Post on 06-Feb-2018
PATOLOGIA EN
EDIFICACIONES
CASO:
CONJUNTO HABITACIONAL
ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
UNIVERSIDAD SAN MARTÍN DE PORRAS
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
VISIÓN 2016 CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA,
CIENCIAS AERONAÚTICAS Y ARQUIFORO
Dr Ing Javier Arrieta Freyre jarrietaf@usmp.pe
Ubicación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
El Conjunto Habitacional Enrique
López Albújar, situado en la
localidad de San Antonio, distrito
de Moquegua, región Moquegua,
fue construido entre noviembre
1995 hasta inicios de 1996.
Desde la construcción del
Conjunto Habitacional, la región
no sufrió un sismo de importancia
hasta el 21 de junio de 2001, en
que un sismo de magnitud Mw =
8.7 (mb = 6.9) con aceleraciones
horizontales del orden de 0.3 g en
Moquegua.
Según el Mapa de Zonificación
Sísmica del Perú, propuesto por la
Norma Sismorresistente E-030-
2003, Moquegua se encuentra en
la zona 3 de alta sismicidad, con un
Factor de Zona Z = 0.40, (máxima
aceleración del terreno con una pro
babilidad de 10% de ser excedida
en 50 años.
Ubicación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
. La zona de estudio se
encuentra a una distancia
aproximada de 1.9 km desde la
Plaza de Armas de la ciudad de
Moquegua.
• Topografía con moderada pendiente, el
terreno de cimentación está conformado
por un perfil de suelo tipo S3, cuyo factor
de suelo es S= 1.4 y su período es de Ts =
0.9 segundos.
• En la zona de Moquegua se pueden
diferenciar tres unidades geomorfológicas
que se han denominado Llanura Costanera,
Flanco Andino y Cadena de Conos
Volcánicos.
Descripción PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Está compuesto por 160
departamentos agrupados en 10
edificios de cuatro pisos.
Cinco edificios en la Manzana L
y cinco en la Manzana I
Distribución típica por Edificio
Descripción PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Se aduce que los edificios se
encuentran cimentados sobre
un depósito de suelo
superficial altamente sensible
al agua.
Los desordenes se han
presentado antes de ser
terminados y ocupados(1996)
Los edificios presentan,
asentamientos, inclinaciones y
grietas de diferente magnitud
que han provocado su
inhabitabilidad.
Alcances de la Propuesta PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ALCANCES DE LA PROPUESTA
A) INSPECCION Y VERIFICACION DE ELEMENTOS ARQUITECONICOS Y ESTRUCTURALES
B) LEVANTAMIENTO DE DAÑOS
C) ESTUDIO GEOTECNICO
c1. EXPLORACION DE CAMPO: Calicatas, Cono Peck, auscultaciones de cinentación
c2. ENSAYOS DE LABORATORIO: Clasificación, granulometría, expansión, colapso
c3. EVALUACIÓN GEOTÉCNICA
D) ENSAYO DE MATERIALES: Concreto y acero de refuerzo
E) ANALISIS ESTRUCTURAL
e1. ENSAYO DE MICROTREMOR
e2. MODELAMIENTO MATEMATICO: análisis carga lateral y asentamiento en la base
e3. RESISTENCIA Y DEMANDA ESTRUCTURAL: verificación de normatividad
e4. DETERMINACION DE DISTORSIONES
e5. ANALISIS DE LOS EFECTOS DE LA EXPANSION DEL SUELO
e6. INFORME FINAL: incluye evaluación y comportamiento de la estructura
Levantamiento de daños PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
LEV LEVANTAMIENTO DE DAÑOS EN LAS EDIFICACIONES.
L Los trabajos se realizaron en 8 jornada completas con 4 ingenieros y dos
asistentes de campo.
L Las labores específicas que se desarrollaron fueron:
Evaluación de asentamientos y desplomes de los edificios en su conjunto
a través de una nivelación global, con teodolito y nivel
• . Nivelación detallada y medición de ángulos de inclinación horizontal y
vertical mediante el empleo de un inclinómetro superficial o tiltímetro
: Registro y descripción detallada de grietas y aspecto exterior de
elementos estructurales que significan consecuencia o causa de
problemas de comportamiento.
Daños PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
DAÑOS OBSERVADOS:
Desplome general de algunos edificios, en el orden de 10 hasta 6 mm
en el nivel superior de la estructura.
Desprendimiento de tarrajeo, en especial en zonas de juntas entre
edificio y edificio.
Agrietamientos en muros: diagonales, longitudinales o sin patrón
definido. (superficial, entramado.)
Eflorescencia por humedad en zona adyacente a cisternas
años en tanque elevado, en el tope de columnas de apoyo del tanque.
Daños en exteriores (plazuela, veredas): grietas y desniveles
Fue posible identificar una gran cantidad de fisuras en prácticamente todos los
ambientes de las edificaciones. La presencia de estas fisuras varía de piso a piso y
de manzana a manzana, siendo la manzana L la más afectada, y los primeros pisos
son los más dañados, tanto en los muros de mampostería como en los pisos. El
espesor de las fisuras varía desde 0.05 mm hasta grietas de 2 mm .
Grietas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
GRIETAS EN LOSAS Y MUROS
Losas
• Max espesor de grietas: 1er nivel: 0.90 mm; 2do Nivel: 0.05 mm;
3er Nivel: 0.08 mm; 4to Nivel 0.05 mm;
• La concentración de grietas corresponde al primer nivel entre la
sala y el comedor; entre los ejes 11 y 12, son casi una línea recta.
Muros
• Corte 01: Existen pocas grietas que van en dirección diagonal y vertical, la
mayoría están ubicadas en los muros debajo de las ventanas. Grosor de
grietas de 0.05 a 1. mm.
Inclinometría PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
MEDICIONES DE INCLINOMETRIA SUPERFICIAL.
