anÁlisis de vulnerabilidad sismica edificaciÓn en el

ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD SISMICA

EDIFICACIÓN EN EL BARRIO SANTANDER AL SUR DE LA CIUDAD DE

BOGOTÁ.

REVISIÓN EDIFICACIÓN EXISTENTE

Julio 2018

EDIFICACIÓN BARRIO SANTANDER

ESTUDIO DE VULNERABILIDAD SISMICA- PÁGINA 1 DE 47

TABLA DE CONTENIDO

1. DESCRIPCIÓN DEL ESTUDIO ............................................................................ 8

2. VULNERABILIDAD SÍSMICA ............................................................................... 9

2.1 GEOLOGÍA ................................................................................................... 9

2.2 RESPUESTA SÍSMICA ............................................................................... 10

2.3 ESTADO DE LA EDIFICACIÓN .................................................................. 15

3. VERIFICACIÓN COLUMNA FUERTE VIGA DÉBIL ........................................... 16

4. PLANTAS DEL EDIFICIO ................................................................................... 20

5. PUSHOVER ....................................................................................................... 23

5.1 MECANISMOS DE ROTULAS PLÁSTICAS ............................................... 28

5.2 ROTULAS PLÁSTICAS ............................................................................... 35

6. CURVAS DE CAPACIDAD Y DESEMPEÑO ......................................................... 42

7. REFORZAMIENTO ................................................................................................ 43

8. CONCLUSIONES .................................................................................................. 46



ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Zonificación de la respuesta sísmica de los suelos de la ciudad de Bogotá

D.C. (FOPAE, 2010) ...................................................................................................... 10

Ilustración 2. Mapa de zonas de amenaza sísmica ....................................................... 13

Ilustración 3. Espectro de respuesta. ............................................................................ 14

Ilustración 4. Análisis columna débil viga fuerte eje 1-Edificio Santander- Modelo

estructural Software SAP V.15. ..................................................................................... 16



Ilustración 6. Análisis columna débil viga fuerte eje 3-Edificio Santander - Modelo












Ilustración 12.Modelo tridimensional Edificio Santander - Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 21

Ilustración 13. Piso 1-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15. ...... 21




Ilustración 17. Asignación de caso pushover-Edificio Santander - Modelo estructural

Software SAP V.15. ....................................................................................................... 24



Ilustración 18. Asignación de caso CGNL-Edificio Santander - Modelo estructural

Software SAP V.15. ....................................................................................................... 24

Ilustración 19. Asignación de caso AENLP-Edificio Santander - Modelo estructural

Software SAP V.15. ....................................................................................................... 25


Software SAP V.15. ....................................................................................................... 25


Software SAP V.15. ....................................................................................................... 26


Software SAP V.15. ....................................................................................................... 26

Ilustración 23. Asignación de cargas muertas pórtico eje 1-Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 27

Ilustración 24. Asignación de cargas muertas pórtico eje 2-Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 27

Ilustración 25. Asignación de cargas muertas pórtico eje 3- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 28

Ilustración 26. Asignación de cargas muertas pórtico eje 4- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 28

Ilustración 27. Asignación de carga lateral de 1000 Kg/m2, 2000 Kg/m2, 3000 Kg/m2 y

4000 Kg/m2 pórtico eje 1- Modelo estructural Software SAP V.15. .............................. 29







Ilustración 31. Mecanismos de rotulas plásticas en vigas pórtico eje 1- Modelo


Ilustración 32. Mecanismos de rotulas plásticas en columnas pórtico eje 1- Modelo
















Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje A- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 35

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje B- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 36

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje C- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 36

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje D- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 37

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje E- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 37

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje F- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 38

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje G- Modelo estructural

Software SAP V.15. ....................................................................................................... 38

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje H- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 39

Ilustración 38. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje 1- Modelo estructural Software

SAP V.15. ...................................................................................................................... 39




SAP V.15. ...................................................................................................................... 40


SAP V.15. ...................................................................................................................... 40


SAP V.15. ...................................................................................................................... 41

Ilustración 51. Curva de capacidad. .............................................................................. 42











ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Descripción de las zonas de respuesta sísmica. ............................................. 11

Tabla 2. Coeficientes de diseño. ................................................................................... 12



INDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Análisis –Pushover.

Anexo 2. Reforzamiento.



