Determinacion Del Indice de Vulnerabilidad

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    DETERMINACIN DE LA VULNERABILIDAD SSMICA POR MEDIO DEL MTODODEL NDICE DE VULNERABILIDAD EN LAS ESTRUCTURAS UBICADAS EN EL

    CENTRO HISTRICO DE LA CIUDAD DE SINCELEJO, UTILIZANDO LATECNOLOGA DEL SISTEMA DE INFORMACIN GEOGRFICA.

    TESIS DE MAESTRIA

    ALVARO RAFAEL CABALLERO GUERRERO

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    DETERMINACIN DE LA VULNERABILIDAD SSMICA POR MEDIO DEL MTODODEL NDICE DE VULNERABILIDAD EN LAS ESTRUCTURAS UBICADAS EN EL

    CENTRO HISTRICO DE LA CIUDAD DE SINCELEJO, UTILIZANDO LATECNOLOGA DEL SISTEMA DE INFORMACIN GEOGRFICA.

    TESIS DE MAESTRIA

    ALVARO RAFAEL CABALLERO GUERRERO

    DIRECTOR:DR NELSON MOLINARES

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    AGRADECIMIENTOS

    A:

    Al profesor Nelson Molinares su aporte y ayuda de sabios conocimientosaprendido en los ltimos aos.

    A mis padres y a mi hermana, en especial a mi seora Madre, por todas las ganasy el impulso que me dieron para realizar esta Maestra, apoyndome en todo loque necesitaba y, cuando en los momentos difciles me dieron esperanzas y

    ganas de terminar con xito.

    A la Universidad de Sucre, por permitirme hacer esta Maestra, brindndome elespacio y tiempo requerido para ello, y al cuerpo directivo y de docentes de lafacultad de Ingeniera por su apoyo en este nuevo logro.

    A la Universidad del Norte, por la puesta de sus servicios acadmicos einvestigativos, y al cuerpo de docentes de alto nivel que me transmitieron todo susconocimientos.

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    DEDICATORIAS

    A mi familia, por todo lo duro que ha sido mi ausencia por la dedicacin a estaMaestra, pero con la esperanza, de que con ella, lograr compartir un mundo

    mejor.

    A mi esposa Olga, por esos largos das que no estuvimos juntos y por lacomprensin de la necesidad de realizar este nuevo Postgrado.

    A mis hijos, Mara Helena y Alvaro Andrs, quines con sus rostros de sonrisas y

    de llantos, aceptaron dedicar su tiempo requerido al juego y al amor, por un tiempodedicado a mi estudio.

    A Dios, por la luz emanada de su sabidura, misterio de fe que fundament en m,principios de apertura a un nuevo conocimiento y a la bsqueda permanente de laverdad oculta a nuestros sentidos.

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    RESUMEN

    Las ciudades que se encuentran en zonas de amenazas ssmicas media y alta

    han crecido de una forma incontrolable, aumentando el riesgo de sufrir grandesprdidas en vidas humanas y materiales como consecuencia de un terremoto.

    Acompaado todo esto de una falta de criterios ssmicos en las estructurasantiguas, un mal control en las construcciones nuevas, mantenimiento deficienteen las existentes y problemas de estructuracin Ssmica en las edificaciones. Los

    desastres naturales presentados en todo el mundo, dejan evidencia que losprogramas de prevencin y mitigacin de desastres no se han aplicadocorrectamente, ms por indiferencia qu por falta de recursos. La determinacindel riesgo ssmico en una zona urbana es una herramienta muy til para laplanificacin urbana. La ciudad de Sincelejo Sucre no se encuentra exenta de

    estos problemas, debido a que no existen estudios que evidencien el estado de lasestructuras. Es por eso, que surge la necesidad de hallar la vulnerabilidad ssmicadel centro de Sincelejo y sus alrededores, por medio del mtodo del ndice de

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    Pero el gran problema, es que hay estructuras, relativamente nuevas, conproblemas de este tipo, el cual nos da entender que hay falta de control por lasentidades correspondientes. Esto hace, que el mtodo del ndice de vulnerabilidadsea la ms adecuada para el estudio, no solo por su trayectoria con buenosresultados en el mundo, sino tambin, porque son relativamente ms econmicascon respecto a otras metodologas.

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    SUMMARY

    Cities which are in a medium and high seismic zone have been growing

    uncontrollably. This growth has raised the risk of human and material loss in caseof earthquakes. The possibilities of this risk increases when old and new buildingslack of seismic criteria concerning their seismic structural maintenance. The worldnatural disasters have shown that their prevention and mitigation strategies havenot been correctly implemented because of the lack of awareness of the seismic

    risk of the urban areas. Sincelejo, is a city which does not escape form thisproblem due to the fact that there are not any studies which indicate the structuralconditions of the buildings. From this arose the need to determine the seismicvulnerability of the down town area of Sincelejo, Sucre. A seismic index methodwas used to determine the expected damages in case of different seismic

    accelerations. The geographic information system (GIS) along with a study ofgeotechnical urban zone and structural information in regards with the buildings,which took part in this study, were applied to gathering and analyzed the data.

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    this method is not only relevant because its good result around the world but alsobecause it is cheaper with respect to the other methodological options.

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    NDICEPg.

