caracterizaciÓn estructural de edificios de hormigÓn

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CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN ARMADO DE SIETE O MÁS PISOS CONSTRUIDOS EN EL CASCO URBANO DE LA CIUDAD DE VALDIVIA MEDIANTE EL USO DE PARÁMETROS DE RIGIDEZ Y DENSIDAD DE MUROSTesis para optar al Título de: Ingeniero Civil en Obras Civiles Profesor Patrocinante: Sr. Alejandro Niño Solís Ingeniero Civil CRISTIAN EDUARDO PACHECO ROSALES VALDIVIA CHILE 2014

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Page 1: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

“CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE

HORMIGÓN ARMADO DE SIETE O MÁS PISOS

CONSTRUIDOS EN EL CASCO URBANO DE LA CIUDAD

DE VALDIVIA MEDIANTE EL USO DE PARÁMETROS DE

RIGIDEZ Y DENSIDAD DE MUROS”

Tesis para optar al Título de:

Ingeniero Civil en Obras Civiles

Profesor Patrocinante:

Sr. Alejandro Niño Solís Ingeniero Civil

CRISTIAN EDUARDO PACHECO ROSALES

VALDIVIA – CHILE 2014

Page 2: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN
Page 3: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

En primer lugar agradecer a Dios, por mantenerme en pie y fortalecerme día a día.

A mis padres Victor y Virginia, por su sacrificio y entrega incondicional.

Por luchar y brindarme siempre lo mejor.

Porque lo que soy, es fruto de su gran esfuerzo y amor.

A mi abuelita Laura que en paz descansa, por su preocupación, entrega y amor.

A mi hermano Claudio, por su apoyo y soportar mi carácter.

A mi pareja Lorena e hija Emilia Belén que esperamos con ansias.

Por hacerme un hombre completo y feliz.

Por ser la motivación que a diario le da el sentido a mi vida.

Demás familia y amigos.

Este trabajo es para ustedes.

Page 4: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Resumen

Chile es uno de los países más sísmicos del mundo. Reflejo de lo anterior es el terremoto

ocurrido el 22 de mayo de 1960 en la ciudad de Valdivia, el cual alcanzó una magnitud Mw=9,5 y

es considerado como el evento de mayor magnitud registrado en tiempos modernos a nivel mundial.

Los devastadores efectos que provoca un sismo sobre la sociedad y la economía, revelan la

importancia de conocer las características estructurales de un edificio, más aún si se trata de los

construidos en la ciudad que albergó al siniestro de mayor magnitud que se tengan registros.

En este trabajo se presenta la caracterización estructural de cinco edificios de hormigón

armado construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia, mediante el análisis del parámetro

de rigidez H/T (altura total/período primer modo traslacional) y densidad de muros.

Las conclusiones del trabajo indican que los valores del parámetro H/T de los edificios de la

muestra final se encuentran dentro del rango normal y rígido. En cuanto a la densidad de muros, se

observa que esta se mantiene o disminuye en pisos superiores. Para ambos casos, los valores se

encuentran dentro o muy próximos a los índices típicos que presentan los diseños de edificios

chilenos, que han demostrado un comportamiento satisfactorio ante la acción sísmica registrada en

el país.

Page 5: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Summary

Chile is one of the most seismic countries in the world. Reflection of this is the earthquake

on May 22, 1960 in the city of Valdivia, which reached a magnitude Mw = 9.5 and it is considered

the largest event recorded in modern times worldwide.

The devastating effects caused by an earthquake on society and the economy, reveal the

importance of knowing the structural characteristics of a building, even more if they are constructed

in the city where, according to the records that are available, the greatest earthquake occurred.

In this work it is presented the structural characterization of five buildings constructed of

reinforced concrete in the urban area of the city of Valdivia, by analyzing the parameter of rigidity

H / T (total height / period first translational mode) and wall density.

The findings of the study indicate that the values of H / T parameter of the buildings in the

final sample are within the normal range and rigid. Regarding wall density, it appears that this is

maintained or decreased at higher floors. In both cases, the values are within or very close to the

typical rates that Chilean buildings designs have, which have demonstrated satisfactory performance

under seismic action registered in the country.

Page 6: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Índice General

Capítulo 1: Introducción ............................................................................................................... 2

1.1. Planteamiento del problema. .............................................................................................. 2

1.2. Objetivos. .......................................................................................................................... 3

1.2.1. Objetivo Principal. ..................................................................................................... 3

1.2.2. Objetivos Específicos. ................................................................................................ 3

1.3. Metodología. ..................................................................................................................... 4

1.4. Estructura de la Tesis. ........................................................................................................ 5

Capítulo 2: Antecedentes históricos .............................................................................................. 7

2.1. Sismicidad en Chile. .......................................................................................................... 7

2.2. Trabajos realizados producto de la actividad sísmica. ........................................................ 8

2.3. Caracterización estructural. ............................................................................................... 9

Capítulo 3: Información de edificios de siete o más pisos construidos en el casco urbano de la

ciudad de Valdivia ....................................................................................................................... 13

3.1. Introducción. ................................................................................................................... 13

3.2. Información relevante de los edificios en estudio. ............................................................ 15

3.2.1. Edificio Tornagaleones. ............................................................................................ 15

3.2.2. Edificio Inés de Suárez. ............................................................................................ 16

3.2.3. Edificio Independencia. ............................................................................................ 17

3.2.4. Edificio Carlos Quinto. ............................................................................................. 18

3.2.5. Ricardo Anwandter................................................................................................... 19

Capítulo 4: Generación de los Modelos Estructurales ............................................................... 21

4.1. Introducción. ................................................................................................................... 21

4.2. Generalidades. ................................................................................................................. 21

4.3. Modelos estructurales. ..................................................................................................... 23

Page 7: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

4.3.1. Modelo Edificio Tornagaleones. ............................................................................... 23

4.3.2. Modelo Edificio Inés de Suárez. ............................................................................... 26

4.3.3. Modelo Edificio Independencia. ............................................................................... 29

4.3.4. Modelo Edificio Carlos Quinto. ................................................................................ 32

4.3.5. Modelo Edificio Ricardo Anwandter. ....................................................................... 35

Capítulo 5: Análisis y determinación de parámetros ................................................................ 39

5.1. Periodos fundamentales. .................................................................................................. 39

5.2. Peso sísmico. ................................................................................................................... 42

5.3. Cuociente Altura Total / Período primer modo Traslacional H/T. .................................... 43

5.4. Densidad de muros. ......................................................................................................... 46

5.5. Densidad de muros por unidad de piso y por unidad de peso. ........................................... 50

Capítulo 6: Conclusiones. ............................................................................................................ 55

Capítulo 7: Referencias bibliográficas ........................................................................................ 58

Anexos .......................................................................................................................................... 61

Page 8: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Índice de Tablas

Tabla 3.1. Edificios altos construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia ......................... 13

Tabla 3.2. Estructuración de los edificios altos de la ciudad de Valdivia ....................................... 14

Tabla 3.3. Ficha técnica Edificio Tornagaleones ............................................................................ 15

Tabla 3.4. Ficha técnica Edificio Inés de Suárez ............................................................................ 16

Tabla 3.5. Ficha técnica Edificio Independencia ............................................................................ 17

Tabla 3.6. Ficha técnica Edificio Carlos Quinto ............................................................................. 18

Tabla 3.7. Ficha técnica Edificio Ricardo Anwandter .................................................................... 19

Tabla 4.1. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Tornagaleones ............................ 24

Tabla 4.2. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Tornagaleones ............................. 24

Tabla 4.3. Calidad y propiedades del acero estructural Edificio Tornagaleones .............................. 25

Tabla 4.4. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Inés de Suárez ............................ 27

Tabla 4.5. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Inés de Suárez ............................. 27

Tabla 4.6. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Independencia ............................ 30

Tabla 4.7. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Independencia ............................. 30

Tabla 4.8. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Carlos Quinto ............................. 33

Tabla 4.9. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Carlos Quinto .............................. 33

Tabla 4.10. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Ricardo Anwandter .................. 36

Tabla 4.11. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Ricardo Anwandter ................... 36

Tabla 4.12. Calidad y propiedades del acero estructural Edificio Ricardo Anwandter .................... 37

Page 9: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Tabla 5.1. Periodos y masas efectivas Edificio Tornagaleones ....................................................... 40

Tabla 5.2. Periodos y masas efectivas Edificio Inés de Suárez ....................................................... 40

Tabla 5.3. Periodos y masas efectivas Edificio Independencia ....................................................... 40

Tabla 5.4. Periodos y masas efectivas Edificio Carlos Quinto ........................................................ 40

Tabla 5.5. Periodos y masas efectivas Edificio Ricardo Anwandter................................................ 41

Tabla 5.6. Periodos fundamentales................................................................................................. 41

Tabla 5.7. Peso sísmico total de los edificios de la muestra final .................................................... 42

Tabla 5.8. Valores del parámetro H/Tx y H/Ty .............................................................................. 45

Tabla 5.9. Densidad de muros del subterráneo, primer piso y piso tipo .......................................... 46

Tabla 5.10. Valor de dnp en subterráneo, primer piso y piso tipo en [m²/ton] ................................. 50

Page 10: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

Índice de Figuras

Figura 2.1. Placas tectónicas de América del Sur y el Océano Pacífico ............................................ 7

Figura 4.1. Modelo Edificio Tornagaleones ................................................................................... 23

Figura 4.2. Modelo Edificio Inés de Suárez ................................................................................... 26

Figura 4.3. Modelo Edificio Independencia ................................................................................... 29

Figura 4.4. Modelo Edificio Carlos Quinto .................................................................................... 32

Figura 4.5. Modelo Edificio Ricardo Anwandter ............................................................................ 35

Figura 5.1. Distribución estadística del Indicador H/T propuesto por Guendelman, et al (2004) .... 44

Figura 5.2. Gráfico H/Tx y H/Ty ................................................................................................... 44

Figura 5.3. Gráfico densidad de muros subterráneo ........................................................................ 47

Figura 5.4. Gráfico densidad de muros primer piso ........................................................................ 48

Figura 5.5. Gráfico densidad de muros piso tipo ............................................................................ 48

Figura 5.6. Gráfico dnp en subterráneo .......................................................................................... 51

Figura 5.7. Gráfico dnp en primer piso .......................................................................................... 52

Figura 5.8. Gráfico dnp en piso tipo ............................................................................................... 53

Page 11: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

1

Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

Page 12: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

2

Capítulo 1: Introducción

1.1. Planteamiento del problema.

En las últimas décadas Chile ha experimentado un importante crecimiento en la altura de los

edificios, lo cual no es producto sólo de cambios en los criterios de diseño y la mejor utilización de

los espacios, sino también por incorporar nuevas tipologías estructurales y el uso de materiales de

calidad y resistencia superior (Calderón, 2007).

Nuestro país es el que presenta la mayor actividad sísmica en el mundo. Posee normas y

códigos de diseño estructural de gran exigencia, los cuales se han desarrollado producto de los

avances de la ingeniería sismorresistente y de la información recogida tras el estudio de cada

terremoto (MINSAL, 2000).

Los devastadores efectos que provocan los terremotos sobre la sociedad y la economía de un

país revelan la gran importancia que poseen los códigos y normativas antisísmicas. El terremoto del

27 de Febrero de 2010 afectó a 12.800.000 personas, equivalente al 75% de la población nacional,

220 mil viviendas sufrieron daños severos o fueron destruidas, se registraron 524 fallecidos, 31

desaparecidos y las pérdidas alcanzaron los US$30 mil millones, equivalente al 18% del PIB. Este

sismo se cuenta dentro de los 5 mayores terremotos que se tenga registro a nivel mundial (MSGP,

2011).

Catástrofes como la vivida por nuestro país en 2010 dan evidencia del comportamiento de las

edificaciones frente a estos siniestros, por lo que el estudio y evaluación de las características

estructurales de los edificios, es una herramienta que a través de la experiencia permite enfrentar y

reducir el riesgo de estos frente a futuros siniestros, reconociéndose en Chile tipologías propias de

diseño estructural, que han demostrado excelentes resultados ante la actividad sísmica registrada en

el país, logrando reducir considerablemente los daños.