Nivelación detallada en los interiores de las losas de cimentación de cada bloque y
mediciones de ángulos de inclinación horizontal y vertical (inclinometría superficial)
mediante el empleo de un inclinómetro o tiltímetro
Para el uso de este último equipo en las mediciones de la inclinación vertical fue necesaria
la instalación de 68 platillos metálicos – que sirven de base al equipo de medición – en las
paredes de los pisos superiores de cada bloque, adecuadamente distribuidos (con un énfasis
en los bloques 5 y 8). Los platillos permitirán el control progresivo de las inclinaciones en
cada bloque, para determinar si su movimiento continúa o se ha estabilizado.
Exploración Geotécnica PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
OBJETIVOS EXPLORACION GEOTECNICA:
i. IDENTIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS
ESPECIALES DE LOS SUELOS
ii. COMPARAR LA GEOMETRÍA Y PROFUNDIDAD DE LA
CIMENTACION CON LA ESPECIFICADA EN LOS PLANOS.
iii. CONOCER EN FORMA CUANTITATIVA EL ESTADO DE
COMPACIDAD DEL SUELO Y DE ESTE MODO DETERMINAR LOS
PARÁMETROS NECESARIOS PARA EL CÁLCULO.
iv. EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE SALES
Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Calicata C-10
Bloque 8 Mz I
h = 4.20 m
1. De las calicatas evaluadas se han
obtenido muestras alteradas e
inalteradas. Los suelos se
clasificaron en su primera etapa
en forma visual para luego
programar la realización de
ensayos estándar y especiales de
laboratorio.
2. De las calicatas C-2 y C-7 a las
profundidades de 2.90 y 2.85 m.
se ha detectado filtraciones y se
ha obtenido muestras de agua
que se ha enviado al laboratorio
para su análisis respectivo
CALICATAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-1
C-2 C-3
C-4
C-5
1
2 3 4
5
SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-6
C-7 C-8
C-9
C-10
6
7 8 9
10
SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U02MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
C-12
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
MANZANA L
Calle 1
Av. San Antonio
Av. S
anta
Fort
unat
a
Cal
le 2
MANZANA I
Calle 4
Av. San Antonio
Av. M
aria
no L
ino U
rquie
ta
Cal
le 3
(KUKOVA) - Oct. 2000
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA I
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA L
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
Y : Número de Bloque
C-11
CP-03
CP-04
CP-05 CP-06
CP-01
CP-02
CP-07
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
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cota=116.058
cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=99.974
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cota=102.098
cota=100.720
cota=100.261
cota=100.049
Plazuela
cota=116.843
Trabajo de Campo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-1
C-2 C-3
C-4
C-5
1
2 3 4
5
SRTA. PILAR A GU ILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUA N FRAN CO Z.
O CTUBRE, 2003
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO: APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-6
C-7C-8
C-9
C-10
6
7 8 9
10
SRTA. PILAR A GU ILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U02MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUA N FRAN CO Z.
O CTUBRE, 2003
C-12
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
MANZANA L
Calle 1
Av. San Antonio
Av. S
anta
Fortu
nata
Calle
2
MANZANA I
Calle 4
Av. San Antonio
Av. M
arian
o Lin
o Urqu
ieta
Calle
3
(KUKOVA) - Oct. 2000
PROYECTO:
PLANO:
ESTU DIO DE EV ALU ACION ESTRUCTURAL DEL CO NJUNTO
U BICA CION D E CA LICA TA S Y CO NO D E PECK-MANZANA I
H ABITACION AL ENRIQU E LOPEZ A LBU JAR
PROYECTO:
PLANO:
ESTU DIO DE EV ALU ACION ESTRUCTURAL DEL CO NJU NTO
U BICA CION D E CA LICA TA S Y CO NO D E PECK-MANZANA L
H ABITACION AL ENRIQU E LOPEZ A LBU JAR
Y : Número de Bloque
C-11
CP-03
CP-04
CP-05 CP-06
CP-01
CP-02
CP-07
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
cota=110.828
cota=111.627
cota=112.292
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cota=114.266
cota=114.311
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cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=99.974
cota=100.126cota=100.755
cota=101.177 cota=101.579
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cota=102.098
cota=100.720
cota=100.261
cota=100.049
Plazuela
cota=116.843
PROGRAMA DE CAMPO
1. NIVELACION
2. EXCAVACIONES DE CALICATAS Y MUESTREO
3. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA
4. ENSAYOS DE DENSIDAD NATURAL
5. AUSCULTACIÓN DE LA CIMENTACIÓN.
Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Calicata C-10
Bloque 8 Mz I
h = 4.20 m
1. De las calicatas evaluadas se han
obtenido muestras alteradas e
inalteradas. Los suelos se
clasificaron en su primera etapa
en forma visual para luego
programar la realización de
ensayos estándar y especiales de
laboratorio.
2. De las calicatas C-2 y C-7 a las
profundidades de 2.90 y 2.85 m.
se ha detectado filtraciones y se
ha obtenido muestras de agua
que se ha enviado al laboratorio
para su análisis respectivo
CALICATAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-1
C-2 C-3
C-4
C-5
1
2 3 4
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SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-6
C-7 C-8
C-9
C-10
6
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10
SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U02MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
C-12
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
MANZANA L
Calle 1
Av. San Antonio
Av. S
anta
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Cal
le 2
MANZANA I
Calle 4
Av. San Antonio
Av. M
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(KUKOVA) - Oct. 2000
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA I
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA L
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
Y : Número de Bloque
C-11
CP-03
CP-04
CP-05 CP-06
CP-01
CP-02
CP-07
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
cota=110.828
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cota=112.292
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cota=114.311
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cota=116.058
cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=99.974
cota=100.126cota=100.755
cota=101.177cota=101.579
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cota=100.720
cota=100.261
cota=100.049
Plazuela
cota=116.843
Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
CALICATAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-1
C-2 C-3
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1
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SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO:APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-6
C-7 C-8
C-9
C-10
6
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10
SRTA. PILAR AGUILAR R.
MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U02MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
C-12
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
MANZANA L
Calle 1
Av. San Antonio
Av. S
anta
Fort
unat
a
Cal
le 2
MANZANA I
Calle 4
Av. San AntonioA
v. M
aria
no L
ino U
rquie
ta
Cal
le 3
(KUKOVA) - Oct. 2000
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA I
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA L
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
Y : Número de Bloque
C-11
CP-03
CP-04
CP-05 CP-06
CP-01
CP-02
CP-07
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
cota=110.828
cota=111.627
cota=112.292
cota=112.861cota=113.082
cota=114.266
cota=114.311
cota=115.838cota=115.942
cota=115.969
cota=116.058
cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=99.974
cota=100.126cota=100.755
cota=101.177cota=101.579
cota=102.452
cota=103.449cota=103.448
cota=104.367
cota=103.346
cota=103.490
cota=103.054cota=102.108
cota=102.098
cota=100.720
cota=100.261
cota=100.049
Plazuela
cota=116.843
Resumen Calicatas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Manzana L
Manzana I
Cuadro 6.1. Calicatas Excavadas en el Conjunto Habitacional
Calica
ta
Ubicación
Profundi
dad (m)
Posició
n de
filtracio
nes
Número
de
muestra
s
extraída
s
Descripción
Manza
na
C-1
Esquina Bloque 1,
adyacente a la avenida
Santa Fortunata
L
3.70
N.A.
5
C-2
Bloque 2, adyacente a la
calle 1
3.45
2.90
5
C-3
Esquina Bloque 4,
adyacente a la calle 1.
4.15
3.40
5
C-4
Frente Bloque 5 que colinda
con la plazuela
4.20
3.35
3
C-5
Frente Bloque 3 que colinda
con la plazuela
3.45
2.40
5
C-6
Esquina exterior del Bloque
6, que colinda con la calle
3.
I
3.55
N.A.
4
C-7
Esquina exterior del Bloque
7, que colinda con la calle
4.
3.65
2.85
4
C-8
Esquina exterior del Bloque
9, que colinda con la calle
4.
4.00
N.A.
3
C-9
Esq. exterior del Bloque 10,
que colinda con la Av.
Mariano L. Urquieta
5.00
N.A.
4
C-10
Frente Bloque 8 que colinda
con la plazuela.
4.20
N.A.
5
C-11
Frente Bloque 1, que
colinda con la plazuela.
L
3.00
N.A.
3
C-12
Frente Bloque 10 que
colinda con la plazuela.
I
3.20
N.A.
4
El registro de cada calicata se presenta en el Anexo I.a, mientras que la ubicación de las mismas en el Anexo I.d.
Objetivo: Conocer en el sitio
la constitución de los suelos
en profundidad, determinar
los diferentes estratos que
constituyen el suelo y las
condiciones de compacidad y
consistencia de los mismos.
Las calicatas excavadas se
han realizado en número de
12 (6 calicatas en cada
manzana).
Penetración Dinámica PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
EPD-1: ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA (fierro corrugado f 1/2" y comba de 6 libras)
SOLICITADO: ORDESUR
PROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
UBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua
Al interior de la Calicata C-1
REPRESENTACION GRAFICA
3.70-3.85 80
3.85-3.89 120
PROFUNDIDAD
(m)
N° DE GOLPES /
15 cm
80
120
3.84
3.85
3.86
3.87
3.88
3.89
3.9
70 80 90 100 110 120
N° de Golpes/15 cm
Pro
fun
did
ad
(m
)
NOTA: El rechazo se alcanzó a
la profundidad de 3,89 metros.
• Debido a que se encontraron suelos muy difíciles de excavar por su
dureza y/o compacidad y por la presencia de filtraciones de agua, las
calicatas no han llegado a mayos profundidad.
• A fin de determinar como varía la resistencia de estos suelos con la
profundidad, se ha realizado auscultaciones dinámicas utilizando
una comba de 6 libras y varilla corrugada de ½” de diámetro.
ENSAYOS DE PENETRACION DINAMICA
Registros Cono Peck
CP-01 ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA CONO DE PECK
SOLICITADO: ORDESUR
PROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
UBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua
COTA RELATIVA:103,490 m.
REPRESENTACION GRAFICA
0.00 - 0.25 0
0.25 - 0.40 18
0,40 - 0,55 20
0,55 - 0,70 19
0,70 - 0,85 20
0,85 - 1,00 13
1,00 - 1,15 24
1,15 - 1,30 29
1,30 - 1,45 29
1,45 - 1,60 31
1,60 - 1,75 33
1,75 - 1,90 28
1,90 - 2,05 30
2,05 - 2,20 38
2,20 - 2,35 48
2,35 - 2,50 36
2,50 - 2,65 37
2,65 - 2,80 39
2,80 - 2,95 45
2,95 - 3,10 50
3,10 - 3,25 41
3,25 - 3,40 38
3,40 - 3,55 34
3,55 - 3,70 50
3,70 - 3,77 50
Comentario: De 0,00 - 0,25 mts, se encontró relleno; el inicio del ensayo fue a -0,25 mts.
PROFUNDIDAD
(m)
N° DE GOLPES /
15 cm
0
18
20
20
13
24
29
29
31
33
28
30
38
48
36
37
39
45
50
41
38
34
5050
19
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 10 20 30 40 50
N° de Golpes/15 cm
Pro
fun
did
ad
(m
)
PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
ENSAYOS CONO PECK
Conocer cuantitativamente el
grado de compacidad del suelo
areno gravoso o gravo limoso que
sobreyace al suelo con
propiedades expansivas,
El ensayo consiste en el hincado
de una punta cónica de 2" de
diámetro con el golpe del martillo
de 140 lbs (63.5 Kg) de peso, que
cae libremente desde una altura de
30" (76 cm). La penetración es
continua, tomándose lecturas de
número de golpes por cada 15 cm.
En este ensayo no se recupera
muestras de suelos.