    CAPTULO I .......................................................................................................................................14INTRODUCCION ...........................................................................................................................14

    1.1 GENERALIDADES: ......................................................................................................14

    1.2 ANTECEDENTES ........................................................................................................181.3 OBJETIVOS DEL TRABAJO ........................................................................................201.2.1 Objetivo General. .........................................................................................................201.2.2 Objetivos especficos. ..................................................................................................20

    1.4 CONTENIDO DE ESTE TRABAJO ..............................................................................21CAPITULO II ......................................................................................................................................23

    ASPECTOS GENERALES DEL RIESGO SSMICO .....................................................................232.1 Introduccin .........................................................................................................................232.2 GENERALIDADES DE SISMOLOGA. ...............................................................................242.3. SISMICIDAD EN COLOMBIA ............................................................................................362.4 RIESGO SSMICO ..............................................................................................................392.5 Peligrosidad Ssmica ...........................................................................................................41

    2.6 VULNERABILIDAD SSMICA ..................................................................................................432.7 MTODOS ANALTICOS ....................................................................................................452.8 MTODOS CUALITATIVOS ...............................................................................................482.9 MUESTREO ESTADSTICO ...............................................................................................52

    CAPITULO III .....................................................................................................................................56ESTRUCTURACION Y CONFIGURACION ESTRUCTURAL EN LA ZONA CENTRICA DESINCELEJO SUCRE .....................................................................................................................56

    3.1 INTRODUCCIN.................................................................................................................563.2 LA NATURALEZA DE LA CONFIGURACIN ....................................................................563.2 La importancia de la configuracin y estructuracin del edificio .........................................573.3 LA CONFIGURACIN Y LAS NORMAS ............................................................................583 4 Definicin detallada de la configuracin 59

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    6.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIN. ..........................................1436.3 ANTECEDENTES DE LA ZONA DE ESTUDIO. ...............................................................1456.4 ZONA DE ESTUDIO .........................................................................................................1466.5 BASE DE DATOS .............................................................................................................150

    CAPITULO VII ..................................................................................................................................171RESUMEN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................171

    7.1 INTRODUCCIN...............................................................................................................1717.2 RESUMEN .........................................................................................................................171

    7.3 CONCLUSIONES ..............................................................................................................1737.4 RECOMENDACIONES .....................................................................................................176REFERENCIAS: ...............................................................................................................................180

    ANEXOS ..........................................................................................................................................186

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    FIGURAS

    Fig.

    Figura 1. Distancias de las capas que forman la estructura del globo terrestre. .............................. 25 Figura 2. Partes de un sismo. ........................................................................................................... 32 Figura 3. Comparacin Grfica de las diferentes escalas de Intensidad Utilizadas en el mundo. ... 34 Figura 4 - Diagrama de subduccin de la placa de Nazca en la Suramericana. .............................. 39

    Figura 5. (Propagacin de la energa Ssmica desde el epicentro hasta la estructura). .................. 42

    Figura 6. Definicin ampliada de configuracin. ............................................................................... 57 Figura 7. Interpretacin Grfica de irregularidades en estructuras de sistemas de marcos. ........... 59 Figura 8. El concepto de sencillez y complejidad ............................................................................. 60 Figura 9. Formas sencillas y complejas. Planta y elevacin ............................................................. 61 Figura 10. Matriz compuesta por las cuatro formas bsicas de edificios. ........................................ 62 Figura 11. Variaciones dimensionales aplicables a formas sencillas y complejas. .......................... 66 Figura 12. Componente de configuracin. Requisitos de diseo de permetro. ............................... 68 Figura 13. Componentes de configuracin: Divisin del espacio interior. ........................................ 70 Figura 14. Componentes de configuracin: Situacin de Ncleo ..................................................... 71 Figura 15. Componentes de configuracin: Situacin de Ncleo ..................................................... 72 Figura 16. Adicin de muros de cortante para reducir el claro del diafragma. ................................. 75 Figura 17. Relaciones de esbeltez. De izquierda a derecha: Monumento a Washington, EdificioWoolworth, Edificio Pirelli, Centro de comercio mundial, Torre Sears, Edifico Empire Estate y eledificio U.S. Steel. (No todos son dibujados a la misma escala) ...................................................... 75 Figura 18. Simetra en planta y en elevacin. ................................................................................... 77 Figura 19. Simetra en planta. Manzana del gran Centro en parque. ............................................... 77 Figura 20. Falsa simetra. Banco central, Managua, Nicaragua. Redibujado con autorizacin deJohn F. Meehah et. Al., Engineering Aspect. ................................................................................. 79

    Figura 21. El movimiento diferencial produce daos en la esquina dbil. ........................................ 82 Figura 22. Localizacin de muros de cortante para resistir los movimientos de volteo y torsin ..... 83 Figura 23. Localizacin de muros cortante. ...................................................................................... 83 Figura 24. Resistencia horizontal desequilibrada. ............................................................................ 84 Fig 25 D fl i t i d difi i f t l bl d 85

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    Figura 44. Golpeteo por desnivel de losas. ..................................................................................... 106 Figura 45. Localizacin de las planchas 44 Sincelejo y 52 Sahagn. ............................................ 109 Figura 46. Localizacin fisiogrfica de las planchas 44 Sincelejo y 52 Sahagn. .......................... 110 Figura 47. Plancha de geologa del Departamento de Sucre. ........................................................ 112 Figura 48. Ubicacin de los estudios de suelo en la zona de estudio. ........................................... 114 Figura 49. Capacidad portante (KPa) de 0 a 1 metro. .................................................................... 115 Figura 50. Capacidad portante (KPa) de 2 a 3 metros. .................................................................. 116 Figura 51. Capacidad portante (KPa) de 3 a 4 metros. Fuente ...................................................... 117 Figura 52. Humedad natural (%) de 2 a 3 metros. .......................................................................... 118 Figura 53. Topografa de la zona de estudio. ................................................................................. 119 Figura 54. Funciones de Vulnerabilidad para diversas tipologas estructurales. ............................ 125 Figura 55. Recurrencia de aceleraciones Sincelejo. .................................................................... 128 Figura 56. Muro representativo para el modelo matemtico de Abrams para mampostera Noreforzada. ........................................................................................................................................ 133 Figura 57. Funciones de Vulnerabilidad para estructuras en Mampostera No Reforzada. ........... 135 Figura 58. Funciones de Vulnerabilidad para estructuras en Hormign Armado. .......................... 140 Figura 59. Zona de estudio. Sincelejo. ............................................................................................ 147 Figura 60. Cuidad de Sincelejo. ...................................................................................................... 147 Figura 61. Zona de estudio: Centro de Sincelejo Sucre. ................................................................ 148 Figura 62. Manzanas con su identificacin catastral. ..................................................................... 149