Debido a la gran pérdida económica y social que se genera tras un sismo, es importante el

estudio de las características estructurales de los edificios construidos en el casco urbano de la

ciudad de Valdivia y con esto obtener una visión de la realidad actual y de las características que

Page 13: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

3

presentan las estructuras emplazadas en el lugar que fue escenario del terremoto de mayor magnitud

registrado por el ser humano en el año 1960.

1.2. Objetivos.

1.2.1. Objetivo Principal.

Realizar una caracterización estructural en edificios de hormigón armado de 7 o más pisos

construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia.

1.2.2. Objetivos Específicos.

Realizar un catastro de los edificios de hormigón armado de 7 o más pisos emplazados en el

casco urbano de la ciudad de Valdivia.

Analizar la planimetría, modelar los edificios en estudio y determinar los siguientes

parámetros:

Periodos fundamentales

Peso sísmico

Parámetros de rigidez (H/T)

Densidad de muros

Densidad de muros por unidad de piso y por unidad de peso

Análisis y discusión de resultados de la base de datos de la caracterización estructural de

cada edificio.

Page 14: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

4

1.3. Metodología.

Para comenzar la realización de este proyecto de tesis se requirió hacer una recopilación de

información orientada principalmente a estudios relacionados con edificios de hormigón armado

mediante una búsqueda bibliográfica en bases de datos de textos, revistas, tesis y sitios web.

Con la información obtenida se procede a identificar los edificios de hormigón armado

construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia que posean siete o más pisos.

Posteriormente se contactó a la Dirección de Obras de la Municipalidad de Valdivia para recopilar

información de planimetría y memorias de cálculo referente a cada edificio y se procedió a

estandarizarla en una ficha técnica tipo.

Los edificios que conforman la muestra en estudio son:

Edificio Tornagaleones

Edificio Inés de Suárez

Edificio Independencia

Edificio Carlos Quinto

Edificio Ricardo Anwandter

A continuación se analizó la planimetría, memorias de cálculo y se realizó la modelación

estructural de cada edificio en estudio, con ello se obtuvieron los siguientes parámetros:

Periodos fundamentales

Peso sísmico

Parámetros de rigidez (H/T)

Densidad de muros

Densidad de muros por unidad de piso y por unidad de peso (dnp)

Con la base de datos de la caracterización estructural de cada edificio se realizó el análisis y

comparación de los resultados del estudio.

Page 15: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

5

1.4. Estructura de la Tesis.

El proyecto de tesis consta de 7 capítulos y 3 anexos. El presente capítulo es de introducción

al tema y en él se establece el planteamiento del problema, los objetivos esperados y la metodología

de trabajo aplicada para la realización del estudio.

En el capítulo 2 se detallan los antecedentes históricos referente al tema a través de un

estudio bibliográfico en el cual se desarrolla el estado del arte en base a los trabajos realizados

producto de la actividad sísmica y la caracterización estructural a nivel nacional e internacional.

El capítulo 3 está orientado a identificar los edificios de hormigón armado de siete o más

pisos construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia. En este capítulo se encuentra un

catastro de estos edificios y se presenta la descripción de las características de los edificios que

forman parte de la muestra final del estudio.

El capítulo 4 hace énfasis en la generación de los modelos estructurales de los edificios

pertenecientes a la muestra final del estudio. En este capítulo se describen las generalidades y los

parámetros de cada edificio considerados en la creación de cada modelo.

En el capítulo 5 se describe en detalle la metodología empleada en la determinación y

análisis de cada parámetro que conforma la base de datos de las características estructurales de los

edificios del estudio.

El capitulo 6 contiene las conclusiones y comentarios del trabajo, además sugiere futuras

líneas de investigación.

El capitulo 7 contiene las referencias bibliográficas consultadas durante el desarrollo del

proyecto de tesis.

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6

Capítulo 2 ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Page 17: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

7

2. Capítulo 2: Antecedentes históricos

2.1. Sismicidad en Chile.

Una de las amenazas a la cual se expone toda edificación es la de un terremoto. Chile

representa un punto de especial interés para la ingeniería sísmica a nivel mundial, ya que es uno de

los países que presenta los más altos grados de sismicidad en el mundo, cuya principal causa es la

subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana.

Figura 2.1. Placas tectónicas de América del Sur y el Océano Pacífico

Fuente: Ene y Craifaleanu (2010)

Reflejo de la gran actividad sísmica, se tienen los movimientos telúricos de mayor magnitud

registrados en el mundo en los últimos años, entre los que se cuenta el terremoto que afectó la zona

centro y sur el 27 de Febrero de 2010 con una magnitud de Mw = 8.8, el terremoto que afectó a

Santiago el 3 de Marzo de 1985 de magnitud Mw = 8.0 y el terremoto de mayor magnitud registrado

en Chile y a nivel mundial que afecto principalmente a la ciudad de Valdivia el 22 de Mayo de 1960

con una magnitud de Mw = 9.5.( Ene y Craifaleanu, 2010), es en esta ciudad en la cual se centra el

presente estudio.

Page 18: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

8

2.2. Trabajos realizados producto de la actividad sísmica.

El avance de la ingeniería sismorresistente y la información obtenida tras cada terremoto, son

fuentes indispensables para el desarrollo de normas y códigos antisísmicos. Producto de los daños

causados por el terremoto de Talca de 1928, se genera el primer reglamento de diseño sísmico del

país, el cual comienza a regir el año 1935. Posteriormente debido a la actividad sísmica registrada,

este reglamento se actualiza y sufre algunas modificaciones en el año 1949 y 1967. La primera

norma de diseño sísmico llamada NCh433.Of.72 “Cálculo Antisísmico de Edificios” aparece en el

año 1972, cuyo objetivo es la limitación del daño en sismos menores y la seguridad de las personas

durante los eventos mayores (MINSAL, 2000).

Desde su aparición la NCh433 se ha modificado tres veces, en los años 1993, 1996 y

recientemente en el año 2010, debido al avance de la ingeniería sismorresistente a nivel mundial y la

información recopilada de las catástrofes que azotaron a Chile en 1985 y en 2010.

Los siniestros que afectaron a Chile en 1985 y 2010, otorgaron una valiosa oportunidad de

evaluar y registrar los daños ocasionados por un sismo y con ello obtener datos sobre el

comportamiento de las estructuras ante dichas eventualidades. Dentro de los trabajos referidos al

tema se encuentra el realizado por Riddell et al. (1987), quién elaboró un catastro de los edificios

construidos en la ciudad de Viña del Mar afectados por el terremoto de 1985. Este suceso ofreció

una valiosa oportunidad de analizar el desempeño de las estructuras para resistir movimientos

sísmicos y con ello verificar la efectividad de los métodos de análisis y códigos de diseño aplicados

hasta la fecha.

Este catastro observó las características constructivas empleadas y describió la naturaleza de

los daños observados producto del sismo a las edificaciones. Del estudio se extrae que la totalidad

de los edificios de cinco o más pisos construidos en Viña del Mar antes del terremoto de 1985 se

construyeron de hormigón armado y que más del 95 % utiliza muros estructurales para resistir las

cargas sísmicas. El buen rendimiento presentado por estas estructuras es reflejado en que menos del

4% de las residencias sufrieron daños mayores

Si bien Chile, Estados Unidos y Japón son países de alta sismicidad, el desarrollo de la

ingeniería estructural en Chile posee características propias. El excelente desempeño mostrado por

Page 19: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

9

los edificios de hormigón armado durante el terremoto de 1985 se debe al buen comportamiento que

presentaron los muros estructurales para resistir las cargas laterales y verticales producidas por un

sismo. La alta densidad de muros es una propiedad característica de los edificios construidos en

Chile, registrándose densidades de muros entre 0,015 y 0,035 (1,5% a 3,5%). Wood (1991),

observó que estos índices son típicos en el diseño de edificios chilenos y que estos valores son

mucho más altos que los encontrados en países de gran actividad sísmica como EE.UU. y Japón. La

alta densidad de muros es uno de los factores responsables del buen comportamiento demostrado

por los edificios de hormigón armado durante el terremoto de 1985.

Núñez (2010), analizó los daños provocados a 110 edificios de la población de la Villa

Cordillera en la comuna de Rancagua, producto del terremoto de Febrero de 2010, donde la baja

densidad de muros y la mala calidad y ejecución de la obra son factores determinantes del mal

funcionamiento de los sistemas estructurales de estos edificios.

A partir de estas experiencias, es posible caracterizar estructuralmente los edificios e

identificar aquellos índices que ofrecen un buen comportamiento y aquellos que han provocado

fallas en los sistemas estructurales.

2.3. Caracterización estructural.

Las edificaciones en Chile poseen una infraestructura que ofrece protección contra

terremotos basada principalmente en el uso de muros estructurales de hormigón armado. Esta

tipología se ha desarrollado durante la primera mitad del siglo XX, permitiendo a las edificaciones

resistir eventos sísmicos severos. A inicios de los años 70 el cambio tecnológico y los nuevos

conceptos arquitectónicos impulsaron el desarrollo de nuevas tipologías las cuales no contaban con

muros de hormigón armado para resistir las solicitaciones sísmicas, estas tipologías requieren de un

diseño y construcción de mayor cuidado (MINSAL, 2000).

Sobre la caracterización estructural en edificios de hormigón armado se destacan trabajos

como el de Guendelman et al. (2004), quien en base al análisis sísmico normativo a 585 edificios de

altura menor a 40 pisos, identifica los parámetros de mayor relevancia y que han presentado un

Page 20: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

10

comportamiento satisfactorio frente a la amenaza sísmica, en base a estos indicadores se genera el

Perfil Bío-Sísmico. Dentro de estos indicadores destaca el de rigidez, altura total/periodo primer

modo traslacional (H/T).

Complementando el estudio anterior, Henoch (2007), analizó los indicadores del Perfil Bío-

Sísmico en cuatro edificios altos (sobre 50 pisos o de altura superior a 200 metros), agregando entre

otros parámetros el de densidad de muros.

Guzmán (1998), estudia una muestra de 225 edificios de hormigón armado construidos en

Chile entre 1964 y 1998. De su estudio se concluye que la tipología predominante en edificios de

hormigón armado es el sistema estructural en base a muros resistentes, esta tipología alcanza el 77%

de la muestra.

Calderón (2007), realizó una revisión de las tipologías estructurales usadas en edificios de

hormigón armado en Chile, estudiando su vulnerabilidad sísmica y el impacto de la ley de revisión

estructural sobre estos. Analiza una muestra de 76 edificios construidos en la comuna de Ñuñoa

entre los años 2001 y 2006, donde la caracterización estructural de los edificios se basa en el

análisis de parámetros altura/periodo (H/T) y densidad de muros.

Toro (2012), en su trabajo realiza una caracterización estructural y analiza la vulnerabilidad

sísmica de edificios de hormigón armado mediante la metodología del “Índice de Vulnerabilidad”.

En base a la información obtenida contrasta el desempeño que tuvieron estos edificios frente al

terremoto del 27 de Febrero de 2010. La muestra la componen diez edificios emplazados en las

ciudades de Temuco, Angol y Puerto Montt.

En lo que respecta a la ciudad de Valdivia, Delgado (2011), realizó la calificación sísmica de

tres edificios altos emplazados en la ciudad, mediante el método del Perfil Bío-Sísmico. Su estudio

arrojó que los edificios Teja Centro, El Golf y el Hotel Casino Portal Valdivia califican

exitosamente dentro de los rangos aceptables cumpliendo con la normativa vigente.

Page 21: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

11

Alvayay (2012), realizó un estudio sobre la vulnerabilidad sísmica de las estructuras

pertenecientes al casco urbano de la ciudad. En su trabajo se realizó un catastro estructural donde se

identificaron las siguientes tipologías estructurales y materialidad empleada:

Estructura de pórtico y panel de madera

Estructuras de pórtico de madera y paneles en otros materiales

Estructuras de hormigón armado, predominando la tipología de muros ante la de pórtico

Estructuras de albañilería confinada, en mayor porcentaje a las de albañilería reforzada

Estructuras en acero

Page 22: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

12

Capítulo 3 INFORMACIÓN DE EDIFICIOS DE SIETE O MÁS

PISOS CONSTRUIDOS EN EL CASCO URBANO

DE LA CIUDAD DE VALDIVIA.

