificación. Se comprobó el carácter repetitivode estas edificaciones. Se presentan resultados de la evaluación sismorresistente de estas edificaciones, utilizando análisis dinámicos lineales y estáticos no lineales, al igual que alternativas de adecuación, actividades desarrolladas dentro del Proyecto Fonacit 2005000188.
Bajo el marco de la Norma 1756, se determinó la respuesta dinámica considerando un factor de reducción igual a 2congruente con la limitada capacidad de disipación de energía de edificaciones de esa época. Las derivas observadas excedieron en cuatro veces el valor límite estipulado por la Norma. La relación demanda/capacidad al ignorar las paredes es del orden de seis, pero es dos al incluir las paredes. Estos resultados son indicativos de la baja rigidez y resistencia a carga lateral del edificio.
Se efectuóuna evaluación más refinada de la relación demanda/capacidad mediante métodos estáticos no lineales en términos de corte basal y deriva global. Al incorporar las paredes, la rigidez y la capacidad a cortante aumenta sensiblemente, pero el comportamiento pasa a ser indeseablemente más frágil. Se estimó la demanda por medio del Método de los Coeficientes (FEMA-356 y FEMA-440) para la zonas sísmicas7 del país. Los resultados ponen nuevamente en evidencia la necesidad de aumentar la rigidez y la resistencia de estas estructuras.
Se concluyó la necesidad de adecuar estructuralmente estas escuelas, planteándose alternativas adaptadas a las diferentes zonas sísmicas del país y considerando las prácticas constructivas venezolanas. Se propone el uso de la mampostería existente como elementoestructural, utilizando técnicas de refuerzo conocidas como “friso armado”, brindando mayor rigidez, resistencia y garantizando la integridad de la tabiquería en el tiempo. Así mismo, deficiencias patológicas en estas escuelas, como las columnas cortas existentes, son reducidas o eliminadas. Para edificaciones escolares en zonas de elevado peligro sísmico se propone agregar adicionalmente unaestructura auxiliar de concreto armado.
INTRODUCCIÓN
Los elevados riesgos asociados a las edificaciones escolares están presentes a nivel mundial según las experiencias observadas en los últimos sismos. Terremotos recientes han afectado de manera significativa a edificaciones escolares. Las escuelas primarias, secundarias y las universidades, al igual que, hospitales,oficinas de gobierno y centros de comunicación, son instalaciones estratégicas, cuyas estructuras deben ser capaces de resistir las solicitaciones sísmicas con mejor comportamiento que otras instalaciones comunes. De la estabilidad y buen funcionamiento de las mismas, luego de los sismos, dependerá salvar muchas vidas, no obstante, la experiencia demuestra lo especialmente vulnerables que son lasedificaciones escolares durante terremotos de moderada a elevada intensidad.
El 9 de julio de 1997 un terremoto (Mw=6,9) en el Estado Sucre dejó un saldo de 73 muertos y sobre los 100 millones de dólares en pérdidas [01][02]. De las siete edificaciones de concreto armado que se derrumbaron, sorprendentemente cuatro fueron edificios escolares. Adicionalmente, otros 35 planteles sufrieron daño...
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