1. DESCRIPCIÓN DEL ESTUDIO

El presente estudio se desarrolló con el objetivo de realizar la evaluación de la

vulnerabilidad sísmica en una edificación existente de 4 pisos con un sistema

estructural de pórticos en concretos, la cual se encuentra ubicada en el barrio

Santander al sur de la ciudad de Bogotá. La modelación consistió en evaluar el

comportamiento de la edificación al ser expuesta ante un sismo mediante el software

SAP, y la aplicación de las metodologías recomendadas por la NSR-10 y la FEMA,

documentos que permiten tener el conocimiento apropiado para poder determinar el

comportamiento que presenta la estructura.

La modelación de la edificación se realizó teniendo en cuenta parámetros reales de

dimensiones de secciones de vigas y columnas, aceros existentes y resistencia de

diseño. Posteriormente se procedió a realizar el análisis de las cargas estáticas

mediante el método Pushover.

Con estos análisis se pudieron analizar las rotulas plásticas que se formaron en cada

uno de los elementos estructurales las cuales se pudieran originar ante la ocurrencia de

un sismo y podrían ocasionar un colapso parcial o total de la edificación existente.

Es por ello que el objetivo principal del presente estudio es el de analizar el

comportamiento sísmico de la edificación y determinar de este modo el nivel de

vulnerabilidad de la estructura.



2. VULNERABILIDAD SÍSMICA

Para el análisis de la vulnerabilidad sísmica de la edificación en estudio; se procedió a

realizar el análisis de daño de esta ante la ocurrencia de un evento sísmico. Es

importante destacar que el nivel de vulnerabilidad de la estructura dependerá del nivel

de amenaza a la que este expuesta y a las condiciones estructurales de la misma tales

como geometría de cada uno de los elementos estructurales o no estructurales; así

como aspectos constructivos.

Es muy importante contar con la información correspondiente a la geología del lugar y

los diferentes parámetros sísmicos de la zona de estudio. Para fines del desarrollo de

este estudio se procedió a realizar la revisión tanto en la microzonificación sísmica de

Bogotá como en el Reglamento Colombiano Sismo Resistente NSR-10. A continuación

se presenta una breve descripción del tipo de suelo subyacente de la construcción

existente.

2.1 GEOLOGÍA

De acuerdo a la revisión del estudio de suelos de la edificación en estudio; está se

encuentra sobre un tipo de suelo Aluvial 200, constituido por depósitos de grandes

lentes de arcillas presencia de arenas y gravas. En la localidad de Antonio Nariño de

acuerdo a la revisión de las formaciones geológicas de la ciudad de Bogotá se ubica

geológicamente a la formación Sabana, la cual se describe a continuación:

2.1.1 Estratigrafía

La Formación Sabana representa la parte superior del relleno lacustre del gran lago de

la Sabana d Bogotá (Hubach, E., 1957). Está compuesta en su mayor parte por capas

horizontales, poco consolidadas, de arcillas plásticas grises y verdes, y en menor

proporción por lentes y capas de arcillas turbosas, turbas, limos, arenas finas hasta

gruesas, restos de madera y capas de diatomita. También hay numerosas capas de

cenizas volcánicas. El máximo espesor registrado es de 317 m en el pozo Funza-1 del

acueducto de esa población (Valencia, H., 1988). El estudio palinológico del pozo

estratigráfico Funza-1 de INGEOMINAS comprueba que hay una sedimentación

lagunar continua desde el Plioceno hasta la actualidad (Hooghiemstra, H. , 1984). Los

cerros de Suba y Madrid, así como otros cerros menores entre Soacha y Sibate, fueron

islas dentro del mencionado lago. Los barrios nuevos de la ciudad capital



aproximadamente al norte de la Avenida Chile y al oriente de la Carrera 30, están

edificados directamente sobre la Formación Sabana (Uscátegui, 1992).

2.2 RESPUESTA SÍSMICA

La modificación de la señal sísmica debida a la influencia de las condiciones geológicas

y topográficas durante o después de un terremoto, se conoce como efecto local. Esta

modificación consiste en la amplificación fuerte de la señal así como una mayor

duración de la misma y la modificación de su contenido frecuencial (La Respuesta de

los suelos, 2001). Dado al alcance del presente estudio se presenta a continuación

información consignada en documentos que se deben de tener en cuenta tanto en el

diseño como en la evaluación de una edificación.