Page 23: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

13

3. Capítulo 3: Información de edificios de siete o más pisos

construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia

3.1. Introducción.

El presente capítulo tiene por objetivo identificar los edificios de hormigón armado de siete o

más pisos construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia y describir las principales

características estructurales de los que forman la muestra final.

A continuación se presenta una tabla con los edificios de hormigón armado de siete o más

pisos construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia.

Tabla 3.1. Edificios altos construidos en el casco urbano de la ciudad de Valdivia

Nombre del edificio Dirección N° Pisos N° Subterráneos

Ricardo Anwandter Carlos Anwandter 201 9 0

Carlos Quinto Carampangue 330 9 1

Inés de Suárez O´Higgins 310 10 1

Independencia Independencia 521 9 1

Tornagaleones Maipú 125 11 0

Ainilebu Caupolicán 45 7 0

Hoffmann Avenida Arturo Prat 371 7 0

El Golf Carlos Anwandter 320 8 2

Diego de Almagro Avenida Arturo Prat 433 7 0

Don Miguel Pedro de Valdivia 208 7 0

Prales Maipú 225 7 0

O'Higgins Independencia 628 10 0

Hotel Casino Portal Valdivia Carampangue 190 13 2

Fuente: Elaboración Propia

Page 24: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

14

Tabla 3.2. Estructuración de los edificios altos de la ciudad de Valdivia

Nombre del edificio Estructuración

Ricardo Anwandter Muros - Marcos

Carlos Quinto Muros - Marcos

Inés de Suárez Muros - Marcos

Independencia Muros - Marcos

Tornagaleones Muros - Marcos

Ainilebu Muros

Hoffmann Muros - Marcos

El Golf Muros - Marcos

Diego de Almagro Muros

Don Miguel Muros

Prales Muros - Marcos

O'Higgins Muros - Marcos

Hotel Casino Portal Valdivia Muros - Marcos

Fuente: Elaboración Propia

De la muestra anterior, los edificios que forman parte del estudio son los que presentaban la

información de planimetría y memorias de cálculos completas según los documentos consultados en

la Dirección de Obras de la Municipalidad de Valdivia, los cuales son:

Edificio Tornagaleones

Edificio Inés de Suárez

Edificio Independencia

Edificio Carlos Quinto

Edificio Ricardo Anwandter

Con el fin de poder clasificar y ordenar la información recopilada referente a cada edificio

en estudio, se elabora una ficha técnica tipo la cual contiene de manera resumida información

considerada relevante por el autor. Para mayor información se recomienda al lector consultar el

Anexo A, donde se describe cada uno de los ítems que conforman la ficha.

Page 25: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

15

3.2. Información relevante de los edificios en estudio.

3.2.1. Edificio Tornagaleones.

Tabla 3.3. Ficha técnica Edificio Tornagaleones

1 Nombre: Tornagaleones Fotografía fachada.

2 Ubicación: Valdivia

3 Dirección: Maipú 125

4 Rol: 128-001

5 Año de entrega: 1980

6 Uso: Habitacional

7 N° de pisos: 11

8 N° de subterráneos: 0

9 Tipología estructural: Muros - Marcos

10 Hormigón utilizado: H-25

11 Acero utilizado: A44-28H

12 Altura total: 33 m

13 Altura sobre el suelo: 30 m

14 Zona sísmica: 3

15

Primer piso

Altura: 5 m

Longitud de planta: 18 m

Ancho de planta: 16 m

17

Piso tipo

Área de planta: 288 m² Altura: 2,7 m

Espesor de losa: 16 cm Longitud de planta: 18 m

Espesor de muros: 30 cm Ancho de planta: 18 m

Viga típica: 20/50 cm, 20/30 cm Área de planta: 324 m²

Dimensión columna: 60/60 cm Espesor de losa: 16 cm

16

Segundo piso Espesor de muros: 25cm, 20 cm

Altura: 3,8 m Viga típica: 25/100 cm, 25/60 cm

Longitud de planta: 18 m Dimensión columna: 60/60 cm

Ancho de planta: 18 m 18 Tipo de Fundación: Cimiento corrido

Área de planta: 324 m²

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: 16 cm Estática: 2,0 kg/cm²

Espesor de muros: 30 cm Dinámica: 3,0 kg/cm²

Viga típica: 25/100 cm, 25/60 cm 20 Sobrecarga de uso: 200 kg/m²

Dimensión columna: 60/60 cm 21 Sobrecarga de techo: 30 kg/m²

Fuente: Elaboración Propia

Page 26: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

16

3.2.2. Edificio Inés de Suárez.

Tabla 3.4. Ficha técnica Edificio Inés de Suárez

1 Nombre: Inés de Suárez Fotografía fachada.

2 Ubicación: Valdivia

3 Dirección: O´Higgins 310

4 Rol: 60-006

5 Año de entrega: 1992

6 Uso: Habitacional

7 N° de pisos: 10

8 N° de subterráneos: 1

9 Tipología estructural: Muros - Marcos

10 Hormigón utilizado: H-25

11 Acero utilizado: A63-42H

12 Altura total: 31 m

13 Altura sobre el suelo: 27 m

14 Zona sísmica: 3

15

Subterráneo

Altura: 2,7 m

Longitud de planta: 27 m

Ancho de planta: 21 m

17

Piso tipo

Área de planta: 567 m² Altura: 2,5 m

Espesor de losa: 12 cm, 9 cm Longitud de planta: 21 m

Espesor de muros: 20 cm, 15 cm Ancho de planta: 14 m

Viga típica: 20/55 cm Área de planta: 294 m²

Dimensión columna: 20/25 cm, 20/35 cm Espesor de losa: 9 cm

16

Primer piso Espesor de muros: 15 cm

Altura: 2,5 m Viga típica: 15/70 cm

Longitud de planta: 21 m Dimensión columna: No presenta

Ancho de planta: 14 m 18 Tipo de Fundación: Losa de fundación

Área de planta: 294 m²

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: 9 cm Estática: 0,8 kg/cm²

Espesor de muros: 15 cm Dinámica: 1,2 kg/cm²

Viga típica: 15/70 cm 20 Sobrecarga de uso: 200 kg/m²

Dimensión columna: No presenta 21 Sobrecarga de techo: 30 kg/m²

Fuente: Elaboración Propia

Page 27: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

17

3.2.3. Edificio Independencia.

Tabla 3.5. Ficha técnica Edificio Independencia

1 Nombre: Independencia Fotografía fachada.

2 Ubicación: Valdivia

3 Dirección: Independencia 521

4 Rol: 78-004

5 Año de entrega: 1995

6 Uso: Local comercial y oficinas

7 N° de pisos: 9

8 N° de subterráneos: 1

9 Tipología estructural: Muros - Marcos

10 Hormigón utilizado: H-25

11 Acero utilizado: A63-42H

12 Altura total: 34 m

13 Altura sobre el suelo: 30 m

14 Zona sísmica: 3

15

Subterráneo

Altura: 2,9 m

Longitud de planta: 20 m

Ancho de planta: 20 m

17

Piso tipo

Área de planta: 400 m² Altura: 2,9 m

Espesor de losa: 12 cm Longitud de planta: 16 m

Espesor de muros: 20 cm Ancho de planta: 14 m

Viga típica: 45/40 cm Área de planta: 224 m²

Dimensión columna: 45/45 cm, 30/45 cm Espesor de losa: 12 cm

16

Primer piso Espesor de muros: 20 cm

Altura: 3,3 m Viga típica: 45/40 cm, 20/140 cm

Longitud de planta: 20 m Dimensión columna: 45/45 cm , 30/45 cm

Ancho de planta: 20 m 18 Tipo de Fundación: Cimiento corrido

Área de planta: 400 m²

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: 12 cm Estática: 2,0 kg/cm²

Espesor de muros: 20 cm Dinámica: 3,0 kg/cm²

Viga típica: 45/40 cm 20 Sobrecarga de uso: 250 kg/m²

Dimensión columna: 45/45 cm , 30/45 cm 21 Sobrecarga de techo: 30 kg/m²

Fuente: Elaboración Propia

Page 28: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

18

3.2.4. Edificio Carlos Quinto.

Tabla 3.6. Ficha técnica Edificio Carlos Quinto

1 Nombre: Carlos Quinto Fotografía fachada.

2 Ubicación: Valdivia

3 Dirección: Carampangue 330

4 Rol: 51-012

5 Año de entrega: 1995

6 Uso: Habitacional

7 N° de pisos: 9

8 N° de subterráneos: 1

9 Tipología estructural: Muros - Marcos

10 Hormigón utilizado: H-25

11 Acero utilizado: A63-42H

12 Altura total: 30 m

13 Altura sobre el suelo: 25,5 m

14 Zona sísmica: 3

15

Subterráneo

Altura: 2,6 m

Longitud de planta: 29 m

Ancho de planta: 14 m

17

Noveno piso

Área de planta: 406 m² Altura: 2,6 m

Espesor de losa: 12 cm Longitud de planta: 28 m

Espesor de muros: 20 cm Ancho de planta: 13 m

Viga típica: 20/42 cm Área de planta: 364 m²

Dimensión columna: 20/100 cm, 20/120 cm Espesor de losa: 12 cm

16

Piso tipo Espesor de muros: 20 cm

Altura: 2,6 m Viga típica: 15/70 cm, 20/42 cm

Longitud de planta: 29 m Dimensión columna: 20/100 cm, 20/120 cm

Ancho de planta: 14 m 18 Tipo de Fundación: Losa de fundación

Área de planta: 406 m²

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: 12 cm Estática: 1,1 kg/cm²

Espesor de muros: 20 cm Dinámica: 1,7 kg/cm²

Viga típica: 15/70 cm, 20/42 cm 20 Sobrecarga de uso: 200 kg/m²

Dimensión columna: 20/100 cm ,20/120 cm 21 Sobrecarga de techo: 30 kg/m²

Fuente: Elaboración Propia

Page 29: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

19

3.2.5. Ricardo Anwandter.

Tabla 3.7. Ficha técnica Edificio Ricardo Anwandter

1 Nombre: Ricardo Anwandter Fotografía fachada.

2 Ubicación: Valdivia

3 Dirección: Carlos Anwandter 201

4 Rol: 39-004

5 Año de entrega: 1997

6 Uso: Habitacional

7 N° de pisos: 9

8 N° de subterráneos: 0

9 Tipología estructural: Muros - Marcos

10 Hormigón utilizado: H-30

11 Acero utilizado: A63-42H, A37-24ES

12 Altura total: 28 m

13 Altura sobre el suelo: 26 m

14 Zona sísmica: 3

15

Primer Piso

Altura: 2,85 m

Longitud de planta: 21 m

Ancho de planta: 19 m

17

Noveno piso

Área de planta: 399 m² Altura: 2,65 m

Espesor de losa: 15 cm Longitud de planta: 14 m

Espesor de muros: 30 cm, 20 cm Ancho de planta: 16 m

Viga típica: 20/70 cm, 15/75 cm Área de planta: 224 m²

Dimensión columna: 45/45 cm Espesor de losa: 15 cm

16

Piso tipo Espesor de muros: 20 cm

Altura: 2,65 m Viga típica: 20/55 cm, 20/75 cm

Longitud de planta: 21 m Dimensión columna: 45/45 cm

Ancho de planta: 19 m 18 Tipo de Fundación: Pilotes

Área de planta: 399 m²

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: 15 cm Estática: 1,5 kg/cm²

Espesor de muros: 30 cm, 20 cm Dinámica: 2,0 kg/cm²

Viga típica: 20/55 cm, 15/75 cm 20 Sobrecarga de uso: 200 kg/m²

Dimensión columna: 45/45 cm 21 Sobrecarga de techo: 30 kg/m²

Fuente: Elaboración Propia

Page 30: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

20

Capítulo 4 GENERACIÓN DE LOS

MODELOS ESTRUCTURALES

Page 31: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

21

4. Capítulo 4: Generación de los Modelos Estructurales

4.1. Introducción.

En la actualidad existe en el mercado diversos software computacionales que facilitan el

análisis de una estructura. La modelación de un edificio a través de un programa específico, es un

proceso muy delicado que requiere un gran conocimiento teórico y sobre las distintas formas de

programar (Henoch, 2007).