    Figura 63. Divisin de los dos sectores de Sincelejo. ..................................................................... 149 Figura 64. Zona de estudio en tres dimensiones. ArScene. ........................................................... 150 Figura 65. Estado de la estructura. ................................................................................................. 152 Figura 66. Estado de conservacin de las estructuras. ArScene. .................................................. 152 Figura 67. Tipo de cubierta. ............................................................................................................ 154 Figura 68. Tipo de cubierta. ArScene. ............................................................................................ 154 Figura 69. Tipo de cubierta. ArMap. ................................................................................................ 155 Figura 70. Tipo de estructura. ......................................................................................................... 156 Figura 71. Tipo de cubierta. ArMap. ................................................................................................ 157 Figura 72. Tipo de cubierta. ArMap. ................................................................................................ 157 Figura 73. Uso de la estructura. ...................................................................................................... 158 Figura 74. Uso de la estructura. ArMap. ......................................................................................... 159 Figura 75. Uso de la estructura. ArMap. ......................................................................................... 159 Figura 76. Configuracin en planta. ................................................................................................ 160

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    TABLAS

    Fig.

    Tabla 1. Promedio anual de sismos en relacin con su magnitud. ................................................... 14 Tabla 2. Comparacin entre las escalas de Richter y Mercalli. ........................................................ 36 Tabla 3. Ejemplo de matrices de probabilidad condicional de dao. .............................................. 124 Tabla 4. Escala Numrica del ndice de Vulnerabilidad de Bebedetti et al, 1984. ......................... 132

    Tabla 5. Correlaciones entre el ndice de Vulnerabilidad y el ndice de dao para estructuras enMampostera No reforzada. ............................................................................................................. 134 Tabla 6. Escala numrica del ndice de Vulnerabilidad. ................................................................. 137 Tabla 7. Escala numrica del ndice de Vulnerabilidad utilizada por el CNR. ................................ 138 Tabla 8. Correlaciones entre ndice de Vulnerabilidad y el ndice de dao para estructuras enHormign armado. ........................................................................................................................... 139 Tabla 10. Tipo de cubierta. .............................................................................................................. 153 Tabla11. Tipo de estructura. ........................................................................................................... 156 Tabla 12. Uso de la estructura. ....................................................................................................... 158 Tabla 13. Configuracin en planta. ................................................................................................. 160 Tabla 14. ndice de Vulnerabilidad de las estructuras en el centro de Sincelejo. ........................... 161 Tabla 15. Tipo de Muro ................................................................................................................... 162 Tabla 16. Presencia de losa. ........................................................................................................... 164 Tabla 17. Tipo de losa. .................................................................................................................... 164 Tabla 18. Tipo de piso. .................................................................................................................... 166 Tabla 19. Estados de daos. ........................................................................................................... 170

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    CAPTULO IINTRODUCCION

    1.1 GENERALIDADES:

    Algunas preguntas que reformulan despus de or y ver los cuantiosos daosprovocados por un movimiento ssmico son: Se ha incrementado la magnitud delos terremotos? o Se han incrementado el nmero de ellos?. La nica respuestahallada hasta la poca es que no ha habido incremento en ninguna de los casos,hecho que ha sido sustentado en que las ciudades que se encuentran localizadas

    en zonas de amenaza ssmica media o alta han crecido de una formaincontrolada, aumentando con esto el riesgo de sufrir grandes prdidas de vidashumanas y materiales como consecuencia del terremoto. Por otra parte, la mejorade los equipos de deteccin y la reduccin de su costo han permitido detectarsismos que antes no eran posible, ya sea por su lejana o por su baja magnitud,

    as como hacer que la informacin llegue en tiempo real a cualquier parte delmundo (Mena, 2002). En la Tabla 1 se presenta un resumen hecho por unosinvestigadores (Person 1999 y Nyffernegger 1997) del promedio anual de sismos

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    Desafortunadamente, todos los terremotos, adems de las victimas mortales que

    provocan, causan cuantiosos daos materiales y dejan miles de personasdamnificadas; ejemplos de estos son el terremoto de Taiwn cuyos daosestimados se acercan a los 14.000 millones de dlares, dejando 50.000damnificados y 53.000 edificios daados; el de Turqua, provoc daos entre3.000 y 6.500 millones de Dlares con cerca de 600.000 damnificados y 82.000

    viviendas daadas; o el de la India que adems de las victimas mortales provoc166.836 heridos, destruy cerca de 339.000 viviendas y dao otras 783.000 en elrea cercana a epicentro. (USGS).

    Los desastres dejan en evidencia que los programas de evaluacin de RiesgoSsmico no se han aplicado para poder evitar o mitigar estas prdidas, a pesar delgran avance que se tiene de ellos; esta situacin prevalece en la mayora de lospases en vas de desarrollo (cuya peligrosidad ssmica en muchos casos esadems alta, como en el caso de Colombia), debido a la falta de designacin derecursos econmicos a la investigacin y tecnologa orientados a impulsarestudios de prevencin y mitigacin del Riesgo Ssmico. La mayora de las

    prdidas, tanto de vidas como econmicas, ocasionadas por terremotos han sidocausadas por un deficiente comportamiento ssmico de las estructuras, llegndose

    h l i l i l l

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    La determinacin del riesgo ssmico en una ciudad o regin es una herramienta

    muy til para la planificacin urbana. Fundamentalmente, el riesgo es el resultadode la combinacin de dos caractersticas de un conjunto urbano, la amenaza oprobabilidad de ocurrencia de un fenmeno natural o antrpico y la vulnerabilidadde los elementos expuestos a ese fenmeno, susceptibles de sufrir daos ygeneran prdidas econmicas y de vidas urbanas. (Llanos et al, 2003), siendo este

    ltimo, el de inters en esta investigacin.