Auscultación de Cimentación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
LOSA DE CIMENTACION
UBICACION: BLOQUE 2 - MANZANA L.
A U S C U L T A C I O N : A - 1
VIGA DE CIMENTACION
NPT
Piso
PERIMETRAL
Columna
Auscultación de la Cimentación
Descubrimiento de la cimentación de
las edificaciones
Resultado: Los muros se encuentran
cimentados a una profundidad
aproximada de 1.50 metros en
promedio y la losa de cimentación a
0.40 metros.
En el caso de los muros, el terreno
de cimentación está conformado por
suelos friccionantes areno gravosos
de compacidad suelta a
semicompacta; para el caso de la
platea de cimentación, ésta se
encuentra cimentada sobre suelos
de características similares a los de
los muros, sin embargo la
compacidad es suelta
Platea de cimentación
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Con muestras extraídas de las calicatas y de los
ensayos de densidades se realizan ensayos de
caracterización física y ensayos especiales de
laboratorio.
• 32 ensayos de clasificación de suelos
• 01 ensayo de densidad máxima
• 01 ensayo de densidad mínima
• 02 ensayos Proctor Modificado
• 02 ensayos de corte directo
• 06 ensayos químicos de suelo
• 03 ensayos químicos del agua.
• En lo que corresponde a ensayos especiales:
2 ensayos de consolidación unidimensional
4 ensayos de expansión libre
2 ensayos de colapso
2 ensayos de expansión- consolidación.
Los Análisis
Granulométrico
ASTM D-
422
Límites de
Atterberg)
ASTM D-
4318
- Contenido de
Humedad
- ASTM D-
2216
- Corte Directo
- ASTM D-
3080
Expansión
Libre,Potencial y Asen
tamiento de Suelos
ASTM D-4546
(A)
- Colapso
- ASTM D-
5333
- Proctor Modificado
- ASTM D-
1557 - Ensy de Consolid
Unidimen
- ASTM D-
2435
- Densidad Máxima
- ASTM D-
4253
- Densidad Mínima
- ASTM D-
4254
- Ensayos de Sales ST
- ASTM D-
1889
Perfil Estratigráfico PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO HABITACIONAL "ENRIQUE
SAN ANTONIO-MRCAL. NIETO-MOQUEGUA
Bach. J. Franco Z.Octubre-2003Indicada Ma. Ing. Martin Rodriguez SG-04 Ma. Ing. Martin Rodriguez
LOPEZ ALBUJAR"
S E C C I O N D - D '
ESCALA: V:1/100
ESCALA: H:1/250
B L O Q U E 6
B L O Q U E 8
B L O Q U E 9
NPT
NFL
NFVC
MURO MUROMURO MURO MURO MURO MURO
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
B L O Q U E 7NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NV
NV
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NV
JUNTA
SISMICA
JUNTA
SISMICA
B L O Q U E 1 0
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
MURO MURO MURO MURO MURO MURO MURO
LEYENDA
SECCION GEOTECNICA X-X'
ENSAYO CONO DE PECK
CALICATA REALIZADA POR EL CISMID, AGOSTO 2003
CALICATA REALIZADA POR KUKOVA, OCTUBRE 2000
NIVEL DE TERRENO NATURAL
NIVEL DE PISO TERMINADO
NIVEL DE FONDO DE LOSA DE CIMENTACION
NIVEL DE FONDO DE VIGA DE CIMENTACION PERIMETRAL
CP-0X
C-X(Cis)
C-Y(Ku)
N.T.N
N.P.T
N.F.L
N.F.V.C
:
:
:
:
:
:
:
:X
D D '
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTN NTN
RELLENO
SUELO
COHESIVO
SUELO
FRICCIONANTE
RELLENO
RELLENO
SUELO
FRICCIONANTE
SUELO
FRICCIONANTE
SUELO
COHESIVO
SUELO
COHESIVO
C-10(Cis)
CP-15
CP-09CP-10
CP-12
C-11(Ku)
• Hasta 0.60 se encontró material removido
compuesto por arenas bien gradadas con limo y
grava de clasificación SUCS SW-SM
• De 2.65 a 3.15 metros se presenta una arena mal
gradada con arcilla y grava de clasificación SUCS
SP-SC.
• Por debajo de los 3.15 metros de profundidad se
presenta una arcilla arenosa (CL), de color marrón
claro, húmeda, mediana plasticidad y consistencia
rígida (moro moro)
PERFIL ESTRATIGRAFICO
Densidad, Granulometría PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ENSAYOS DE DENSIDAD
•Conocer el grado de compacidad de los
suelos sobre los que se ha cimentado las
estructuras
•10 pruebas de densidad de campo de
acuerdo a la Norma ASTM D1556. “Método del
Cono de Arena”.
Ensayos de Suelos
ENSAYOS QUÍMICOS DE SUELOS
Procedencia
Profun
didad
(m)
S.S.T.
(p.p.
m.)
SO4
(p.p.
m.)
Cl
(p.p
.m.)
PH
Agre
sión
Auscultación
A-1 a A-9
0.95
400.0
0
--
--
7.3
-
Leve
Auscultación
A-10 a A-12
0.95
1,505.
00
--
--
--
Leve
Calicata C-
5/M-3
1.70-
2.65
1,110.
00
--
--
--
Leve
Calicata C-
10/M-3
2.05-
2.90
1,095.
20
--
--
--
Leve
Vivienda
Adyacente
Bloque 10, Mz
I
1.50
1,459.
20
--
--
--
Leve
Vivienda
Adyacente
Bloque 5, Mz
L
1.60
2,478.
00
--
--
--
Leve
PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Ensayos de Agua
Cuadro 6.5. Resumen de Ensayos Químicos (Análisis de Suelos)
ENSAYOS QUÍMICOS DE AGUA
Procedencia
Profun
didad
(m)
S.S.T.
(p.p.
m.)
SO4
(p.p.
m.)
Cl
(p.p
.m.)