A partir de la información recopilada y con el fin de obtener principalmente los parámetros

de peso sísmico y periodos fundamentales se generó los modelos estructurales de cada uno de los

edificios empleando el software ETABS v.9.7.4. Esta herramienta a través de su interfaz gráfica

permite de manera sencilla modelar, analizar y obtener el diseño estructural de edificios mediante el

método de los elementos finitos. Se recomienda para mayor información en cuanto a la

estructuración de cada edificio consultar el Anexo B, donde se muestran las distintas plantas que

conforman los edificios modelados.

4.2. Generalidades.

La generación de cada modelo estructural está basado en la información contenida en las

memorias de cálculos, planos estructurarles y de arquitectura respectivamente, contemplando lo

estipulado en la NCh433.Of1996Mod2009 (INN, 2009) la cual establece los requisitos mínimos

para el diseño sísmico de edificios. Estas consideraciones están orientadas para que la estructura

cumpla con lo siguiente:

Resistir sin daños los movimientos sísmicos de intensidad moderada

Limitar los daños de elementos no estructurales durante sismos de mediana intensidad

Evitar el colapso durante sismos de intensidad severa

Page 32: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

22

Esta norma define dos métodos de análisis, el Estático para estructuras de no más de 5 pisos

y de altura no mayor que 20 metros, mientras que para edificios que no satisfagan estas restricciones

se utiliza el método Modal Espectral. Es este último el que es utilizado para el presente estudio.

Dentro de las consideraciones de este análisis se tienen las siguientes:

Se asume un comportamiento lineal elástico de cada estructura

Diafragma rígido en las plantas de cada edificio, que asegure generar compatibilidad con las

deformaciones

Se consideran tres grados de libertad, dos de traslación ortogonal en el plano y otro de

rotación en torno al eje vertical por nivel de piso

Cada estructura esta empotrada a nivel basal

Page 33: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

23

4.3. Modelos estructurales.

4.3.1. Modelo Edificio Tornagaleones.

Descripción.

Se trata de un edificio de once niveles, estructurados en base a muros y marcos de hormigón

armado, unidos por una losa del mismo material en cada uno de los pisos.

Figura 4.1. Modelo Edificio Tornagaleones

Fuente: Elaboración Propia

Page 34: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

24

Calidad y propiedades de los materiales.

Hormigón armado.

Tabla 4.1. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Tornagaleones

Calidad H25

Nivel de confianza 90%

Uso Columnas, vigas, losas, muros

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐚 𝐥𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐢ó𝐧 𝑓𝑐′ = 200 [kg/cm²]

Peso Específico Hormigón sin armar γ = 2,4 [ton/m³]

Peso Específico Hormigón armado γ = 2,5 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad Estático E = 2,135 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Elasticidad Dinámico E = 3 × 105[kg/cm²]

Módulo de Corte G = 64.050 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,15

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,0 x 10−5 [1/°C]

Fuente: Elaboración Propia

Acero de refuerzo.

Tabla 4.2. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Tornagaleones

Calidad A44 − 28H

Uso Acero para hormigón armado

Peso específico γ = 7,85 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson 𝜈 = 0,3

Módulo de Corte 𝐺 = 807.692 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica 𝛼 = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible 𝜎𝑢 = 4.400 [kg/cm²]

Tensión de fluencia 𝜎𝑦 = 2.800[kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Page 35: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

25

Acero estructural.

Tabla 4.3. Calidad y propiedades del acero estructural Edificio Tornagaleones

Calidad A37 − 24ES

Uso Estructura de techumbre

Peso específico γ = 7,8 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,3

Modulo de Corte G = 800.000 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible σu = 3.700 [kg/cm²]

Tensión de fluencia σy = 2.400 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Parámetros del edificio.

Ubicación del edificio: Valdivia

Zona Sísmica: 3

Aceleración efectiva: A0 = 0,40g

Destino: Habitacional

Categoría del edificio: II

Coeficiente relativo al tipo de edificio: I = 1,0

Factor de modificación de la respuesta : R = 7, R0 = 11

Sobrecarga de uso: 200 [kg/m2]

Sobrecarga de techo: 30 [kg/m2]

Page 36: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

26

4.3.2. Modelo Edificio Inés de Suárez.

Descripción.

Se trata de un edificio de diez niveles más un subterráneo, estructurados en base a muros y

marcos de hormigón armado, unidos por una losa del mismo material en cada uno de los pisos.

Figura 4.2. Modelo Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

Page 37: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

27

Calidad y propiedades de los materiales.

Hormigón armado.

Tabla 4.4. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Inés de Suárez

Calidad H25

Nivel de confianza 90%

Uso Columnas, vigas, losas, muros

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐚 𝐥𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐢ó𝐧 𝑓𝑐′ = 200 [kg/cm²]

Peso Específico Hormigón sin armar γ = 2,4 [ton/m³]

Peso Específico Hormigón armado γ = 2,5 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad Estático E = 2,135 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Elasticidad Dinámico E = 3 × 105[kg/cm²]

Módulo de Corte G = 64.050 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,15

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,0 x 10−5 [1/°C]

Fuente: Elaboración Propia

Acero de refuerzo.

Tabla 4.5. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Inés de Suárez

Calidad A63 − 42H

Uso Acero para hormigón armado

Peso específico γ = 7,85 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson 𝜈 = 0,3

Módulo de Corte 𝐺 = 807.692 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica 𝛼 = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible 𝜎𝑢 = 6.300 [kg/cm²]

Tensión de fluencia 𝜎𝑦 = 4.200 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Page 38: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

28

Parámetros del edificio.

Ubicación del edificio: Valdivia

Zona Sísmica: 3

Aceleración efectiva: A0 = 0,40g

Destino: Habitacional

Categoría del edificio: II

Coeficiente relativo al tipo de edificio: I = 1,0

Factor de modificación de la respuesta : R = 7, R0 = 11

Sobrecarga de uso: 200 [kg/m2]

Sobrecarga de techo: 30 [kg/m2]

Page 39: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

29

4.3.3. Modelo Edificio Independencia.

Descripción.

Se trata de un edificio de nueve niveles más un subterráneo, estructurados en base a muros y

marcos de hormigón armado, unidos por una losa del mismo material en cada uno de los pisos.

Figura 4.3. Modelo Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

Page 40: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

30

Calidad y propiedades de los materiales.

Hormigón armado.

Tabla 4.6. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Independencia

Calidad H25

Nivel de confianza 90%

Uso Columnas, vigas, losas, muros

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐚 𝐥𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐢ó𝐧 𝑓𝑐′ = 200 [kg/cm²]

Peso Específico Hormigón sin armar γ = 2,4 [ton/m³]

Peso Específico Hormigón armado γ = 2,5 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad Estático E = 2,135 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Elasticidad Dinámico E = 3 × 105[kg/cm²]

Módulo de Corte G = 64.050 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,15

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,0 x 10−5 [1/°C]

Fuente: Elaboración Propia

Acero de refuerzo.

Tabla 4.7. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Independencia

Calidad A63 − 42H

Uso Acero para hormigón armado

Peso específico γ = 7,85 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson 𝜈 = 0,3

Módulo de Corte 𝐺 = 807.692 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica 𝛼 = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible 𝜎𝑢 = 6.300 [kg/cm²]

Tensión de fluencia 𝜎𝑦 = 4.200 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Page 41: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

31

Parámetros del edificio.

Ubicación del edificio: Valdivia

Zona Sísmica: 3

Aceleración efectiva: A0 = 0,40g

Destino: Local comercial y oficinas.

Categoría del edificio: III

Coeficiente relativo al tipo de edificio: I = 1,2

Factor de modificación de la respuesta : R = 7, R0 = 11

Sobrecarga de uso: 250 [kg/m2]

Sobrecarga de techo: 30 [kg/m2]

Page 42: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

32

4.3.4. Modelo Edificio Carlos Quinto.

Descripción.

Se trata de un edificio de nueve niveles más un subterráneo, estructurados en base a muros y

marcos de hormigón armado, unidos por una losa del mismo material en cada uno de los pisos.

Figura 4.4. Modelo Edificio Carlos Quinto

Fuente: Elaboración Propia

Page 43: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

33

Calidad y propiedades de los materiales.

Hormigón armado.

Tabla 4.8. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Carlos Quinto

Calidad H25

Nivel de confianza 90%

Uso Columnas, vigas, losas, muros

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐚 𝐥𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐢ó𝐧 𝑓𝑐′ = 200 [kg/cm²]

Peso Específico Hormigón sin armar γ = 2,4 [ton/m³]

Peso Específico Hormigón armado γ = 2,5 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad Estático E = 2,135 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Elasticidad Dinámico E = 3 × 105[kg/cm²]

Módulo de Corte G = 64.050 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,15

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,0 x 10−5 [1/°C]

Fuente: Elaboración Propia

Acero de refuerzo.

Tabla 4.9. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Carlos Quinto

Calidad A63 − 42H

Uso Acero para hormigón armado

Peso específico γ = 7,85 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson 𝜈 = 0,3

Módulo de Corte 𝐺 = 807.692 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica 𝛼 = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible 𝜎𝑢 = 6.300 [kg/cm²]

Tensión de fluencia 𝜎𝑦 = 4.200 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Page 44: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

34

Parámetros del edificio.

Ubicación del edificio: Valdivia

Zona Sísmica: 3

Aceleración efectiva: A0 = 0,40g

Destino: Habitacional

Categoría del edificio: II

Coeficiente relativo al tipo de edificio: I = 1,0

Factor de modificación de la respuesta : R = 7, R0 = 11

Sobrecarga de uso: 200 [kg/m2]

Sobrecarga de techo: 30 [kg/m2]

Page 45: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

35

4.3.5. Modelo Edificio Ricardo Anwandter.

Descripción.

Se trata de un edificio de nueve niveles, estructurado en base a muros y marcos de hormigón

armado, unidos por una losa del mismo material en cada uno de los pisos.

Figura 4.5. Modelo Edificio Ricardo Anwandter

Fuente: Elaboración Propia

Page 46: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

36

Calidad y propiedades de los materiales.

Hormigón armado.

Tabla 4.10. Calidad y propiedades del hormigón armado Edificio Ricardo Anwandter

Calidad H30

Nivel de confianza 90%

Uso Columnas, vigas, losas, muros

𝐑𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐚 𝐥𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐫𝐞𝐬𝐢ó𝐧 𝑓𝑐′ = 250 [kg/cm²]

Peso Específico Hormigón sin armar γ = 2,4 [ton/m³]

Peso Específico Hormigón armado γ = 2,5 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad Estático E = 2,387 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Elasticidad Dinámico E = 3,29 × 105 [kg/cm²]

Módulo de Corte G = 71.610 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,2

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,0 x 10−5 [1/°C]

Fuente: Elaboración Propia

Acero de refuerzo.

Tabla 4.11. Calidad y propiedades del acero de refuerzo Edificio Ricardo Anwandter

Calidad A63 − 42H

Uso Acero para hormigón armado

Peso específico γ = 7,85 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,3

Módulo de Corte G = 807.692 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible σu = 6.300 [kg/cm²]

Tensión de fluencia σy = 4.200 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Page 47: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

37

Acero estructural.

Tabla 4.12. Calidad y propiedades del acero estructural Edificio Ricardo Anwandter

Calidad A37 − 24ES

Uso Estructura de techumbre

Peso específico γ = 7,8 [ton/m³]

Módulo de Elasticidad γ = 2,1 x 106 [kg/cm²]

Módulo de Poisson ν = 0,3

Modulo de Corte G = 800.000 [kg/cm²]

Coeficiente de dilatación térmica α = 1,1 x 10−5 [1/°C ]

Tensión admisible σu = 3.700 [kg/cm²]

Tensión de fluencia σy = 2.400 [kg/cm²]

Fuente: Elaboración Propia

Parámetros del edificio.