    Todos los componentes de un complejo urbano son potencialmente vulnerables,incluyendo la infraestructura y edificaciones existentes, construidas a la par con eldesarrollo y crecimiento de las ciudades para intentar satisfacer los servicios ynecesidades que demandan la poblacin, y dentro de las cuales sobresalen por suimportancia las edificaciones pblicas. En Colombia, la mayora de lasedificaciones se construyeron antes del desarrollo de la primera normaSismorresistente implementada en 1984 tras las desastrosas consecuencias delsismo de Popayn en 1983, donde se evidencio la falta de tcnicas constructivasque garanticen la seguridad de los ocupantes y el buen comportamiento de las

    edificaciones ante la ocurrencia de un sismo. (Llanos et al, 2003).

    Se han propuesto muchos mtodos para evaluar las prdidas esperadas durante

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    relacionan el dao potencial con la severidad del movimiento ssmico esperado.

    En general, los diferentes mtodos utilizados pueden clasificarse en probabilistas ydeterministas, y su utilizacin depende del objetivo del estudio. En los mtodosprobabilistas, la amenaza ssmica se calcula mediante tcnicas de la teora de laprobabilidad, luego se evala la vulnerabilidad por tipos de edificios y se estima elriesgo en trminos de prdidas probables. La vulnerabilidad de las estructuras

    tambin puede estimarse en trminos probabilistas, dada la dispersin de losresultados que puede ofrecer un anlisis de vulnerabilidad para un amplio nmerode edificios. Comnmente, estos mtodos son utilizados para la estimacin deprdidas econmicas acumuladas y de las primas de seguros. En los mtodosdeterministas se postulan uno o ms terremotos sin considerar explcitamente su

    probabilidad de ocurrencia. Habitualmente, se utiliza el terremoto ms fuerteconocido que haya ocurrido en la regin, tambin llamado mximo terremotohistrico. Las etapas son similares a las de los mtodos probabilistas y se utilizanpara evaluar las prdidas debidas a un terremoto especfico, a fin de estudiaranticipadamente la reduccin de daos y determinar un escenario para laplanificacin de emergencias.

    Una herramienta relativamente reciente en este tipo de estudios son los Sistemasd I f i G fi (SIG) E i h id f ili l

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    1.2 ANTECEDENTES

    Relacionados con el tema de Vulnerabilidad Ssmica en zonas urbanas, se hanhecho un gran nmero de investigaciones en todo el mundo, lo que se facilita larecopilacin de antecedentes de estudios de este tipo y los avances que hanlogrado. A continuacin se presenta una breve resea histrica de la evolucin dela ingeniera en este campo.

    Los estudios de Vulnerabilidad surgen a principios del siglo XX, como unanecesidad ante las consecuencias de sismos que haban ocurrido en distintoslugares del mundo (por ejemplo San Francisco, CA. USA, 1906; Menisa, Italia en1908 y Tokio, Japn en 1923). A travs de la experiencia, los ingenieros fueronencargados de evaluar los efectos de los sismos en las viviendas y en lasedificaciones y de proponer medidas que minimizaran dichos efectos en el futuro.Es as como se fueron proponiendo los primeros conceptos de diseosismorresistente y se iniciaron investigaciones en el rea de la ingeniera ssmicaen Japn y en estados Unidos (AIJ, 1998; Sarria M, 1995).

    Durante la dcadas de los aos 1960 y 1970, surgen las primeras tcnicas deevaluacin de la Vulnerabilidad Ssmica en edificaciones existentes denominadasTcnicas de Screening, las cuales se constituyeron en la base para mtodos

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    Espaa, un gran nmero de investigaciones relacionadas en el campo del Riesgo

    Ssmico, tiene informacin completa sobre las ciudades principales, manejadastodas en la base de datos con la tecnologa SIG.

    En Colombia, la experiencia vivida en sismos posteriores al de Popayn en 1983,como los del Atrato Medio (1992), Pez (1994), Tauramena (1995) y Pereira(1995), demostraron la necesidad de actualizar la Norma de Diseo

    sismorresistente de 1984, adoptando nuevos esquemas de seguridad quepermitan desarrollar tcnicas constructivas ms confiables. Es as como aparecela actual Norma de Diseo Sismo Resistente conocida tambin como la Ley 400de 1997, en la cual se dedic un captulo para definir los criterios necesarios y unmtodo para analizar Vulnerabilidad Ssmica de las edificaciones construidas

    antes del aos de 1998. Adicionalmente, en Diciembre del ao 2000 se le anex aesta Norma una seccin de Anlisis de Vulnerabilidad y otra de Metodologas

    Alternas. (Llanos et al, 2003).

    Existen varios estudios de Vulnerabilidad Ssmica a gran escala desarrolladas porgrupos de investigacin de algunas Universidades de Colombia; en la Universidad

    EAFIT se disearon programas de computador que permiten calcular y graficar lasprdidas por la ocurrencia de un sismo en la ciudad de Medelln (Jaramillo, 2001);

    l i d d d B B C li M i l h li d

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    1.3 OBJETIVOS DEL TRABAJO

    1.2.1 Objetivo General.

    Hallar la Vulnerabilidad ssmica del centro de la Ciudad de Sincelejo y susalrededores, por el mtodo del ndice de Vulnerabilidad, para la determinacin deldao esperado, si llegara a ocurrir un sismo determinado, utilizando Tecnologa de

    Sistema de Informacin Geogrfica (SIG).

    1.2.2 Objetivos especficos.

    Hacer una revisin del estado del arte de los estudios de VulnerabilidadSsmica actuales, as como su aplicacin en los planes de emergencia o

    mitigacin de desastres.Caracterizar estructuralmente el centro de la ciudad de Sincelejo, y susalrededores, analizando la situacin de la configuracin Ssmica yproblemas de Estructuracin, mediante la Tecnologa del Sistema deInformacin Geogrfica.Implementar la metodologa del ndice de Vulnerabilidad Ssmica deEstructuras (mtodo cualitativo), as como las funciones de Vulnerabilidadsimulada para la zona cntrica de la ciudad de Sincelejo dentro del sistema

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    1.4 CONTENIDO DE ESTE TRABAJO

    El presente estudio esta dividido en siete captulos, en los cuales se describe todoel proceso de la investigacin. A continuacin presentan los contenidossistemticos de cada uno.