PH
Agre
sión
CEI 265 “San
Antonio de
Padua”
3.00
14,00
0.00
4,803
.00
2,94
3.18
7.6
Perju
dicial
Calicata C-2
(Manzana L)
2.90
12,12
0.00
3,842
.40
2,76
5.88
7.3
Perju
dicial
Calicata C-7
(Manzana I)
2.85
2,020.
00
1,440
.90
198.
58
7.3
Perju
dicial
PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Módulo de Balasto PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ESTIMACION DEL MODULO DE REACCION DE LA SUBRASANTE
Con la finalidad de hacer un modelamiento de la reacción del suelo, se ha considerado
de acuerdo al estudio geotécnico, que la cimentación de los 10 bloques
(conformado por losa y muro) se apoyan en suelos arenosos gravosos en la que la
losa tiene una profundidad de cimentación de 0.40 metros y los muros a 1.50
metros en estado de compacidad suelto para la losa y semi compacto a compacto
para los muros.
El módulo de reacción de la subrasante o módulo de balasto (Ks), fue determinado en
base a la correlación dada por Scott (1981) en la que propone para suelos arenosos
el uso de la siguiente expresión como valor corregido:
KS (Tn/pie3)= 6Nc
El valor de N corresponde a la resistencia a la penetración dada por el ensayo SPT; sin
embargo en la zona se realizó ensayo de Cono de Peck, el cual se correlaciona con
el valor de N. En el siguiente cuadro se presenta los valores de N obtenidos, los
valores de corregidos y el coeficiente de balasto para cada uno de los 10 bloques.
Bloque N losa N losa K losa N muro Nmuro K muro
no corregido corregido kg(cm3 no corregido corregido0 kg/cm3
1 10 35 8 25 63 13
2 9 32 7 15 38 8
corregidoN6pie
TnK
3s
N
N
Análisis de la Cimentación PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ANALISIS DE LA CIMENTACION
El análisis de la cimentación, se ha realizado por capacidad portante y
por asentamiento, así como también se hace una evaluación del
problema de la expansión del suelo que debe ser considerado para la
reparación de la mencionada estructura.
La profundidad de cimentación es adecuada y que el efecto de la
expansividad del terreno debe contrarrestarse a fin de garantizar que no
se produzcan más daños en la estructura
Para la Capacidad de carga admisible se ha considerado los parámetros
de suelo obtenidos mediante los ensayos de corte directo realizados en
laboratorio y de acuerdo a la correlación del ensayo SPT (Cono Peck)
con el parámetro f del suelo.
Utilizando la fórmula de Meyerhoff (1963), los valores de capacidad
admisible de carga, considerando un factor de seguridad de 3, son:
Muro : 1.35 Kg/cm2.
Platea : 1.70 Kg/cm2
Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Estimación de Asentamientos
La estimación de los asentamientos se calculará con los resultados de los
ensayos de penetración dinámica y los esfuerzos que los muros están
transmitiendo al terreno. Solo se estima que el asentamiento se produce en
el suelo friccionante ya que el suelo areno arcilloso o arcilloso es de
características expansivas.
De acuerdo a los resultados de los ensayos de penetración dinámica el valor
mínimo de N (SPT) es de 13 golpes/pie , por lo que el asentamiento será
estimado mediante la siguiente expresión.
s (pulg) = 3 Dif P(tsf) [2B/(1+B)]2
N De los cálculos realizados, el asentamiento estaría en el orden de 1.39
cm, lo que se considera aceptable.
Potencial expansivo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Evaluación del Potencial de Expansión
Los resultados de los ensayos de expansión libre y expansión
controlada muestran que el estrato de arcilla limosa y arena arcillosa
tienen un alto índice de expansión, llegando hasta el 22.9% cuando el
material en su estado natural se encuentra con bajo contenido de
humedad. Este índice de expansión disminuye en función al contenido
de humedad inicial de la muestra.
En estos ensayos se ha determinado que la carga necesaria para
controlar la expansión del suelo varía entre 0.40 Kg/cm2 para la arena
arcillosa, 7.12 Kg/cm2 para la arcilla arenosa y 11.1 Kg/cm2 para la arcilla
con arena, valores que son muy altos para ser transmitidos por la
cimentación sin generar una falla por resistencia cortante del terreno. En
consecuencia la alternativa viable para evitar que estos suelos
potencialmente expansivos sigan dañando las estructuras es evitar que
se sigan saturando por lo que la solución radica en construir sistemas
de drenaje que eviten que estos suelos inestables se humedezcan.
Pantalla impermeable PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Como alternativa de solución para
evitar que los suelos se sigan
expandiendo, es conveniente impedir
la llegada y de agua a la zona de la
cimentación donde se encuentran
asentadas las 10 edificaciones del
conjunto habitacional.
Ello se logrará mediante pantallas
perimetrales impermeables, con
geomembranas y subdrenes.
Se considera también el drenaje para
su eliminación de estos flujos de
agua.
Ensayo de materiales PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
CALIDAD DEL CONCRETO Y VERIFICACIÓN DE REFUERZO
CONCRETO: Con la finalidad de evaluar la calidad del concreto, a través de su
resistencia a la compresión, se realizó un programa de extracción de testigos con
broca diamantada según la norma ASTM C42 Ensayo de Núcleos de Concreto
Las muestras extraídas fueron sesenta y ocho (68), entre testigos en vigas, columnas,
placas, losas de cimentación y vigas de cimentación.
ACERO: Se verificó la ubicación del acero de refuerzo en los elementos estructurales
El equipo utilizado fue el siguiente:
- Máquina diamantina marca SHIBUYA (aproximadamente 20 kg. de peso).
- Brocas diamantinas de 2“ y 3” de diámetro, para la extracción de testigos en
os elementos.
- Detector de acero PROFOMETER 4, modelo S.
- Accesorios.
Debe mencionarse que el concreto especificado en los
planos es de 175 Kg/cm2 para la cimentación y de 210
Kg/cm2 para el resto de los elementos.
Resultados PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Cuadro 8.3
Resultados de los Ensayos a Compresión en Placas.