Ubicación del edificio: Valdivia

Zona Sísmica: 3

Aceleración efectiva: A0 = 0,40g

Destino: Habitacional

Categoría del edificio: II

Coeficiente relativo al tipo de edificio: I = 1,0

Factor de modificación de la respuesta : R = 7, R0 = 11

Sobrecarga de uso: 200 [kg/m2]

Sobrecarga de techo: 30 [kg/m2]

Page 48: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

38

Capítulo 5 ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS

Page 49: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

39

5. Capítulo 5: Análisis y determinación de parámetros

En base al estudio de la planimetría, memorias de cálculo y del análisis Modal Espectral se

obtuvieron las características estructurales de los edificios reflejados en los parámetros que a

continuación se describen. Para complementar lo expuesto en este capítulo, se recomienda consultar

el Anexo C.

5.1. Periodos fundamentales.

El análisis Modal Espectral o análisis Dinámico de estructuras tiene por objetivo encontrar

los esfuerzos y desplazamientos máximos de las estructuras, es decir considera los modos de vibrar

como variables influyentes dentro del comportamiento estructural del edificio.

Para realizar el análisis Modal Espectral, se debe analizar y resolver la ecuación diferencial

de vibración libre o equilibrio dinámico del sistema:

𝐌 𝐮 + 𝐊 𝐮 = 𝟎

Donde:

M : Matriz de masa del sistema.

K : Matriz de rigidez del sistema.

u : Vector de aceleración.

u : Vector de desplazamientos.

Mediante el software ETABS v.9.7.4 se da solución a esta ecuación y se determinan los

parámetros de periodos fundamentales y modos de vibrar.

A continuación se presenta los principales modos de vibrar de cada edificio de la muestra

final tras realizar un análisis modal. La masa participante y periodo asociado a cada modo de vibrar

son los que se describen en las siguientes tablas.

Page 50: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

40

Tabla 5.1. Periodos y masas efectivas Edificio Tornagaleones

Modo Periodo [seg] Masa X [%] Masa Y [%] Masa Z [%] Dirección

1 0,83 0,04 0,23 61,23 Z

2 0,50 62,01 0,82 0,11 X

3 0,40 0,76 64,04 0,56 Y

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 5.2. Periodos y masas efectivas Edificio Inés de Suárez

Modo Periodo [seg] Masa X [%] Masa Y [%] Masa Z [%] Dirección

1 0,52 45,77 0,06 12,87 X

2 0,40 0,00 59,16 0,12 Y

3 0,37 7,97 0,16 33,00 Z

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 5.3. Periodos y masas efectivas Edificio Independencia

Modo Periodo [seg] Masa X [%] Masa Y [%] Masa Z [%] Dirección

1 0,47 52,25 0,04 4,07 X

2 0,26 0,26 48,78 1,58 Y

3 0,15 2,05 10,75 32,75 Z

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 5.4. Periodos y masas efectivas Edificio Carlos Quinto

Modo Periodo [seg] Masa X [%] Masa Y [%] Masa Z [%] Dirección

1 0,57 6,78 0,05 59,75 Z

2 0,40 0,20 67,51 0,00 Y

3 0,29 61,49 0,29 7,83 X

Fuente: Elaboración Propia

Page 51: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

41

Tabla 5.5. Periodos y masas efectivas Edificio Ricardo Anwandter

Modo Periodo [seg] Masa X [%] Masa Y [%] Masa Z [%] Dirección

1 0,33 66,48 0,28 0,45 X

2 0,25 0,12 0,06 71,09 Z

3 0,21 0,43 72,06 0,25 Y

Fuente: Elaboración Propia

La siguiente tabla presenta el periodo fundamental asociado a cada dirección de los

edificios de la muestra final.

Tabla 5.6. Periodos fundamentales

Edificio Dirección X [seg] Dirección Y [seg]

Tornagaleones 0,50 0,40

Inés de Suárez 0,52 0,40

Independencia 0,47 0,26

Carlos Quinto 0,29 0,40

Ricardo Anwandter 0,33 0,21

Fuente: Elaboración Propia

Page 52: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

42

5.2. Peso sísmico.

Según lo establecido en la NCh433.Of.96.Mod.2009 (INN, 2009), para el cálculo de las

masas se deben considerar las cargas permanentes más un porcentaje de la sobrecarga de uso, que no

puede ser inferior a 25 % en construcciones destinadas a la habitación privada o al uso público

donde no es usual la aglomeración de personas o cosas, ni a un 50% en construcciones en que es

usual la aglomeración.

Para la determinación del peso sísmico de los edificios del estudio se consideró un 25% de

la sobrecarga de uso debido a que en su mayoría son edificios con un destino habitacional o de

oficinas donde no es usual la aglomeración de personas o cosas.

La siguiente tabla muestra el peso sísmico total de los edificios en estudio.

Tabla 5.7. Peso sísmico total de los edificios de la muestra final

Edificio Peso sísmico [ton]

Tornagaleones 3478,19

Inés de Suárez 2342,94

Independencia 2875,43

Carlos Quinto 2722,50

Ricardo Anwandter 3102,39

Fuente: Elaboración Propia

Page 53: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

43

5.3. Cuociente Altura Total / Período primer modo Traslacional H/T.

Dentro de los indicadores del Perfil Bio-Sísmico propuesto por Guendelman et al. (2004), se

encuentra el parámetro H/T, donde H es la altura total del edificio en metros [m], medida desde el

sello de fundación hasta el último piso que aporte rigidez a la estructura y T es el período del primer

modo traslacional medido en segundos [seg]. Este indicador, con dimensiones de velocidad es

considerado como el mejor estimador de la rigidez de un edificio, calificando edificios desde

extremadamente flexibles a edificios con excesiva rigidez como se indica a continuación.

𝐇

𝐓< 𝟐𝟎 Extremadamente flexible

𝟐𝟎 <𝐇

𝐓< 𝟒𝟎 Flexible

𝟒𝟎 <𝐇

𝐓< 𝟕𝟎 Normal

𝟕𝟎 <𝐇

𝐓< 𝟏𝟓𝟎 Rígido

𝟏𝟓𝟎 <𝐇

𝐓 Rigidez excesiva

Valores inferiores a 20 [m/seg], sugieren una estructura extremadamente flexible y que

probablemente presentará problemas en el cumplimiento de las disposiciones de desplazamiento

fijadas en la norma de análisis y diseño sísmico, mientras que valores superiores a 150 [m/seg],

corresponden a estructuras con excesiva rigidez lateral.

La figura 5.1, muestra la distribución estadística del indicador H/T propuesto por

Guendelman et al. (2004) en el estudio realizado del perfil Bío-Sísmico a 585 edificios construidos

en el país, en cuanto a los valores de este parámetro para los edificios del presente estudio se

presentan en la figura 5.2.

Page 54: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

44

Figura 5.1. Distribución estadística del Indicador H/T propuesto por Guendelman, et al (2004)

Fuente: Guendelman. Tomas, et al (2004)

Figura 5.2. Gráfico H/Tx y H/Ty

Fuente: Elaboración Propia

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

H/T

[m

/se

g]

Edificios

Parámetro H/T

H/Tx

H/Ty

Page 55: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

45

Tabla 5.8. Valores del parámetro H/Tx y H/Ty

Edificio Altura [m] Tx [seg] Ty [seg] h/Tx [m/seg] h/Ty [m/seg]

Tornagaleones 33 0,50 0,40 66,58 82,05

Inés de Suárez 31 0,52 0,40 59,44 77,54

Independencia 34 0,47 0,26 72,29 131,99

Carlos Quinto 30 0,29 0,40 102,94 75,87

Ricardo Anwandter 28 0,33 0,21 84,69 131,01

Fuente: Elaboración Propia

En la figura 5.1, se observa que la tendencia de los edificios construidos en nuestro país

presentan valores de H/T normales y rígidos, alcanzando aproximadamente el 90% del total de la

muestra del estudio.

En la figura 5.2, se aprecia que los edificios en su gran mayoría son clasificados como

rígidos en ambas direcciones, salvo los edificios Tornagaleones e Inés de Suárez que presentan una

rigidez normal en la dirección X en estudio. Además se observa que en su totalidad los edificios de

la muestra final presentan valores de H/T entre el rango de 60 y 130 [m/seg], tendencia que se

ajusta a lo observado en el estudio de Guendelman et al. (2004).

Page 56: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

46

5.4. Densidad de muros.

Una propiedad característica y determinante del buen comportamiento sísmico mostrado por

los edificios chilenos durante los terremotos de 1985 y 2010 es la alta densidad de muros que

presentaban sus diseños, es por ello que este parámetro es parte fundamental de presente estudio.

La densidad de muros [d] se define mediante la siguiente expresión:

𝐝 =Á𝐫𝐞𝐚 𝐝𝐞 𝐦𝐮𝐫𝐨𝐬 𝐞𝐧 𝐮𝐧𝐚 𝐝𝐢𝐫𝐞𝐜𝐜𝐢ó𝐧 𝐦𝟐

Á𝐫𝐞𝐚 𝐝𝐞 𝐩𝐥𝐚𝐧𝐭𝐚 𝐝𝐞𝐥 𝐩𝐢𝐬𝐨 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐢𝐝𝐞𝐫𝐚𝐝𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐞𝐝𝐢𝐟𝐢𝐜𝐢𝐨 𝐦𝟐

Wood (1991), observó los daños en edificios de hormigón armado producto del terremoto de

1985. En su estudio registró índices típicos de este parámetro en el diseño de edificios chilenos,

registrando valores de densidad de muros entre 0,015 y 0,035, rango en el cual el daño estructural

observado era prácticamente inexistente.

A continuación se presenta los valores de la densidad de muros para el subterráneo, primer

piso y piso tipo de los edificios respectivamente.

Tabla 5.9. Densidad de muros del subterráneo, primer piso y piso tipo

Edificio Subterráneo Primer piso Piso tipo

Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y

Tornagaleones - - 0,0451 0,0395 0,0209 0,0174

Inés de Suárez 0,0291 0,0180 0,0196 0,0146 0,0206 0,0248

Independencia 0,0292 0,0298 0,0152 0,0278 0,0110 0,0250

Carlos Quinto 0,0324 0,0344 0,0219 0,0141 0,0219 0,0141

Ricardo Anwandter - - 0,0332 0,0324 0,0178 0,0341

Fuente: Elaboración Propia

En la figura 5.3, se entrega la información relacionada con los edificios que presentan

subterráneos. De esta figura se observa que la densidad de muros en la dirección X de los

subterráneos de los edificios esta en el rango comprendido entre 0,029 y 0,032, mientras que en la

dirección Y estos valores están entre 0,018 y 0,034.

Page 57: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

47

Figura 5.3. Gráfico densidad de muros subterráneo

Fuente: Elaboración Propia

Los valores de densidad de muros para el caso del primer piso y del piso tipo se muestran en

la figuras 5.4 y 5.5 respectivamente.

Para el caso del primer piso los valores en dirección X están entre 0,015 y 0,045, mientras

que para la dirección Y la densidad de muros varía entre 0,014 y 0,039.

Para el piso tipo de los edificios los valores en la dirección X están entre 0,011 y 0,021, para

la dirección Y se tiene una densidad de muros entre 0,014 y 0,034.

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

Den

sid

ad d

e m

uro

s

Edificios

Densidad de muros subterráneo

Dirección X

Dirección Y

Page 58: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

48

Figura 5.4. Gráfico densidad de muros primer piso

Fuente: Elaboración Propia

Figura 5.5. Gráfico densidad de muros piso tipo

Fuente: Elaboración Propia

0,0000,0050,0100,0150,0200,0250,0300,0350,0400,0450,050

Den

sid

ad

de

mu

ros

Edificios

Densidad de muros primer piso

Dirección X

Dirección Y

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

Den

sid

ad d

e m

uro

s

Edificios

Densidad de muros piso tipo

Dirección X

Dirección Y

Page 59: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

49

De los resultados obtenidos se observa que en general los valores de densidad de muros

están dentro del rango típico que caracteriza a los edificios construidos en nuestro país según lo

observado por Wood (1991). Existen algunos casos extremos que se escapan levemente de este

rango, como en el piso tipo del edificio Independencia con un valor de 0,011 y el primer piso del

edificio Tornagaleones con un valor de 0,045.