    El captulo I presenta la introduccin de este estudio de investigacin, junto a los

    antecedentes y objetivos.

    El captulo II trata sobre los aspectos generales del riesgo ssmico, en el queinvolucran conceptos y definiciones bsicas de los sismos y del Riesgo Ssmico engeneral. Adems, se estudia el concepto de Vulnerabilidad ssmica y todos suscomponentes de una forma detallada, en las que se muestran las diferentesmetodologas utilizadas en el mundo.

    El captulo III hace referencia a la estructuracin Ssmica y configuracinestructural como una introduccin a los problemas de vulnerabilidad, en la que seindican los casos que tienen que ver con estructuracin, aplicndolos a ejemplos

    especficos en la ciudad de Sincelejo. Adems se hace un resumen de lasrecomendaciones para dar soluciones a estos problemas.

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    El Captulo VI presenta la aplicacin del mtodo del ndice de Vulnerabilidad,

    utilizando el Sistema de Informacin Geogrfica SIG, al centro del la ciudad deSincelejo Sucre y sus alrededores, y los resultados del estudio mediante grficasobtenidas en con el programa de ArcInfo, el cual es un programa que utiliza latecnologa SIG.

    Al final, el Captulo VII, es un resumen final del estudio de investigacin realizado,y presenta las conclusiones y recomendaciones formuladas.

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    CAPITULO II

    A SPECTOS GENERA LES DEL RIESGO SSMICO

    2.1 Introduccin

    Cada una de las ramas de la Ingeniera Civil se relaciona en alguna forma, con lasuperficie de la tierra; esto se visualiza en los diseos de Ingeniera con reportes ylocalizaciones sobre una parte de la corteza terrestre; por esto, es de granimportancia el estudio de la interaccin entre las estructuras construidas por el

    hombre y el entorno natural que las circunda. Para esto, la Geologa se haconvertido en un instrumento cientfico para la determinacin precisa de lascausas de los mayores problemas que ocurren durante o despus de lasoperaciones de una construccin.

    Los grandes terremotos son considerados por muchos como las ms grandes

    catstrofes naturales que azotan a la humanidad. (Ypez 1 et al, 1995). Losgrandes sismos ocurridos en los ltimos aos en Colombia, como el de Armenia

    d h d f d d

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    Conocer la terminologa asociada a la vulnerabilidad de las edificaciones permite

    identificar las causas que la generan, y adems, hace ms eficiente la creacin yaplicacin de programas de prevencin y mitigacin de desastres de acuerdo conlas condiciones naturales, sociales, culturales y polticas de una comunidad. Por loanterior, es necesario hacer una breve descripcin de algunos conceptosgenerales asociados al tema de la Vulnerabilidad Ssmica. (Llanos et al, 2003).

    2.2 GENERALIDADES DE SISMOLOGA.

    La sismologa es el estudio de las causas de los sismos, de la comprensin de losprincipios tericos y los datos experimentales que los caracterizan y, en lo posible,el estudio de su prediccin. La Ingeniera Ssmica es en cambio aquella rama de lamecnica aplicada que, partiendo de los resultados suministrados por lasismologa, se ocupa del anlisis y diseo de las construcciones sometidas a lassolicitaciones producidas por los desplazamientos del terreno, causados por lossismos. Estos movimientos, traducidos en vibraciones, se deben adesplazamientos bruscos de las grandes placas en las que la corteza terrestre sedivide y que se producen cuando las grandes presiones que los flujos de magmaejercen sobre la corteza terrestre superan los esfuerzos de friccin entre lasplacas. A su vez los desplazamientos dan lugar a la liberacin de grandes

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    grandes diferencias de presin. El manto es una capa de 2900 Km constituido por

    tres capas: Manto superior, zona de transicin y manto inferior. (VALLECILLA,2003). En la Figura 1, se resumen las distancias de las capas que conforman laestructura del globo terrestre.

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    2.2.1 Sismos. Sismo o terremoto son todas esas vibraciones producidas en

    la corteza terrestre cuando las rocas que se han ido tensando se rompen de formasbita y rebotan. Las vibraciones pueden oscilar desde las que apenas sonapreciables hasta las que alcanzan carcter catastrfico. En el proceso segeneran seis tipos de ondas de choque. Dos se clasifican como ondas internas(viajan por el interior de la Tierra), las otras cuatro son ondas superficiales. Las

    ondas se diferencian adems por las formas de movimiento que imprimen a laroca. A continuacin se describen las caractersticas ms importantes sobresismos, segn Arteta et al, 2003.

    2.2.2 Causas de un Sismo: En la actualidad se reconocen tres clases generalesde terremotos: tectnicos, volcnicos y artificiales. Los sismos de la primera deellas son los ms devastadores adems de que plantean dificultades especiales alos cientficos que intentan predecirlos. Los causantes ltimos de los terremotos dela tectnica de placas son las tensiones creadas por los movimientos de alrededorde doce placas, mayores y menores, que forman la corteza terrestre.

    La mayora de los sismos tectnicos se producen en las fronteras de dichasplacas, en zonas donde alguna de ellas se desliza sobre otra (lo que se conocecomo subduccin), como ocurre en la falla de San Andrs en California y Mxico.

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    representan slo un 5% de la energa ssmica terrestre, pero se registran todos los

    das en la red mundial de estaciones sismolgicas.