Manzana L (Bloques 1 a 5)
Resistencia
(Kg/cm2)
1
M1
1º Piso
162
1
M5
2º Piso
129
2
M1
1º Piso
209
2
M5
2º Piso
143
3
M1
1º Piso
101
3
M3
2º Piso
161
4
M1
1º Piso
186
4
M3
2º Piso
133
5
M1
1º Piso
149
Bloque
Muestra
Ubicación
5
M3
2º Piso
127
Promedio en placas: 150,0 Kg/cm2
CONCRETO: Resultados de los Ensayos
a Compresión en Placas.
Manzana L (Bloques 1 a 5) ACERO: La verificación del refuerzo,
en algunos elementos estructurales se
realizó empleando el equipo de
detección de acero, con el cual se pudo
determinar la posición aproximada de
las varillas. No se pudo determinar el
diámetro por tener los elementos
estructurales recubrimientos mayores
a 5 cm
Manualmente se realizó la
verificación en placas ubicadas en el
primer y segundo piso en relación de
dos por bloque. El espaciamiento fue
de 20 a 27 cms y el r= 8 cms
El refuerzo de las placas establecido
en los planos era, para el refuerzo
horizontal, D 3/8” @ 0.20 m, y para el
refuerzo vertical, D 3/8” @ 0.30 m.
• Promedio en vigas de cimentación: 240 Kg/cm2
ANALISIS ESTRUCTURAL PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ANALISIS ESTRUCTURAL
LOS DIEZ BLOQUES TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL SIMILAR:
• sistema portante de muros de albañilería de arcilla cocida
• algunos muros de concreto armado que aportan rigidez lateral
•. losas aligeradas de entrepiso de 0.20 m de espesor.
• platea de cimentación de C.A. de 0.35 m de espesor
• vigas interiores de cimentación ubicadas donde hay muros
• Las profundidades de desplante de
las vigas interiores y de la losa de
cimentación son diferentes, razón
por la cual las propiedades del
terreno, en términos del módulo de
reacción de la subrasante (módulo
de balasto), presentan una
distribución no uniforme.
Microtrepidaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
MICROTREMOR:
Los ensayos sirven para determinar
las características dinámicas reales de
la edificación. Se emplean sensores
suficientemente sensibles tales que
registren la vibración en la dos
direcciones horizontales y en la
vertical. Estas señales en voltaje
(análogas) son convertidas mediante
una tarjeta análogo-digital y
analizadas.
Se concluye que la vibración más
significativa en la dirección
longitudinal ocurre en un rango que
va de los 6,0 a los 5,6 Hz, es decir un
período entre 0,15 a 0,17 s. En la
dirección transversal un período
entre 0,13 a 0,15 segundos
EQUIPOS:
Equipo analizador de
microtrepidaciones; Tokyo Sokushin.
Computadora portátil, PC Toshiba SS-
3480 PA-DS60P1N8M. CPU Pentium III
600MHz. RAM 64MB. Disco duro 12 GB.
Tres sensores de Servo-velocidad de 10
kines Tokyo Sokushin.
Programa SPC35-N, para la adquisición
de datos y procesamiento de la
transformada rápida de Fourier (FFT).
Modelo PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
MODELO UTILIZADO
Se preparó un modelo matemático usando el
programa de cómputo ETABS V8. Las vigas y
columnas fueron modeladas usando elementos
de pórtico (FRAME), mientras que los muros de
albañilería, muros de corte, y losas fueron
modelados usando elementos de cáscara
(SHELL).
Para la condición de análisis por cargas de
gravedad, se realizó el análisis de modelos
típicos, habiéndose establecido como tales
aquellos que presentaban propiedades
geotécnicas similares, para el análisis de los
esfuerzos y los asentamientos de las losas de
piso y muros de los edificios.
Modelos típicos:
Modelo I : bloques 1, 4, 6, 7, 9, 10
Modelo II : bloques 2, 3 y 8
Modelo III : bloque 5.
Para el análisis sísmico, sólo se
consideró un modelo, dado que
la variación del coeficiente de balasto
no influye significativamente
Estructura original
Estructura agrietada
Estructura reforzada
Estructura Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ESTRUCTURA ORIGINAL
Se consideraron los siguientes
parámetros:
ALBAÑILERIA
- f'm = 45 kg/cm2
- Em = 21,000 kg/cm2
- g = 1,800 kg/m3
CONCRETO
- f'c = 150 kg/cm2 (de las pruebas en
los testigos de concreto)
- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2
- g = 2,400 kg/m3
Períodos Est Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Figura 10.2 Estructura Original, primer modo.
Modo traslacional en la dirección X, T=0.166 seg
Figura 10.3 Estructura original, segundo modo.
Modo traslacional en la dirección Y, T=0.1635 seg
Figura 10.4 Estructura Original, tercer modo.
Modo torsional en la dirección Z, T=0.1614 seg
MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a
los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones
Tabla 10.1 Estructura Original. Períodos y factores de masa participante acumulada
Períodos y masa participativa
Suma
UX
1
0.1660
66.092
0.888
0.909
2
0.1635
67.287
77.061
2.228
3
0.1614
68.153
78.642
80.883
4
0.1340
79.741
78.697
81.131
5
0.1141
79.743
79.850
81.135
6
0.0902
79.779
80.945
81.138
7
0.0697
79.785
81.018
81.304
Porcentaje de masa acumulada
efectiva por modo
Mod
o
Periodo
(seg)
Suma
UY
Suma
RZ
Estructura Agrietada PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ESTRUCTURA ORIGINAL
ALBAÑILERIA: f'm = 45 kg/cm2; , Em = 21,000
kg/cm2 ; g = 1,800 kg/m3
CONCRETO: f'c = 150 kg/cm2 ;
- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2
- g = 2,400 kg/m3
Estructura original
Estructura agrietada
Estructura reforzada
ESTRUCTURA AGRIETADA
La rigidez lateral de los muros de
albañilería es menor. Se considera el
valor del módulo de elasticidad de la
albañilería como la mitad del módulo
considerado en caso de la estructura
original.