Se aprecia una disminución en la densidad de muros al comparar los subterráneos con los

primeros pisos de los edificios, lo cual se puede explicar por el uso de muros de mayor espesor en

los subterráneos y los requerimientos actuales en el uso del primer piso, lo cual muestra una

tendencia a ser cada vez plantas más libres destinados en nuestro caso a ser oficinas, locales

comerciales o recepciones en edificios de uso habitacional.

Al comparar el primer piso con los pisos tipo, se observa que la densidad de muros en

general se conserva en aquellos edificios que presentan regularidad en sus plantas. En cuanto a

aquellos que tienen plantas irregulares en altura, presentan cambios más bruscos de este índice,

principalmente debido a que muros del primer piso desaparecen en pisos superiores por la

disminución de la planta.

Page 60: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

50

5.5. Densidad de muros por unidad de piso y por unidad de peso.

La influencia que presenta el tamaño del edificio en la cantidad de muros que posee, es

evaluada por el parámetro de densidad de muro por unidad de piso y unidad de peso [dnp ]

(Calderón, 2007).

El parámetro dnp se determina mediante la siguiente expresión:

𝐝𝐧𝐩 =Á𝐫𝐞𝐚 𝐝𝐞 𝐦𝐮𝐫𝐨𝐬 𝐞𝐧 𝐮𝐧𝐚 𝐝𝐢𝐫𝐞𝐜𝐜𝐢ó𝐧 𝐦𝟐

𝐍ú𝐦𝐞𝐫𝐨 𝐝𝐞 𝐩𝐢𝐬𝐨𝐬 𝐬𝐨𝐛𝐫𝐞 𝐞𝐥 𝐧𝐢𝐯𝐞𝐥 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐢𝐝𝐞𝐫𝐚𝐝𝐨 ∗ 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐩𝐢𝐬𝐨 [𝐭𝐨𝐧]

En base a los datos obtenidos de la planimetría, se calculó el dnp para cada piso de los

edificios perteneciente a la muestra final. Los valores para subterráneo, primer piso y piso tipo se

muestran en la tabla 5.10.

Tabla 5.10. Valor de dnp en subterráneo, primer piso y piso tipo en [m²/ton]

Edificio Subterráneo Primer piso Piso tipo

Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y Dirección X Dirección Y

Tornagaleones - - 0,0041 0,0036 0,0162 0,0134

Inés de Suárez 0,0093 0,0058 0,0102 0,0076 0,0145 0,0175

Independencia 0,0076 0,0077 0,0054 0,0098 0,0084 0,0192

Carlos Quinto 0,0085 0,0090 0,0119 0,0077 0,0191 0,0123

Ricardo Anwandter - - 0,0089 0,0087 0,0103 0,0198

Fuente: Elaboración Propia

Los valores de dnp para los casos en que el edificio presenta subterráneo, se muestran en la

figura 5.6.

Page 61: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

51

Figura 5.6. Gráfico dnp en subterráneo

Fuente: Elaboración Propia

En la figura 5.6, se observa que para los subterráneos de los edificios el dnp en dirección X

presenta valores entre 0,0076 y 0,093 [m2/ton], mientras que para la dirección Y entre 0,058 y 0,09

[m2/ton].

En el subterráneo del edificio Inés de Suárez se aprecia una gran diferencia al estudiar ambas

direcciones, lo que supone una mayor concentración de muros en dirección X, mientras que para los

edificios Independencia y Carlos Quinto la diferencia entre ambas direcciones es leve y muy similar

al comparar entre ambos edificios, esto se debe a que presentan la misma cantidad de pisos.

Si bien este parámetro tiene relación directa con la densidad de muros presentada por piso y

la altura de los edificios, también hay que considerar el área de la planta en estudio y las longitudes

respectivas, es por ello que al observar la densidad de muros en dirección X del edificio Inés de

Suárez nos encontramos con el valor más bajo en X, mientras que para el dnp se encuentra el más

alto observado.

0,0000,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,010

dn

p [

m²/

ton

]

Edificios

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso subterráneo

Dirección X

Dirección Y

Page 62: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

52

Los valores de dnp del primer piso se ilustran en la figura 5.7. De esta figura se observa que

el rango de valores para la dirección X está entre 0,0041 y 0,0119 [m2/ton]. Para la dirección Y

este valor está entre 0,0036 y 0,0098 [m2/ton].

El edificio Tornagaleones presenta el valor más bajo de este parámetro, esto se debe a la

baja concentración de muros en ambas direcciones y al número de pisos sobre el nivel en estudio. A

su vez se observa una mayor concentración de muros en dirección X en los edificios Inés de Suárez

y Carlos Quinto, mientras que el Independencia presenta una concentración mayor en dirección Y.

El dnp del Ricardo Anwandter sugiere una concentración similar en ambas direcciones.

Figura 5.7. Gráfico dnp en primer piso

Fuente: Elaboración Propia

0,000

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

0,014

dn

p [

m²/

ton

]

Edificios

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso primer piso

Dirección X

Dirección Y

Page 63: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

53

La figura 5.8, muestra los valores de dnp para el piso tipo. En este caso se tomó el piso tipo

que contenga el mismo número de pisos superiores en todos los edificios. Los valores de este

parámetro en dirección X están entre 0,0084 y 0,0191 [m2/ton], mientras que para la dirección Y

se tiene que el rango está entre 0,0123 y 0,0198 [m2/ton].

Figura 5.8. Gráfico dnp en piso tipo

Fuente: Elaboración Propia

De la figura anterior, se observa un incremento del valor en este índice lo que se debe al

menor número de niveles sobre el piso en estudio. En los edificios Tornagaleones e Inés de Suárez

se muestra una concentración similar de muros en ambas direcciones, mientras que para el

Independencia y Ricardo Anwandter la concentración aumenta en la dirección Y. Una concentración

de muros mayor en la dirección X es la que presenta el edificio Carlos Quinto.

0,0000

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

dn

p [

m²/

Ton

]

Ediificios

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso piso tipo

Dirección X

Dirección Y

Page 64: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

54

Capítulo 6 CONCLUSIONES

Page 65: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

55

Capítulo 6: Conclusiones.

El objetivo principal de este trabajo fue realizar una caracterización estructural de edificios

de hormigón armado de siete o más pisos construidos en la ciudad de Valdivia. Tanto este objetivo,

como los específicos se cumplieron satisfactoriamente.

En relación a los modelos estructurales de los edificios que se lograron construir en base a la

información recopilada en memorias de cálculo, planos arquitectónicos y estructurales, podemos

decir que en ningún caso son copia exacta de los originales, ya que existen características propias y

particulares que escapan a la información pública disponible, por lo cual se espera cierto margen de

error en los resultados, esto no implica que el estudio este erróneo ya que los valores utilizados para

determinar los parámetros son generales y no se ven afectados por pequeños cambios estructurales,

por lo cual los índices determinados en este estudio son muy aproximados a los reales de cada

edificio.

Respecto a los parámetros, el índice H/T mostró que los edificios del estudio se mantuvieron

dentro del rango normal y rígido, lo cual concuerda con la tendencia presentada por los edificios

construidos en nuestro país según lo observado por Guendelman et al. (2004).

La densidad de muros de los pisos se encuentra dentro o muy próxima al rango

característico de los edificios chilenos según lo observado por Wood (1991). A su vez se muestra

una tendencia a disminuir o mantener la densidad de muros en pisos superiores, sin embargo esto

no ocurre en el edificio Independencia donde la disminución de la planta de los pisos superiores,

aumenta el valor de este índice considerablemente.

En cuanto para el dnp para los casos del estudio, los valores presentados por los pisos de los

edificios están sobre la tendencia observada por Calderón (2007), esto se debe a que los edificios

de la muestra final en general presentaban menor cantidad de pisos y con ello valores mayores de

este parámetro.

Cabe destacar que por lo limitado del tiempo estipulado para el desarrollo del trabajo de

titulo, la muestra solo abarco edificios de siete o mas pisos con documentación completa, lo cual no

Page 66: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

56

necesariamente entrega una visión representativa de las estructuras emplazadas en Valdivia, no

obstante es un buen comienzo para fomentar un estudio futuro y abarcar con esto la totalidad de los

edificios emplazados en la ciudad que fue escenario del evento sísmico de mayor registro en

tiempos modernos a nivel mundial.

Como trabajo futuro se propone:

Extender la muestra de edificios, con esto evaluar el impacto que tiene sobre las

estructuras la evolución de normas y códigos antisísmicos vigentes en cada periodo.

Además obtener una visión más representativa de las edificaciones de la ciudad.

Extender los parámetros a evaluar para tener una mayor cantidad de características

estructurales de los edificios.

Realizar un levantamiento en aquellos edificios que presentaban escasa información de

planimetría y memorias de cálculo incompletas.

Page 67: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

57

Capítulo 7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Page 68: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

58

Capítulo 7: Referencias bibliográficas

ALVAYAY B., D.A. 2012. Evaluación de la Vulnerabilidad Sísmica del Casco Urbano de la Ciudad

de Valdivia, Empleando Índices de Vulnerabilidad. Tesis Pregrado. Valdivia, Universidad Austral

de Chile, Facultad de Ciencias de la Ingeniería. 141 p.

CALDERÓN C., J.A. 2007. Actualización de tipologías estructurales usadas en edificios de

hormigón armado en Chile. Tesis Pregrado. Santiago, Universidad de Chile, Facultad de Ciencias

Físicas y Matemáticas. 80 p.

DELGADO R., C.P. 2011. Calificación Sísmica de Edificios de Hormigón Armado de la Ciudad de

Valdivia. Tesis Pregrado. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias de la

Ingeniería. 116 p.

ENE, D., I. CRAIFALEANU. 2010. Seismicity and design codes in Chile: Characteristic features

and comparison with some of the provisions of the Romanian Seismic Code. Constructii. 10 (2): 69-

78.

GUENDELMAN, T. ; J. LINDENBERG ; M. GUENDELMAN. 2004. Perfil Bío-Sísmico de

Edificios. En: Análisis Estadístico y Dinámico de Estructuras. Guendelman B., Tomas. Capitulo 10.

GUZMÁN, M. 1998. Caracterización de Tipologías Estructurales Usadas en el Diseño de Edificios

Altos en Chile. Tesis Pregrado. Santiago de Chile, Universidad de Chile, Facultad de Ciencias

Físicas y Matemáticas. 164p. (Original no consultado, citado por: GAZITÚA R., C. A. 2004.

Comportamiento Sísmico Inelástico de Edificios con Estructuración de Muros y Pórticos de

Hormigón Armado, con Reducción de Planta en Altura. Tesis Magíster en Ciencias de la Ingeniería.

Santiago de Chile, Pontificia Universidad Católica de Chile. 358p.)

HENOCH I., R.A. 2007. Calificación sísmica de edificios altos. Tesis Pregrado. Santiago de Chile,

Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. 128 p.

INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN. 2009. Diseño sísmico de edificios. NCh 433

Of.96.Mod.2009. 43 p.

Page 69: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

59

MINSAL. 2000. Bases metodológicas, evaluación de vulnerabilidad sísmica de edificaciones

estructuradas con pórticos de hormigón armado. Centro colaborador OPS/OMS para mitigación de

desastres en establecimientos de salud. Universidad de Chile. Chile.

MSGP. 2011. Balance de Reconstrucción A un año del 27/F. División de Estudios, Ministerio

Secretaria General de la Presidencia.

NUÑEZ C., M.A. 2010. Análisis de los daños provocados por el terremoto del 27 de Febrero de

2010 a los edificios de Villa Cordillera, Comuna de Rancagua. Tesis Pregrado. Santiago de Chile,

Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. 200 p.

RIDDELL, R. ; S. WOOD ; J. DE LA LLERA. 1987. The 1985 Chile Earthquake, Structural

Characteristics and Damage Statistics for the Building Inventory in Viña del Mar. A Report to the

National Science Foundation. University of Illinois.