    Otra categora de sismos tectnicos incluye a los infrecuentes pero grandesterremotos destructivos producidos en zonas alejadas de cualquier otra forma deactividad tectnica. Los principales ejemplos de estos casos son los tres tembloresmasivos que sacudieron la regin de Missouri, Estados Unidos, en 1811 y 1812;tuvieron potencia suficiente para ser sentidos a 1.600 Km. de distancia yprodujeron desplazamientos que desviaron el ro Mississippi.

    De las dos clases de terremotos no tectnicos, los de origen volcnico son raravez muy grandes o destructivos. Su inters principal radica en que suelen anunciar

    erupciones volcnicas. Estos sismos se originan cuando el magma ascienderellenando las cmaras inferiores de un volcn.

    Las causas de los temblores de tierra son muy diversas. Parece ser que algunosterremotos, locales y de escasa importancia, tienen por origen el hundimiento decavidades internas de la corteza terrestre, tales como cavernas, frecuentes y

    caractersticas de las zonas calizas. Otros pueden ser producidos pordesplazamientos de grandes masas o compartimentos del suelo, originados por

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    Hoy da se cree que la causa que esta relacionada de modo ms directo con el

    origen de los terremotos sea el conjunto de los complejos movimientos tectnicos,es decir, de aquellos que originan movimientos verticales, plegamientos o roturasde la corteza terrestre. Los terremotos violentos y destructores no se presentanms que en los sitios de menor resistencia de la corteza terrestre, y conpreferencia en las cercanas de los grandes desniveles y de los geosinclinales

    relativamente modernos. Por regla general, a todo terremoto violento siguen otrosms dbiles (rplicas) y en cada regin los terremotos procedentes del mismo focopresentan cierto aspecto similar y ordinariamente, a todo sismo muy fuertepreceden otros ms dbiles.

    La accin geolgica no es la nica causa de los terremotos, pero las

    caractersticas geolgicas pueden tener un efecto muy marcado en los resultadoslocales del sismo. Esto se manifiesta en el hecho de que las vibraciones de losterremotos no se sienten en las minas profundas que se encuentran dentro de laszonas ssmicas; puesto que las vibraciones se propagan a velocidades diferentesen materiales distintos, es de esperarse que los efectos en la roca y en los

    materiales no consolidados ser diferente, como ocurre en la prctica, losterremotos provocan muchos mas problemas en las reas de materiales no

    lid d l i l fi i E l

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    Temblores de hundimiento o desmoronamiento. Caracterizados por golpes

    bruscos y producidos por la erosin subterrnea

    Temblores de fluctuacin. Son oscilatorios y consisten en resbalamiento de lasmasas terrestres que inducen a las aguas internas a golpear los pilaressustentadores de la corteza, adquiriendo la tierra el movimiento de un navo bajoel influjo de las aguas marinas

    Temblores de ondulacin. Las tempestades del aire subterrneo elevan y hundenla superficie terrestre.

    Temblores de expansin. Son los temibles, impetuosos torbellinos de viento,procedentes del exterior o nacidos en el seno de la tierra, entran en las cavidadesinternas e invadindola sucesivamente las desquician, rompen los obstculos y seescapan, abrindose inmensos abismos.

    Tsunami . El trmino tsunami o maremoto (lo que no es muy exacto), proviene del japons tsu: puerto o baha y nami: ola. Son olas gigantescas provocadas por

    terremotos o volcanes que movilizan la tierra bajo el mar, generndose unaespecie de joroba, que puede no ser detectada en la superficie del agua, pero queva incrementando su fuerza y velocidad llegando a medir 30 metros al llegar a la

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    fortuna no son frecuentes. Cuando suceden los terremotos, pueden desencadenar

    tanta destruccin, que sorprende encontrar que su investigacin cientfica data,relativamente, de fecha reciente en el occidente. Los perjuicios de los terremotosen las obras de ingeniera han estimulado el estudio de las fuerzas ssmicas pormedio de la sismologa, rama relativamente joven de la ciencia.

    Los terremotos se clasifican como sigue a continuacin:

    Segn la Intensidad. En macrosismos y microsismos, los primeros son sensiblespara el hombre, siendo observables en una superficie ms o menos extensa; lossegundos, al contrario, no son perceptibles ms que por aparatos especializados.

    Segn la Ubicacin en la Placa.

    Sismos interplacas. En las profundidades superficiales, donde los bordes de lasdos placas rgidas de la Litosfera se estn presionando una contra la otra, existeuna actividad ssmica intensa. Muchos de los grandes sismos que ocurren en elmundo, as como los de menor intensidad, ocurren en la zona de cizalladura o de

    corte entre las dos placas, o sea, la ocenica de subduccin y la continental o dearco de islas.

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    acumulacin de esfuerzos debido a la subduccin de la placa ocenica bajo la

    placa continental. (Arteta et al, 2003).

    2.2.4 Partes de un Sismo: El origen de estos movimientos se encuentra en elinterior de la corteza terrestre en profundidades variables, pues a veces puede sersolo de unos cuantos kilmetros, y en ocasiones de unos centenares de metros.

    Las partes de un sismo son: Hipocentro, Epicentro, Isosistas, Homosistas - Dentrode las partes de un sismo se tienen en cuenta:

    Hipocentro o Foco. Es la zona o punto donde ha tenido origen unterremoto y que por lo general es reducida; tambin es llamada zonahipocentral. La liberacin sbita de la energa elstica acumulada constituyeel origen de un temblor de tierra o terremoto, evento al cual se asignan dosconceptos para su ubicacin; el foco es la regin del campo de esfuerzosdonde se inicia la liberacin de energa. El foco hipocentro es llamadoalgunas veces foco o epifoco. La ubicacin del foco se logra a partir delanlisis de los sismogramas, registros que dejan en los sismgrafos las

    ondas de esfuerzo al desplazarse por la tierra.

    Epicentro Punto o zona superficial donde emerge el movimiento vibratorio

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    Homosistas. Curvas que unen los puntos donde se perciben con exactitud

    las primeras sacudidas. Por este medio tambin se puede ubicar elepicentro.

    Figura 2. Partes de un sismo.