ALBAÑILERIA
- Em = 10,500 kg/cm2
- g = 1,800 kg/m3
CONCRETO
- Ec = 184,000 kg/cm2
- g = 2,400 kg/m3
Periodo Est Agrietada PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Figura 10.5 Estructura Agrietada, primer modo.
Modo traslacional en la dirección Y, T = 0.203 seg
MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a
los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones
Figura 10.6 Estructura Agrietada, segundo modo.
Modo torsional en la dirección Z, T = 0.202 seg
Figura 10.7 Estructura Agrietada, tercer modo.
Modo traslacional en la dirección X, T = 0.196 seg
Los periodos de la estructura
agrietada son mayores que la
estructura original debido a la
degradación de la rigidez
Analisis Sísmico Est Original PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ANALISIS SISMICO: ESTRUCTURA ORIGINAL
La estructura original fue analizada usando la norma sismorresistente vigente a la fecha en que
fue diseñada, es decir, la norma de 1977. Adicionalmente, se analizó la estructura original bajo
las consideraciones de la norma vigente actualizada, la cual fue promulgada en abril de 2003
Espectro de aceleraciones
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Periodo
Acele
ració
n (
g)
Figura 10.8 Espectro de aceleraciones.
Norma Sismorresistente 1977
Espectro de aceleraciones
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Periodo
Ac
ele
rac
ión
(g
)
Figura 10.9 Espectro de aceleraciones,
Norma Sismorresistente 2003
- Zonificación: Z = 1.00 Importancia “C”:
U=1.00
- Suelo tipo II: S= 1.4 Ts = 0.9 seg.
Amplificación Sísmica: C= 0.4
con C= 0.8 /[(T/Ts) +1] 0.16< C <0.4
Según la configuración estructural, el período
fundamental es menor a 0.6 segundos; Rd= 2.5
Peso = 1178 t V= 264 t C Basal= 22 %
ZUSC
Rd
- Zonificación: Z = 0.4 Importancia: U=1.00
- Suelo tipo II: S= 1.4 Tp = 0.9 seg.
Amplificación Sísmica: C= 2.5
con C= 2.5 /(Tp/T) C =< 2.5
Según la configuración estructural, el período
fundamental es menor a 0.6 segundos;
Rd= =.75 x 6.00= 4.0 (irregular en planta)
Peso = 1178 t V= 367 t C Basal= 31 %
P V =
Resultados Est Original N1977 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por
debajo del límite dado por la norma sismorresistente 1977, el cual es
igual a 0.01.
La distorsión de entrepiso para el nivel de base del tanque es la mayor
de todas (0.000126). Se debe notar que este valor máximo es menor
que 0.015, el cual, según la norma, debería usarse como límite en los
entrepisos que no tengan elementos susceptibles de dañarse por la
deformación relativa
Esfuerzos cortantes
Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes
en los muros de albañilería para las dos direcciones
del sismo son menores( equivalen al 50%) que los
esfuerzos admisibles recomendados en la norma de
albañilería ( entre 1.98 y 2.1 kg/cm”)
ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 1977
Resultados Est
Original N2003 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por debajo del
límite dado por el reglamento peruano sismorresistente para estructuras de
albañilería confinada, es decir, menores que 5 por mil
Sin embargo, en el nivel de la base del tanque elevado, cuya estructura es
aporticada, o apoyada en pórticos de concreto armado, en el cual su límite 7 por
mil, la distorsión de entrepiso considerando el sismo en la dirección X es mayor
a la distorsión de entrepiso exigida en la norma sísmica vigente 0.0167 > 0.007).
Esfuerzos cortantes
Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes (1.1 a 2.1 kg/cm2) en los
muros de albañilería para las dos direcciones del sismo son menores que los
esfuerzos admisibles recomendados en la norma de albañilería vigente, salvo
en el piso 2 para el sismo actuando en la dirección y, donde el esfuerzo máximo
es ligeramente mayor al esfuerzo admisible (2.06>2.02)
ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 2003
Resultados Est AgrietdaN2003 PATOLOGIA EN EDIFICACIONES
Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas
están por debajo del límite dado por la norma sismorresistente
2003, el cual es igual a 0.005. Sin embargo, la distorsión de
entrepiso para el nivel de base del tanque en la Dirección X, es
mayor que el máximo especificado
Esfuerzos cortantes
Se puede apreciar que los esfuerzos máximos en los muros de
albañilería son menores que la estructura original, la diferencia
esta siendo tomada por las placas existentes. El caso más
desfavorable corresponde al sismo actuando en la dirección Y.
ESTRUCTURA AGRIETADA E-030 2003
Estructura REFORZADA PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ESTRUCTURA REFORZADA
Al estar los muros agrietados, se
propone cambiar algunos muros de
albañilería por muros de concreto
armado de 15 cm de espesor.
ALBAÑILERIA
- Em = 10,500 kg/cm2
- g = 1,800 kg/m3
CONCRETO
- Ec = 184,000 kg/cm2
- g = 2,400 kg/m3
CONCRETO NUEVO (PLACAS DE
REFUERZO)
- Ec = 210,000 kg/cm2
Estructura Reforzada
Estructura Original
Estructura REFORZADA PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Estructura Reforzada
Figura 11.1 Ubicación de Muros de Concreto Armado Adicionales
DIAGNOSTICO INTEGRAL
En base a la evaluación
geotécnica, el levantamiento de
daños observados y las
mediciones adicionales de
desniveles e inclinometría
superficial, los edificios
presentan un patrón de daños y
desniveles sumamente
variable, lo cual está asociado
al efecto de la expansión no
uniforme de los suelos del
depósito de arcilla limosa y
arena arcillosa subsuperficial.