2.2.1 Microzonificación sísmica Bogotá

La ciudad de Bogotá tiene estudios detallados de respuesta dinámica de los suelos

dados a la actividad sísmica regional. Esta microzonificación sísmica permite definir

parámetros de sismo resistencia para edificaciones que están reglamentados en

el Decreto Distrital 523 de 2010 (IDIGER, 2018). En la Ilustración 1 se presenta el

mapa de la zonificación se respuesta sísmica de acuerdo a la microzonificación

existente para la ciudad de Bogotá.

Ilustración 1. Zonificación de la respuesta sísmica de los suelos de la ciudad de Bogotá D.C. (FOPAE, 2010)

http://www.idiger.gov.co/normograma#microzonificacion2010



De acuerdo con las zonas geotecnias identificadas en la ciudad de Bogota, se agrupan

las zonas de respuesta sísmica como se puede visualizar en la Ilustración 1, y para

este caso especifico corresponde a un suelo tipo Aluvial 200.

La descripción de los coeficientes de diseño que se presentan en la Tabla 2 fueron

utilizados para la creación del espectro de respuesta se presentan en la Tabla 1. Es

importante resaltar que de acuerdo a la zona de estudio los valores caracteristicos de

aceleracion pico del terreno y aceleracion maxima (Ao y Aod) unicamente se deben de

tener en cuenta cuando se deban de realziar los sigueintes tipos de analisis: estabilidad

de taludes, potencial de licuación, estructuras de contención, estabilidad de rellenos

artificiales y de cimentaciones superficiales y profundas. Es por ello que para la

edificación en estudio de realizó la evaluación en el analisis estructural sin tener en

cuenta estos valores.

Tabla 1. Descripción de las zonas de respuesta sísmica.

Fuente: (Microzonificación sismica Bogotá, D.c, 2010).



Tabla 2. Coeficientes de diseño.

Fuente: (Microzonificación sismica Bogotá, D.c, 2010).

Adicionalmente revisando los parametros establecidos de acuerdo a la NSR-10,

consginados en el titulo A se definió la siguiente los parametos sismicos y la

clasificación:

2.2.2 Zona de amenaza sísmica NSR-10

De acuerdo a la NSR-10 Colombia se encuentra divida en tres zonas de amenaza

sismica correspondiente a alta, media y baja. Para el caso de la edificación del

presente estudio dado que se encuentra ubicada en la ciudad de Bogotá se determinó

que la zona de amenaza sísmica corresponde a intermedia (Ver capítulo A.2.3.1 NSR-

10)



Ilustración 2. Mapa de zonas de amenaza sísmica

Fuente: NSR-10-Capitulo A –zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño

En la NSR-10 Se definen los parámetros de diseño estructural; pero dado que la ciudad

de Bogotá cuenta con un estudio de microzonifiación sísmica los parametros de diseño

corresponden a los expuestos en la Tabla 2. A continuación se presentan los parametro

que se tomaron de acuerdo a la microzonificación sismica para la creación del espectro

de diseño. Dentro de estos parametros se tomaron de la norma los coeficientes como

coeficiente de importancia de acuerdo al grupo y uso de la edificación la cual

corresponde a uso industrial.



Parámetros del Espectro de la Microzonificación Sísmica:

Zona de Amenaza Sísmica = INTERMEDIA

Coef. de acel. pico efectiva, Aa

= 0.15

Coef. de acel. pico efectiva, Av

= 0.2

Microsonificación Sísmica = ALUVIAL 200

Grupo de uso = I

Coef. Periodos cortos, Fa = 1.05

Coef. Periodos intermedios, Fv

= 2.10

Coef. de Importancia, I = 1.00

Coef. de amort. Crítico = 5.00%

Período inicial, To = 0.00 s

Período corto, Tc = 1.28 s

Período largo, TL = 3.50 s

Máx. acel. en el espectro = 0.394 g

Ilustración 3. Espectro de respuesta.



Las fuerzas sísmicas de diseño se definieron mediante el uso del espectro de aceleraciones, definido para el 5% del amortiguamiento critico y se utilizaron estas fierzas sin reducir, con el objetivo de calcular las derivas por piso, y a su vez verificando que no se pasará del 1.0% de la altura del piso. Esta restricción aplica a todas las estructuras de concreto reforzado, metálicas y de madera. De acuerdo a la revisión del análisis estructural la edificación cumple la deriva maxima permitida de acuerdo a los requisitos mínimos establecidos en la NSR-10. Pero es importante destacar que se realizó una verificación para el criterio de columna fuerte viga debil, dado que en el estudio estructural se indicaba que este criterio no cumplia.