TORO P., D.F. 2011. Análisis de Vulnerabilidad Sísmica Aplicado a Edificios de Hormigón

Armado. Tesis Pregrado. Valdivia, Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias de la

Ingeniería. 84 p.

WOOD, S. L. 1991. Performance of reinforced concrete buildings during the 1985 Chile

Earthquake: Implications for the design of structural walls. Earthquake Spectra. 7 (4): 607-638.

Page 70: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

60

ANEXOS

Page 71: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

61

Anexos

Anexo A.

El presente anexo tiene por objetivo presentar la ficha técnica y describir cada uno de los

ítems que la conforman.

A.1. Ficha tipo.

Tabla A-1: Datos de la ficha técnica tipo

1 Nombre: Fotografía fachada.

2 Ubicación:

3 Dirección:

4 Rol:

5 Año de entrega:

6 Uso:

7 N° de pisos:

8 N° de subterráneos:

9 Tipología estructural:

10 Hormigón utilizado:

11 Acero utilizado:

12 Altura total:

13 Altura sobre el suelo:

14 Zona sísmica:

15

Subterráneo

Altura:

Longitud de planta:

Ancho de planta:

17

Piso tipo

Área de planta: Altura:

Espesor de losa: Longitud de planta:

Espesor de muros: Ancho de planta:

Viga típica: Área de planta:

Dimensión columna: Espesor de losa:

16

Primer piso Espesor de muros:

Altura: Viga típica:

Longitud de planta: Dimensión columna:

Ancho de planta: 18 Tipo de Fundación:

Área de planta:

19

Presión admisible en el suelo

Espesor de losa: Estática:

Espesor de muros: Dinámica:

Viga típica: 20 Sobrecarga de uso:

Dimensión columna: 21 Sobrecarga de techo:

Page 72: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

62

A.2. Ítems de la ficha tipo.

A continuación se explican los diferentes ítems que contiene la ficha tipo:

1. Nombre: nombre particular del edificio en estudio.

2. Ubicación: ciudad donde está construido el edificio en estudio.

3. Dirección: dirección exacta del edificio en estudio.

4. Rol: número de enrolamiento en el Servicio de Impuestos Internos.

5. Año de entrega: año aproximado de la recepción municipal.

6. Uso: calificación referida al destino como habitacional, comercial.

7. N° de pisos: pisos sobre el suelo, sin considerar sala de maquinas.

8. N° de subterráneos: total de pisos subterráneos.

9. Tipología estructural: se refiere al sistema estructural sismorresistente empleado.

10. Hormigón utilizado: se refiere al tipo de hormigón empleado en la construcción de elementos

estructurales.

11. Acero utilizado: se refiere al tipo de acero empleado en la construcción de elementos

estructurales.

12. Altura total: altura considerada desde el sello de fundación hasta el último piso que aporte

rigidez, sin considerar salas de maquinas y pisos superiores que posean menos del 10% del piso

tipo anterior.

13. Altura sobre el suelo: es la altura medida desde el suelo del primer piso hasta el último piso que

aporte rigidez.

14. Zona sísmica: se refiere a la zonificación contenida en la NCh433.Of1996Mod2009 (INN,

2009).

15, 16,17. Pisos.

a. Altura: es la altura del piso considerado.

b. Longitud de planta: es la medida del lado mayor de la planta del piso considerado.

c. Ancho de planta: es la medida del lado menor de la planta del piso considerado.

d. Área: es el área de la planta del piso considerado.

e. Espesor de losa: es el espesor típico de la losa de hormigón armado del piso

considerado.

Page 73: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

63

f. Espesor de muros: es el espesor típico de los muros de hormigón armado del piso

considerado.

g. Viga típica: dimensiones de la viga típica de hormigón armado del piso considerado.

h. Dimensión columna: dimensiones de las columnas típicas de hormigón armado del pido

considerado.

18. Tipo de fundación: se refiere al sistema de fundaciones que posee el edificio en estudio.

19. Presión admisible en el suelo: son las presiones de contacto usado en el diseño de la fundación.

20. Sobrecarga de uso: se refiere a la carga adicional considerada debido al uso del edificio en

estudio.

21. Sobrecarga de techo: se refiere a la carga adicional considerada en el techo del edificio en

estudio.

Page 74: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

64

Anexo B.

El siguiente anexo complementa la información referente a la generación de los modelos

estructurales, al mostrar las plantas representativas de los pisos de cada edificio de la muestra final,

según la información contenida en los planos de estructuras y arquitectura respectivamente.

B.1. Edificio Tornagaleones.

A continuación se presentan las plantas de los pisos representativos del modelo Edificio

Tornagaleones.

Figura B-1: Planta primer piso Edificio Tornagaleones

Fuente: Elaboración Propia

Page 75: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

65

Figura B-2: Planta piso tipo Edificio Tornagaleones

Fuente: Elaboración Propia

Page 76: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

66

B.2. Edificio Inés de Suárez.

A continuación se presentan las plantas de los pisos representativos del modelo Edificio Inés

de Suárez.

Figura B-3: Planta subterráneo Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

Page 77: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

67

Figura B-4: Planta primer piso Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

Figura B-5: Planta piso tipo Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

Page 78: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

68

B.3. Edificio Independencia.

A continuación se presentan las plantas de los pisos representativos del modelo Edificio

Independencia.

Figura B-6: Planta subterráneo Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

Page 79: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

69

Figura B-7: Planta primer piso Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

Figura B-8: Planta piso tipo Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

Page 80: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

70

B.4. Edificio Carlos Quinto.

A continuación se presentan las plantas de los pisos representativos del modelo Edificio

Carlos Quinto.

Figura B-9: Planta subterráneo Edificio Carlos Quinto

Fuente: Elaboración Propia

Figura B-10: Planta piso tipo Edificio Carlos Quinto

Fuente: Elaboración Propia

Page 81: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

71

B.5. Edificio Ricardo Anwandter.

A continuación se presentan las plantas de los pisos representativos del modelo Edificio

Ricardo Anwandter.

Figura B-11: Planta primer piso Edificio Ricardo Anwandter

Fuente: Elaboración Propia

Figura B-12: Planta piso tipo Edificio Ricardo Anwandter

Fuente: Elaboración Propia

Page 82: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

72

Anexo C.

El presente anexo tiene por objetivo complementar la información entregada referente a los

parámetros del estudio.

C.1. Peso sísmico.

C.1.1. Peso sísmico por piso Edificio Tornagaleones.

Tabla C-1: Peso sísmico por piso Edificio Tornagaleones

Piso Peso Sísmico [Ton]

1 420,61

2 345,83

3 333,49

4 333,49

5 333,49

6 325,76

7 318,04

8 318,04

9 318,03

10 305,14

11 126,29

Fuente: Elaboración Propia

Page 83: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

73

C.1.2. Peso sísmico por piso Edificio Inés de Suárez.

Tabla C-2: Peso sísmico por piso Edificio Inés de Suárez.

Piso Peso Sísmico [Ton]

Sub 438,17

1 173,11

2 196,33

3 196,33

4 196,33

5 196,33

6 196,33

7 196,33

8 196,33

9 196,33

10 161,07

Fuente: Elaboración Propia

C.1.3. Peso sísmico por piso Edificio Independencia.

Tabla C-3: Peso sísmico por piso Edificio Independencia.

Piso Peso Sísmico [Ton]

Sub 446,52

1 386,93

2 341,16

3 345,61

4 332,05

5 252,84

6 237,88

7 205,31

8 187,44

9 139,72

Fuente: Elaboración Propia

Page 84: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

74

C.1.4. Peso sísmico por piso Edificio Carlos Quinto.

Tabla C-4: Peso sísmico por piso Edificio Carlos Quinto.

Piso Peso Sísmico [Ton]

Sub 357,09

Piso 1 258,32

Piso 2 262,77

Piso 3 262,78

Piso 4 262,77

Piso 5 262,77

Piso 6 262,77

Piso 7 264,93

Piso 8 268,15

Piso 9 260,17

Fuente: Elaboración Propia

C.1.5. Peso sísmico por piso Edificio Ricardo Anwandter.

Tabla C-5: Peso sísmico por piso Edificio Ricardo Anwandter

Piso Peso Sísmico [Ton]

1 453,88

2 366,80

3 365,36

4 365,36

5 353,35

6 337,88

7 328,20

8 290,43

9 241,16

Fuente: Elaboración Propia

Page 85: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

75

C.2. Densidad de muros.

A continuación se entregan los valores de densidad de muro por piso de los edificios de la

muestra final.

C.2.1. Densidad de muros por piso Edificio Tornagaleones.

Tabla C-6: Densidad de muros por piso Edificio Tornagaleones

Piso dx dy dx% dy%

1 0,0451 0,0395 4,51% 3,95%

2 0,0279 0,0221 2,79% 2,21%

3 0,0209 0,0174 2,09% 1,74%

4 0,0209 0,0174 2,09% 1,74%

5 0,0209 0,0174 2,09% 1,74%

6 0,0209 0,0174 2,09% 1,74%

7 0,0167 0,0139 1,67% 1,39%

8 0,0167 0,0139 1,67% 1,39%

9 0,0167 0,0139 1,67% 1,39%

10 0,0167 0,0139 1,67% 1,39%

11 0,0258 0,0234 2,58% 2,34%

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-1: Gráfico densidad de muros por piso edificio Tornagaleones

Fuente: Elaboración Propia

0,00%0,50%1,00%1,50%2,00%2,50%3,00%3,50%4,00%4,50%5,00%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Den

sid

ad d

e M

uro

s

Piso

Densidad de Muros E. Tornagaleones

Dirección X

Dirección Y

Page 86: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

76

C.2.2. Densidad de muros por piso Edificio Inés de Suárez.

Tabla C-7: Densidad de muros por piso Edificio Inés de Suárez

Piso dx dy dx% dy%

Sub. 0,0291 0,0180 2,91% 1,80%

1 0,0196 0,0146 1,96% 1,46%

2 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

3 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

4 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

5 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

6 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

7 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

8 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

9 0,0206 0,0248 2,06% 2,48%

10 0,0185 0,0238 1,85% 2,38%

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-2: Gráfico densidad de muros por piso Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

0,00%

0,50%

1,00%

1,50%

2,00%

2,50%

3,00%

3,50%

4,00%

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Den

sid

ad d

e M

uro

s

Piso

Densidad de Muros E. Inés de Suárez

Dirección X

Dirección Y

Page 87: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

77

C.2.3. Densidad de muros por piso Edificio Independencia.

Tabla C-8: Densidad de muros por piso Edificio Independencia

Piso dx dy dx% dy%

Sub. 0,0292 0,0298 2,92% 2,98%

1 0,0152 0,0278 1,52% 2,78%

2 0,0110 0,0250 1,10% 2,50%

3 0,0110 0,0250 1,10% 2,50%

4 0,0110 0,0250 1,10% 2,50%

5 0,0124 0,0305 1,24% 3,05%

6 0,0124 0,0305 1,24% 3,05%

7 0,0181 0,0344 1,81% 3,44%

8 0,0181 0,0342 1,81% 3,42%

9 0,0199 0,0379 1,99% 3,79%

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-3: Gráfico densidad de muros por piso Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

0,00%

0,50%

1,00%

1,50%

2,00%

2,50%

3,00%

3,50%

4,00%

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Den

sid

ad d

e M

uro

s

Piso

Densidad de Muros E. Independencia

Dirección X

Dirección Y

Page 88: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

78

C.2.4. Densidad de muros por piso Edificio Carlos Quinto.

Tabla C- 9: Densidad de muros por piso Edificio Carlos Quinto

Piso dx dy dx% dy%

Sub. 0,0324 0,0344 3,24% 3,44%

1 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

2 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

3 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

4 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

5 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

6 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

7 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

8 0,0219 0,0141 2,19% 1,41%

9 0,0224 0,0139 2,24% 1,39%

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-4: Gráfico densidad de muros por piso Edificio Carlos Quinto

Fuente: Elaboración Propia

0,00%

0,50%

1,00%

1,50%

2,00%

2,50%

3,00%

3,50%

4,00%

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Den

sid

ad d

e M

uro

s

Piso

Densidad de Muros E. Carlos Quinto

Dirección X

Dirección Y

Page 89: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

79

C.2.5. Densidad de muros por piso Edificio Ricardo Anwandter.