Análisis Cargas de
Gravedad
PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Se realizó el análisis de modelos típicos, en los que se supuso el suelo como flexible,
habiéndose establecido como modelos representativos aquellos que presentaban
propiedades geotécnicas similares
k losas cimentación k vigas de cimentación
Modelo I : Bloques 1,4,6,7,9 y 10 7 kg/cm3 13 kg/cm3
Modelo II: Bloques 2,3 y 8. 7 kg/cm3 8 kg/cm3
Modelo III : Bloque 5 14 kg/cm3 16 kg/cm3
Modelo I: Esfuerzos en
muros
Los resultados muestran que
para todos los niveles, los
esfuerzos verticales debido a
la carga muerta son menores
que los valores admisibles
propuestos en la norma de
albañilería
Modelo II: Esfuerzos en losas
El análisis de los esfuerzos en
la losa indica valores
relativamente altos para la
capacidad resistente de la losa,
aun cuando los cálculos han
sido ejecutados en la condición
de cargas permanentes
En Losas PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
Esfuerzos en losas
El análisis indica valores
relativamente altos para la
capacidad resistente de la losa,
aun cuando los cálculos han sido
ejecutados en la condición de
cargas permanentes.
Desplazamientos en losas
Los resultados muestran que los
desplazamientos verticales
debido a la carga muerta son
menores que los
desplazamientos ocurridos en la
estructura
Análisis por Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ANALISIS DE EFECTOS DEBIDOS
A LOS ASENTAMIENTOS
Se realizó el análisis del Bloque 6,
aplicando desplazamientos
verticales prescritos en la losa de
cimentación, similares a los
asentamientos obtenidos de las
mediciones de campo
Figura 10.13 Levantamiento de asentamientos en Bloque 6
Figura 10.14 Vista de la deformada debida a la deformación impuesta
Los resultados muestran que los
desplazamientos verticales máximos en
todos los niveles son bastante similares. En
cambio los desplazamientos horizontales
máximos se incrementan con la altura, lo que
indica la inclinación de algunos muros que
se ha podido observar en el trabajo de
campo realizado
Análisis ppor Asentamientos PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
ESFUERZOS EN MUROS DE ALBAÑILERIA
Los resultados muestran que los
esfuerzos máximos actuantes en los
muros de albañilería para las dos
direcciones de la edificación son
mayores que los esfuerzos
admisibles recomendados en la
norma de albañilería vigente E-070. El
análisis interpreta que para el nivel de
asentamientos producido los muros de
albañilería han sobrepasado su
capacidad, el cual ha sido corroborado
con el trabajo de campo llevado a
cabo.
Máximos Esfuerzos de corte en eje 2
Conclusiones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
CONCLUSIONES
• Los daños en los muros de albañilería se deben fundamentalmente a los
asentamientos generados por el suelo expansivo existente en la zona.
• Salvo en la zona de los tanques elevados, la estructura cumple los
requerimientos de la norma sismorresistente del año 1977.
Es muy probable que los daños en la zona del tanque elevado se deban al
sismo del 2001.
El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente altos para
la capacidad resistente de la losa, aun cuando los cálculos han sido ejecutados
en la condición de cargas permanentes
Los muros de albañilería han sufrido daños moderados a severos debido a
los asentamientos, por lo que es necesario su reparación y reforzamiento para
que las estructuras puedan cumplir con la función para la que fueron diseñadas.
En los trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse
adecuadamente el reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión
de refuerzo adicional y puente de adherencia entre el concreto existente y la
capa de concreto nuevo a ser adicionado.
Conclusiones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
CONCLUSIONES
• Como alternativa de solución para evitar que los suelos se sigan expandiendo,
es conveniente interceptar el agua subsuperficial antes que llegue a la zona
donde se encuentran asentados los 10 edificios. Ello se puede lograr mediante
pantallas perimetrales impermeables (muros de concreto o geomembranas). Las
aguas retenidas deberán evacuarse, mediante un sistema de drenaje adecuado,
fuera de la zona de cimentación de los edificios del conjunto habitacional
Recomendaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
R1. Aunque los valores del concreto utilizado en vigas, columnas y placas es, en
general, menor que el especificado, los daños observados en los edificios no
están asociados en primer término a esa deficiencia. Los asentamientos
diferenciales producidos por el levantamiento irregular de la cimentación son la
causa de las grietas presentes en las losas y en los muros de albañilería.
R2. Las losas de cimentación de algunos edificios presentan rajaduras, algunas de
las cuales pueden incrementarse cuando los edificios estén en servicio y soporten
una sobrecarga. El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente
altos para la capacidad resistente de la losa, aún cuando los cálculos han sido
ejecutados en la condición de cargas permanentes. En consecuencia, en los
trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse adecuadamente el
reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión de refuerzo adicional y
puente de adherencia entre el concreto existente y la capa de concreto nuevo a ser
adicionado.
R3. El agrietamiento de los muros, con valores máximos en general de 2 a 3 mm, y
con valores excepcionales de 5 mm (bloques 6, 9 y 10) y hasta 7 mm (bloque 7), se
considera resanable, para restablecer la capacidad resistente de los muros
mediante un llenado de fisuras y grietas mediante inyecciones de material
epóxico.
Recomendaciones PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
R5. Aunque con el análisis sísmico de la edificación típica
con los parámetros de diseño de la norma sismorresistente
E-030-77, se cumplen los requerimientos de distorsiones y
fuerzas resistentes, para el análisis con la norma E-030-2003
vigente, cuyos requerimientos son más exigentes, el edificio
ya no cumple con los requisitos de resistencia en los muros
de albañilería (en la dirección y) ni de distorsiones en los
soportes del tanque elevado, por lo que debe ser reforzado y
rigidizado antes de su puesta en servicio
R5.En base a estas consideraciones, los trabajos de
reparación y reforzamiento tendrían un costo directo
estimado de S/. 2 010 237 (dos millones diez mil doscientos
treinta y siete nuevos soles).
pppppp PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
pppppp PATOLOGIA EN EDIFICACIONES Conjunto Habitacional Enrique López Albújar
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