2.3 ESTADO DE LA EDIFICACIÓN

Es importante tener en cuenta para para la realización del presente estudio se realizó la

inspección del estado de la edificación, razón por la cual se realizaron una serie de

investigaciones para determinar diferentes aspectos. Dentro de la investigación se

realizó la indagación al propietario de la edificación referente al sistema estructural de

la edificación, se identificó que la edificación corresponde a una estructura de pórtico

en concreto, la cual presenta una serie de lesiones patológicas como baja calidad del

proceso constructivo, aceros expuestos, hormigueros, humedades, eflorescencias,

algunas deflexiones en los elementos estructurales como las vigas, presencia de

madera en la losa maciza, etc. Es importante resaltar que se contó con información

relacionada a ensayos de esclerómetro realizados a diferentes elementos estructurales

de la edificación. La toma de muestras correspondió al 10% del total de los elementos

identificados; de acuerdo a los resultados un gran porcentaje de los elementos

presentan resistencias de concreto bajas.

Es por ello que de acuerdo al estado que se evidenció durante la inspección la

calificación cualitativa con base a la calidad del diseño y la construcción de la

estructura (Capitulo A.10.2.1 NSR-10).

Calidad del diseño y la construcción de la estructura original

Dado que la edificación existente presenta ausencia de algunos anclajes de amarre,

se construyó de manera informal nos da un concepto de que no se emplearon las

mejores tecnologías durante su proceso constructivo se determinó que el estado de

la edificación corresponde a MALA.

Estado de la estructura

En la inspección realizada a cada uno de los elementos estructurales y no

estructurales, se evidenciaron algunos procesos de corrosión, figuración en los



pisos, agrietamiento en algunos elementos como muros y vigas se decidió calificar a

la edificación como REGULAR.

3. VERIFICACIÓN COLUMNA FUERTE VIGA DÉBIL

De acuerdo al criterio denominado columna fuerte viga débil, es importante definir que

este requisito lo debe de cumplir cualquier proyecto sismoresistente de estructuras de

concreto armado o reforzado, con el objetivo de evitar fallas por inestabilidad que

sumadas con las fallas frágiles puedas provocar colapso parcial o total en la

edificación. De acuerdo a esto se realizó el análisis para determinar si al edificación

Santander cumple o no con el criterio de columna débil viga fuerte. De acuerdo a ello

se obtuvieron los siguientes resultados. La verificación inicial se realizó por diseño.

Ilustración 4. Análisis columna débil viga fuerte eje 1-Edificio Santander- Modelo estructural Software SAP V.15.




Ilustración 6. Análisis columna débil viga fuerte eje 3-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.




Adicionalmente se realizó el análisis para determinar columna débil viga fuerte por

chequeo.




Ilustración 11. Análisis columna débil viga fuerte eje 4-Edificio Santander- Modelo estructural Software SAP

V.15.

De acuerdo a los resultados se obtuvieron este criterio no se cumple; es probable que las columnas no tienen mayor capacidad resistente y de disipación, por lo cual las rotulas plásticas pueden presentarse en estos elementos antes que en las vigas como es lo deseado; estos mecanismos de falla son indeseables dado que puede conducir al colapso prematuro de la edificación. Por tal motivo se realizará a continuación el análisis mediante el método pushover para poder conocer el comportamiento de la estructura ante un posible movimiento sísmico.

4. PLANTAS DEL EDIFICIO

El edificio consta de 4 plantas las cuales cuentan con las siguientes áreas (el área se

presenta en metros cuadrados):

Área primera planta: 464.73 m2

Área segunda planta: 191.06 m2

Área tercera planta: 337.36 m2

Área cuarta planta: 366.09 m2

El área total de la edificación corresponde a 464.73 m2. A continuación se presenta la

distribución de estas áreas en el software SAP V.15.



Ilustración 12.Modelo tridimensional Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.

Ilustración 13. Piso 1-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.




5. ANÀLISIS PUSHOVER

El método consiste en aplicar una distribución vertical de carga lateral a la estructura,

esta carga debe incrementarse monótonamente hasta que la estructura alcance el

máximo desplazamiento. Al realizar el análisis se verifica el diseño de la estructura la

cual posibilite una óptima ubicación de las rotulas plásticas. Es importante destacar que

las rotulas plásticas se usa para describir la deformación de una sección en una viga

donde se produce la flexión.