    Fuente: (MENA, 2002).

    2.2.5 Escalas de Medicin para la Intensidad de los Sismos: La intensidad delterremoto es prcticamente el elemento fundamental a considerar, puesto que su

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    direccin de stas. Lo ms importante para clasificar los terremotos es la

    determinacin de su intensidad. Como no suele haber bastantes sismgrafosinstalados en el rea epicentral, se recurre para realizar el trazado de isosistas, alos datos suministrados por diferentes personas, las cuales, con arreglo a escalasempricas ya formuladas, asignan cada una un nmero representativo de laintensidad ssmica en el punto de observacin, ya que se conoce de manera

    aproximada, la relacin entre los grados y la aceleracin. Las escalas empricasms empleadas son las de Omori, Sieberg, Mercalli y Richter (MENA, 2002).

    En el rea de Ingeniera Ssmica a menudo se describen los efectos delmovimiento del terreno sobre las estructuras construidas por el hombre entrminos de intensidad, es decir, de una manera subjetiva, ya que no depende de

    medidas instrumentales, sino de la informacin que un observador tenga del daoo del movimiento producido por un terremoto. Sin embargo, la naturaleza subjetivade la intensidad ssmica crea problemas para comparar los efectos de losterremotos evaluados durante diferentes pocas de estudios por los efectosprovocados por el terremoto. Por ejemplo, valores bajos de la intensidad

    dependen de lo que ha sentido la gente, valores medios dependen de la respuestade las estructuras y valores altos describen lo que ha ocurrido cunado se producel d f ll U d l l ili d di l i id d

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    Figura 3. Comparacin Grfica de las diferentes escalas de Intensidad Utilizadas en el mundo.

    Fuente: MENA 2002.

    Esc l s de Merc lli Richter L l d M lli Ri ht tili

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    Magnitud en EscalaRichter Intensidad en Escala de Mercalli

    Menosde 3.5

    Generalmente nose siente, pero es

    registrado

    Grado I Sacudida sentida por muy pocas personas en condicionesespecialmente favorables.

    Grado IISacudida sentida slo por pocas personas en reposo,especialmente en los pisos altos de los edificios. Losobjetos suspendidos pueden oscilar.

    Grado III

    Sacudida sentida claramente en los interiores,

    especialmente en los pisos altos de los edificios, muchaspersonas no lo asocian con un temblor. Los vehculos demotor estacionados pueden moverse ligeramente.Vibracin como la originada por el paso de un carropesado. Duracin estimable

    3.5 -5.4

    A menudo sesiente, pero slo

    causa daosmenores

    GradoIV

    Sacudida sentida durante el da por muchas personas enlos interiores, por pocas en el exterior. Por la nochealgunas despiertan. Vibracin de vajillas, vidrios deventanas y puertas; los muros crujen. Sensacin como de

    un carro pesado chocando contra un edificio, losvehculos de motor estacionados se balanceanclaramente.

    Grado V

    Sacudida sentida casi por todo el mundo; muchosdespiertan. Algunas piezas de vajilla, vidrios de ventanas,etctera, se rompen; pocos casos de agrietamiento deaplanados; caen objetos inestables . Se observanperturbaciones en los rboles, postes y otros objetosaltos. Se detienen de relojes de pndulo.

    GradoVI

    Sacudida sentida por todo mundo; muchas personasatemorizadas huyen hacia afuera. Algunos mueblespesados cambian de sitio; pocos ejemplos de cada deaplanados o dao en chimeneas Daos ligeros

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    GradoIX

    Dao considerable en las estructuras de diseo bueno;las armaduras de las estructuras bien planeadas sedesploman; grandes daos en los edificios slidos, conderrumbe parcial. Los edificios salen de sus cimientos. Elterreno se agrieta notablemente. Las tuberassubterrneas se rompen.

    7.0 -7.9

    Terremoto mayor.Causa gravesdaos

    Grado X

    Destruccin de algunas estructuras de madera bienconstruidas; la mayor parte de las estructuras demampostera y armaduras se destruyen con todo ycimientos; agrietamiento considerable del terreno. Lasvas del ferrocarril se tuercen. Considerablesdeslizamientos en las mrgenes de los ros y pendientesfuertes. Invasin del agua de los ros sobre susmrgenes.

    8 omas

    Gran terremoto.Destruccin total a

    comunidades

    cercanas.

    GradoXI

    Casi ninguna estructura de mampostera queda en pie.Puentes destruidos. Anchas grietas en el terreno. Lastuberas subterrneas quedan fuera de servicio.Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran torsinde vas frreas.

    GradoXII

    Destruccin total. Ondas visibles sobre el terreno.Perturbaciones de las cotas de nivel (ros, lagos y mares).Objetos lanzados en el aire hacia arriba.

    Tabla 2. Comparacin entre las escalas de Richter y Mercalli.

    Fuente: http://www.angelfire.com/nt/terremotos

    2.3. SISMICIDAD EN COLOMBIA

    De acuerdo con la informacin disponible relativa a la sismicidad y tectonismo dela parte noroccidental de Amrica del Sur se han identificado para Colombia las

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    Sismos intraplaca dentro de la placa de Nazca . Estos sismos son los

    originados dentro de la placa de Nazca ubicada en el occidente colombiano.

    2.3.1 Evolucin tectnica en Colombia: A continuacin, se hace un breverecuento cronolgico de los principales eventos tectnicos, responsables de laconfiguracin geolgica de Colombia, (Arteta et al, 2003):

    Precmbrico. Es el intervalo de tiempo mas amplio, en el Proterozoico, seda el primer evento tectometamrfico y se localiza en la parte mas orientaldel pas. Otros eventos proterozoicos han sido documentados en Vichada,Guaina, Caquet, Amazonas, Guajira, Perij, Macizo de Garzn, Macizo deSantander y Sierra Nevada de Santa Marta.