Tabla C- 10: Densidad de muros por piso Edificio Ricardo Anwandter

Piso dx dy dx% dy%

1 0,0332 0,0324 3,32% 3,24%

2 0,0178 0,0341 1,78% 3,41%

3 0,0178 0,0341 1,78% 3,41%

4 0,0178 0,0341 1,78% 3,41%

5 0,0178 0,0341 1,78% 3,41%

6 0,0161 0,0262 1,61% 2,62%

7 0,0169 0,0275 1,69% 2,75%

8 0,0177 0,0338 1,77% 3,38%

9 0,0213 0,0309 2,13% 3,09%

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-5: Gráfico densidad de muros por piso Edificio Ricardo Anwandter

Fuente: Elaboración Propia

0,00%

0,50%

1,00%

1,50%

2,00%

2,50%

3,00%

3,50%

4,00%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Den

sid

ad d

e M

uro

s

Piso

Densidad de Muros E. Ricardo Anwandter

Dirección X

Dirección Y

Page 90: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

80

C.3. Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso.

A continuación se entregan los valores de dnp por piso de los edificios de la muestra final.

C.3.1.Valores de dnp por piso Edificio Tornagaleones.

Tabla C-11: Valores de dnp por piso Edificio Tornagaleones

Piso dnp X [m²/m] dnp Y [m²/m]

1 0,0041 0,0036

2 0,0065 0,0052

3 0,0101 0,0084

4 0,0116 0,0096

5 0,0135 0,0112

6 0,0162 0,0134

7 0,0202 0,0168

8 0,0270 0,0224

9 0,0405 0,0336

10 0,0809 0,0672

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-6: Gráfico valores de dnp por piso Edificio Tornagaleones

Fuente: Elaboración Propia

0,0000,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0800,0900,100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

dn

p [

m²/

ton

]

Piso

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso E. Tornagaleones

Dirección X

Dirección Y

Page 91: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

81

C.3.2. Valores de dnp por piso Edificio Inés de Suárez.

Tabla C-12: Valores de dnp por piso Edificio Inés de Suárez

Piso dnp X [m²/m] dnp Y [m²/m]

Sub. 0,0093 0,0058

1 0,0102 0,0076

2 0,0091 0,0109

3 0,0104 0,0125

4 0,0121 0,0146

5 0,0145 0,0175

6 0,0181 0,0219

7 0,0242 0,0291

8 0,0363 0,0437

9 0,0726 0,0874

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-7: Gráfico valores de dnp por piso Edificio Inés de Suárez

Fuente: Elaboración Propia

0,0000,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0800,0900,100

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

dn

p [

m²/

ton

]

Piso

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso E. Inés de Suárez

Dirección X

Dirección Y

Page 92: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

82

C.3.3. Valores de dnp por piso Edificio Independencia.

Tabla C-13: Valores de dnp por piso Edificio Independencia

Piso dnp X [m²/m] dnp Y [m²/m]

Sub. 0,0076 0,0077

1 0,0054 0,0098

2 0,0060 0,0137

3 0,0070 0,0160

4 0,0084 0,0192

5 0,0099 0,0245

6 0,0133 0,0327

7 0,0237 0,0452

8 0,0477 0,0902

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-8: Gráfico valores de dnp por piso Edificio Independencia

Fuente: Elaboración Propia

0,0000,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0800,0900,100

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8

dn

p [

m²/

ton

]

Piso

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso E. Independencia

Dirección X

Dirección Y

Page 93: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

83

C.3.4. Valores de dnp por piso Edificio Carlos Quinto.

Tabla C-14: Valores de dnp por piso Edificio Carlos Quinto

Piso dnp X [m²/m] dnp Y [m²/m]

Sub. 0,0085 0,0090

1 0,0119 0,0077

2 0,0136 0,0088

3 0,0159 0,0102

4 0,0191 0,0123

5 0,0239 0,0154

6 0,0318 0,0205

7 0,0477 0,0307

8 0,0954 0,0615

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-9: Gráfico valores de dnp por piso Edificio Carlos Quinto

Fuente: Elaboración Propia

0,00000,01000,02000,03000,04000,05000,06000,07000,08000,09000,1000

Sub. 1 2 3 4 5 6 7 8

dn

p [

m²/

ton

]

Piso

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso E. Carlos Quinto

Dirección X

Dirección Y

Page 94: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

84

C.3.5. Valores de dnp por piso Edificio Ricardo Anwandter.

Tabla C-15: Valores de dnp por piso Edificio Ricardo Anwandter

Piso dnp X [m²/m] dnp Y [m²/m]

1 0,0089 0,0087

2 0,0074 0,0142

3 0,0086 0,0165

4 0,0103 0,0198

5 0,0129 0,0248

6 0,0191 0,0312

7 0,0287 0,0468

8 0,0518 0,0991

Fuente: Elaboración Propia

Figura C-10: Gráfico valores de dnp por piso Edificio Ricardo Anwandter

Fuente: Elaboración Propia

0,0000,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0800,0900,100

1 2 3 4 5 6 7 8

dn

p [

m²/

ton

]

Piso

Densidad de muros por unidad de piso y unidad de peso E. Ricardo Anwandter

Dirección X

Dirección Y

Page 95: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

85

C.4. Rigidez, Centro de Rigidez, Centro de Masa y Excentricidad por piso.

C.4.1. Características complementarias Edificio Tornagaleones.

Tabla C-16: Valor de k, C.R, C.M, e y e% por piso Edificio Tornagaleones

Piso Rigidez [Ton/m] Centro de Rigidez [m] Centro de Masa [m] Excentricidad [m] Excentricidad %

Kx Ky Xr Yr Xg Yg eX eY eX% eY%

1 1403231 1353601 9,10 8,54 8,00 9,60 1,10 1,06 6,88 5,90

2 1435142 1169624 10,72 9,36 10,01 10,04 0,71 0,68 3,93 3,77

3 1548750 1449804 10,49 9,73 10,00 10,03 0,48 0,30 2,68 1,67

4 1548750 1449804 10,35 9,96 10,00 10,03 0,35 0,07 1,92 0,41

5 1548750 1449804 10,31 10,08 10,00 10,03 0,31 0,04 1,71 0,24

6 1548750 1449804 10,31 10,14 10,01 10,03 0,30 0,11 1,68 0,59

7 1228622 1147343 10,33 10,18 10,01 10,03 0,31 0,14 1,74 0,79

8 1228622 1147343 10,36 10,19 10,01 10,03 0,35 0,16 1,93 0,88

9 1228622 1147343 10,41 10,20 10,01 10,03 0,40 0,17 2,23 0,93

10 1228622 1147343 10,50 10,21 10,04 10,02 0,47 0,19 2,61 1,03

11 478403 494692 10,75 10,28 10,03 10,09 0,72 0,20 7,23 1,99

Fuente: Elaboración Propia

C.4.2. Características complementarias Edificio Inés de Suárez.

Tabla C-17: Valor de k, C.R, C.M, e y e% por piso Edificio Inés de Suárez

Piso Rigidez [Ton/m] Centro de Rigidez [m] Centro de Masa [m] Excentricidad [m] Excentricidad %

Kx Ky Xr Yr Xg Yg eX eY eX% eY%

Sub 4451368 2592673 13,58 14,69 14,01 12,74 0,44 1,95 2,08 7,22

1 1576314 1057602 13,82 17,75 13,80 19,66 0,03 1,91 0,12 13,61

2 1315792 1879915 13,79 17,73 13,80 19,77 0,02 2,04 0,08 14,54

3 1284801 1879915 13,77 17,59 13,80 19,76 0,04 2,17 0,17 15,46

4 1315792 1879915 13,76 17,45 13,80 19,76 0,05 2,31 0,21 16,51

5 1284801 1879915 13,75 17,31 13,86 19,78 0,11 2,48 0,52 17,71

6 1315792 1879915 13,76 17,17 13,96 19,82 0,20 2,65 0,96 18,94

7 1284801 1879915 13,75 17,05 13,80 19,76 0,05 2,71 0,25 19,37

8 1315792 1879915 13,74 16,94 13,80 19,76 0,06 2,82 0,30 20,17

9 1284801 1879915 13,73 16,83 13,80 19,71 0,06 2,88 0,31 20,58

10 1185799 1784075 13,72 16,66 13,78 19,71 0,06 3,05 0,28 21,81

Fuente: Elaboración Propia

Page 96: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

86

C.4.3. Características complementarias Edificio Independencia.

Tabla C-18: Valor de k, C.R, C.M, e y e% por piso Edificio Independencia

Piso Rigidez [Ton/m] Centro de Rigidez [m] Centro de Masa [m] Excentricidad [m] Excentricidad %

Kx Ky Xr Yr Xg Yg eX eY eX% eY%

Sub 2709020 2821571 10,60 11,97 11,16 12,13 0,56 0,16 2,81 0,81

1 1084002 2283809 10,16 15,89 11,42 13,34 1,26 2,55 6,30 12,76

2 926768 2283260 11,60 15,62 12,58 12,70 0,98 2,92 4,91 14,61

3 926768 2283260 11,60 15,62 12,58 12,70 0,98 2,92 4,91 14,61

4 926768 2283260 11,60 15,62 12,58 12,70 0,98 2,92 4,91 14,61

5 523270 1460371 14,15 11,06 13,87 11,22 0,28 0,16 1,74 1,14

6 523270 1460371 14,15 11,06 13,87 11,22 0,28 0,16 1,74 1,14

7 520829 1138568 12,05 11,08 12,56 11,15 0,51 0,07 4,61 0,50

8 520693 1041872 11,71 11,08 12,55 11,18 0,84 0,10 7,60 0,73

9 520829 1138568 12,05 11,08 12,56 11,15 0,51 0,07 5,07 0,50

Fuente: Elaboración Propia

C.4.4. Características complementarias Edificio Carlos Quinto.

Tabla C-19: Valor de k, C.R, C.M, e y e% por piso Edificio Carlos Quinto

Piso Rigidez [Ton/m] Centro de Rigidez [m] Centro de Masa [m] Excentricidad [m] Excentricidad %

Kx Ky Xr Yr Xg Yg eX eY eX% eY%

Sub 2985115 3433223 12,34 6,39 12,80 7,17 0,46 0,79 1,59 5,63

1 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

2 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

3 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

4 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

5 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

6 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

7 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

8 1622355 1213745 14,79 6,00 14,84 6,47 0,05 0,47 0,18 3,36

9 1530857 1124730 13,53 6,55 14,84 6,76 1,32 0,21 4,70 1,60

Fuente: Elaboración Propia

Page 97: CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS DE HORMIGÓN

87

C.4.5. Características complementarias Edificio Ricardo Anwandter.

Tabla C-20: Valor de k, C.R, C.M, e y e% por piso Edificio Ricardo Anwandter

Piso Rigidez [Ton/m] Centro de Rigidez [m] Centro de Masa [m] Excentricidad [m] Excentricidad %

Kx Ky Xr Yr Xg Yg eX eY eX% eY%

1 2820488 2736616 8,88 12,27 9,84 10,75 0,96 1,52 5,07 7,24

2 1475255 3225067 9,49 11,48 9,77 10,68 0,27 0,80 1,45 3,80

3 1475255 3225067 9,73 11,00 9,77 10,68 0,04 0,32 0,19 1,53

4 1475255 3225067 9,84 10,72 9,77 10,68 0,07 0,04 0,36 0,17

5 1475255 3225067 9,89 10,51 9,76 10,64 0,13 0,13 0,69 0,61

6 1276195 2418122 9,95 10,36 9,84 10,44 0,11 0,09 0,60 0,41

7 1276195 2418122 9,99 10,24 10,05 10,15 0,06 0,09 0,29 0,45

8 1117646 2504727 10,02 10,14 10,09 10,36 0,07 0,22 0,39 1,18

9 1065562 1377757 10,02 10,69 9,71 9,19 0,32 1,49 2,28 9,33

Fuente: Elaboración Propia