Para el análisis se modelo la edificación en el software SAP V.15, se aplicaron cargas

laterales de 1000 Kg/m2, 2000 Kg/m2, 3000 Kg/m2 y 4000 Kg/m2 seleccionando los

pórticos de los ejes 1 al eje 4; estas cargas se aplicaron para el piso 2 la de de1000

Kg/m2 hasta el piso 4 correspondiente a los4000 Kg/m2 este modo se aplicaron las

cargas en la estructura para ver su comportamiento en conjunto. Se generaron casos

de carga pushover no lineal estático (AENLP), un caso de carga no lineal estático el

cual corresponde a carga gravitatoria no lineal (CGNL), a la carga muerte se le aplicó

un factor de 1.1 y las cargas vivas un factor de 0.25. En las siguientes ilustraciones se

presentan los pórticos mencionados con la carga viva (1,2 0.7 Ton/m2) y carga muerta

(0.7 Ton/m2).



Definiendo el caso pushover

Ilustración 17. Asignación de caso pushover-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.

Definiendo caso CGNL

Ilustración 18. Asignación de caso CGNL-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.



Definiendo caso AENLP

Ilustración 19. Asignación de caso AENLP-Edificio Santander - Modelo estructural Software SAP V.15.




Asignación de cargas muertas

Ilustración 23. Asignación de cargas muertas pórtico eje 1-Modelo estructural Software SAP V.15.

Ilustración 24. Asignación de cargas muertas pórtico eje 2-Modelo estructural Software SAP V.15.



Ilustración 25. Asignación de cargas muertas pórtico eje 3- Modelo estructural Software SAP V.15.

Ilustración 26. Asignación de cargas muertas pórtico eje 4- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.1 MECANISMOS DE ROTULAS PLÁSTICAS

Como se mencionó anteriormente se definieron diferentes casos de carga y la

generación las fuerzas laterales para realizar el analizar de pushover.



Asignación de fuerzas

Ilustración 27. Asignación de carga lateral de 1000 Kg/m2, 2000 Kg/m2, 3000 Kg/m2 y 4000 Kg/m2 pórtico eje 1- Modelo estructural Software SAP V.15.






De acuerdo a la asignación de cargas se presenta a continuación la generación de los

mecanismos de rotulas plásticas en las vigas y columnas.

5.1.1 Pórtico eje-1

En la Ilustración 31 e Ilustración 32 se presentan los mecanismos de rotulas plásticas

generados para los elementos estructurales correspondientes a vigas y columnas.



Ilustración 31. Mecanismos de rotulas plásticas en vigas pórtico eje 1- Modelo estructural Software SAP V.15.

Ilustración 32. Mecanismos de rotulas plásticas en columnas pórtico eje 1- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.1.2 Pórtico eje -2





5.2 ROTULAS PLÁSTICAS

Definidos los mecanismos de rotulas platicas tanto para vigas y columnas, se procedió

a correr el programa y se obtuvieron los resultados correspondientes a las rotulas

plásticas para cada uno de los ejes de los pórticos evaluados. A continuación se

presentan los resultados obtenidos:

5.2.1 Evaluación de acuerdo a la carga AENLP

5.2.1.1 Pórtico eje A

En el pórtico del eje A, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 39. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje A- Modelo estructural Software SAP V.15.



5.2.1.2 Pórtico eje B

En el pórtico del eje B, se presentaron rotulas plásticas en 2 vigas.

Ilustración 40. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje B- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.2.1.3 Pórtico eje C

En el pórtico del eje C, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 41. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje C- Modelo estructural Software SAP V.15.



5.2.1.4 Pórtico eje D

En el pórtico del eje D, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 42. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje D- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.2.1.5 Pórtico eje E

En el pórtico del eje E, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 43. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje E- Modelo estructural Software SAP V.15.



5.2.1.6 Pórtico eje F

En el pórtico del eje F, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 44. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje F- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.2.1.7 Pórtico eje G

En el pórtico del eje G, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 45. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje G- Modelo estructural Software SAP V.15.



5.2.1.8 Pórtico eje H

En el pórtico del eje H, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 46. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje H- Modelo estructural Software SAP V.15.

5.2.1.9 Pórtico eje 1

En el pórtico del eje 1, no se presentaron rotulas plásticas.

Ilustración 47. Rotulas plásticas en columnas pórtico eje 1- Modelo estructural Software SAP V.15.




En el pórtico del eje 4, se presentaron rotulas plásticas en un viga.


Las rotulas plásticas presentadas anteriormente fueron analizadas para el caso de

carga AENLP. Estas se empiezan a generar a un desplazamiento de más o menos 6

centímetros en las columnas. Como se pudo evidenciar de acuerdo a los resultados las

rotulas plásticas se están presentan en las vigas y no las columnas, por lo cual el

mecanismo de falla planteado permite que las vigas se deformen antes que las

columnas.

El comportamiento de las rotulas en el sentido Y evaluado fue diferente, dado que se

presentaron rotulas plásticas que colapsaron hasta cerca de un 48%, pero es

importante tener en cuenta que algunas de las rotulas que se presentaron e

encontraron en un buen estado de aceptación, por otro lado cerca del 38% de las

rotulas no presentaron colapso, pero el comportamiento en este sentido no es ideal en

la edificación.



6. CURVAS DE CAPACIDAD Y DESEMPEÑO

De acuerdo al análisis pushover las rotulas plásticas en las columnas se empiezan a

generar a un desplazamiento de más de 1.07 metros. En los resultados obtenidos se

observó que de acuerdo a la gráfica de desplazamiento vs cortante en la base el

comportamiento en el rango no lineal.

La curva de capacidad que se obtuvieron de acuerdo a los parámetros establecidos en

el FEMA 440 Equivalent Linearization. En la Ilustración 51 se presenta una muestra de

las gráficas obtenidas en el análisis pushover.

Ilustración 51. Curva de capacidad.

Con estas graficas se obtuvo el punto de desempeño (Performance Point). Este punto

indica el desempeño de la estructura, es decir la capacidad que tiene la estructura de

incursionar en el rango inelástico, permitiendo concluir si la estructura es aceptable

desde el punto de vista sísmico o en caso contrario se requiere de un reforzamiento,

aumentar la ductilidad, la resistencia, etc.

El punto de desempeño representa el máximo desplazamiento que puede experimentar

en el sismo de diseño; con base a un buen criterio se definió el criterio de

comportamiento de la estructura, de acuerdo a los criterios de aceptación de FEMA

356. Estos niveles pueden ser el nivel operacional, ocupación inmediata, seguridad de

vida (*) y colapso preventivo.



Para determinar el nivel de daño en el que están la estructura se determinó, haciendo

una comparación de la rotulación de cada miembro estructural y el nivel de daño que

presentaban. Para la edificación en estudio los criterios de aceptación corresponden a

un nivel de daño en el que predominan las rótulas que han llegado nivel de daño IO

(ocupación inmediata) y para derivas que oscilan entre 0.96% y 1.2%, empiezan a

generarse rótulas con un nivel de daño LS (protección a la vida).

7. REFORZAMIENTO

De acuerdo a los resultados obtenidos se planteó un aumento de sección de las

columnas existentes las tipo 1 quedaron de 40x60 centímetros y las columnas tipo 2 la

sección corresponde a 40x40 centímetros. Los planos donde se presentan los

despieces de las nuevas secciones se encuentran en el Anexo 2. Reforzamiento. Fue

analizado además los índices de sobreesfuerzo; en el cual se calcularon las áreas de

acero requeridas según lo propuesto por la NSR 10.

Es importante resaltar que se realizó de nuevo la revisión del criterio columna fuerte

viga débil; obteniendo como resultado que con las nuevas secciones propuestas en el

reforzamiento la edificación cumple con este criterio. En las siguientes ilustraciones se

presentan los resultados obtenidos en el software empleado.





.



8. CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos en el presente estudio, las secciones de

columnas existentes no son suficientes dado que la generación de las rotulas

plásticas se presentaron en las columnas antes que en las vigas; por tal razón

ante un evento sísmico se puede presentar el colapso parcial o total de los

elementos estructurales.

De acuerdo con los resultados obtenidos en el análisis Pushover para la

edificación existente, derivas entre 0.31% y 0.63%, generan un nivel de daño B

(esfuerzo de fluencia), derivas que varían entre 0.63% y 0.91%, generan un nivel

de daño en el que predominan las rótulas que han llegado nivel de daño IO

(ocupación inmediata) y para derivas que oscilan entre 0.96% y 1.2.

Con base a los resultados obtenidos, se recomienda estudiar detalladamente los

puntos frágiles con el fin de poder plantear una intervención o un posible

reforzamiento que involucre acciones de intervención o inmediatas; con el

objetivo de mejorar la estabilidad estructural en la edificación y sobre todo

prevenir pérdidas de vidas humanas.

anÁlisis de vulnerabilidad sismica edificaciÓn en el

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