    Cambriano . Periodo de expansin a nivel mundial. Al occidente del escudode Guayana se depositan sedimentos de plataforma, tipo mareal, en unmargen continental de tipo pasivo. La ocurrencia de gravens en el bordellanero, que generaron un margen continental pasivo. En Colombia, estatectnica ha sido cubierta por los cabalgamientos de la cordillera Oriental,

    pero registros ssmicos y de pozos confirman la presencia de los gravens.

    Ordovdico Siluriano El mar cubre gran parte que comprende el Valle

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    margen occidental de la cordillera central. Una prueba de esto, es que el

    magnetismo de la cordillera Central se hace cada vez mas joven de Sur aNorte.

    Cretcico Paleoceno. Mientras al occidente continua la acrecin deterrenos, al oriente los procesos distensivos continan hasta el Aptiano,acumulndose sedimentos masivos. Cuando la cordillera Occidental seacreciona a la zona de la falla del Cauca Pata, a lo largo de la actualfalla de Romeral, ocasionando la etapa final de la cordillera Central.Tambin se encuentra en esta etapa, la formacin de la cuenca que seextenda hasta los Llanos orientales.

    Eoceno Mioceno. Sistema de fallas de Chusma, Girardot.Levantamiento del cinturn de San Jacinto y la deformacin inicial delcinturn de Cabalgamiento del Cauca.

    Mioceno Plioceno. Acrecin del Arco de Panam. Finalizacin de laOrogenia Andina (tres cordilleras) e inicio del vulcanismo.

    Pleistoceno Holoceno. Segunda etapa del vulcanismo.

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    Figura 4 - Diagrama de subduccin de la placa de Nazca en la Suramericana.

    Fuente: Arteta et al, 2003.

    En el caso de Colombia, las mayores probabilidades de terremotos o movimientos

    telricos se centran en la zona occidental y la cordillera central. El terremoto de Armenia de enero de 1.999 tiene su explicacin en el movimiento que genera laplaca de Nazca la cual se desliza hacia la plataforma continental de Suramrica

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    Fabricio Ypez, definen el Riesgo Ssmico como las consecuencias sociales y

    econmicas potenciales provocadas por un terremoto, como resultado de la fallade estructuras cuya capacidad resistente fue excedida por el terremoto . (Mena,2002).

    Los estudios de riesgos ssmicos a partir de la observacin y el anlisis de los

    daos provocados por terremotos han aumentado considerablemente desde losaos 80, en los cuales se han presentado terremotos devastadores, que han sidola causa del origen de proyectos, seminarios e investigaciones en todo el mundo,resultado de lo cual se llego a un cierto consenso sobre las definiciones de losparmetros que intervienen en los estudios del riesgo. El riesgo ssmico, (Ypez 1et al, 1995), se enmarca dentro los siguientes conceptos:

    La peligrosidad ssmica, que representa la probabilidad de ocurrencia,dentro de un periodo especfico y dentro de un rea, de un movimientossmico del terreno de una intensidad determinada.La Vulnerabilidad ssmica de una estructura o grupo de estructuraras,definida como el grado de dao debido a la ocurrencia de un movimientossmico del terreno de una intensidad determinada.El Riesgo ssmico especfico representa la probabilidad de que una

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    A continuacin se presenta un resumen de cada uno de estos conceptos. En el

    prximo captulo, se habla detalladamente sobre la Vulnerabilidad Ssmica, el cuales el objeto de este trabajo de investigacin.

    2.5 Peligrosidad Ssmica

    Se entiende por peligrosidad Ssmica de una zona cualquier descripcin de los

    efectos provocados por terremotos en el suelo de dicha zona. Estos efectospueden venir representados mediante la aceleracin, Velocidad, desplazamiento opor la intensidad sentida en el lugar y para evaluarlos es necesario analizar losfenmenos que ocurra desde la emisin de ondas ssmicas en el foca hasta quedichas ondas alcanzan el lugar en cuestin.

    En la Figura 5 se presenta el mecanismo de propagacin de un sismo desde elepicentro hasta cualquier punto de la estructura. Puede observarse que, al ocurrirun terremoto con unas ciertas caractersticas focales (profundidad, mecanismofocal, magnitud, etc.), parte de la energa disipada se convierte en ondas ssmicas,las cuales se propagan por la tierra sufriendo diversos fenmenos entre los cualesse encuentran el de reflexin, refraccin, atenuacin y amplificacin, hasta llegaral basamento rocoso debajo del lugar de emplazamiento bajo estudio, en forma de

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    Figura 5. (Propagacin de la energa Ssmica desde el epicentro hasta la estructura).

    Fuente: Ypez et al 1, 1995.

    Desde el punto de vista prctico, la evaluacin de las funciones de transferencia Iy D corresponde a la Ingeniera Estructural; sin embargo, el clculo de la funcinde transferencia A y la evaluacin de la Excitacin X1 son temas a solventar enlos estudios de peligrosidad ssmica. En otras palabras, los estudios depeligrosidad tienen como objetivo estimar el movimiento del terreno en un lugardeterminado como consecuencia de los terremotos. si no se puede realizar unaestimacin del movimiento en s, es importante una estima del tamao delterremoto en el lugar en cuestin, (Ypez 1et al, 1995).

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    2.6 VULNERABILIDAD SSMICA

    A partir de experiencias de terremotos pasados se ha observado que ciertasestructuras, dentro de la misma tipologa estructural, experimentan un dao mssevero que otras, a pesar de estar ubicadas en la misma zona. Si al grado dedao que sufre una estructura, ocasionado por un sismo de determinadascaractersticas, se le denomina Vulnerabilidad, se puede entonces calificar losedificios en ms Vulnerables o menos Vulnerables frente a un mismo eventossmico. Si observamos la Figura 6, la respuesta X4 de la estructura esconsecuencia de la convolucin del movimiento en la cimentacin por la funcinde transferencia D de la propia estructura. Dicha funcin es nica y caractersticade la propia estructura. As mismo, el ser ms o menos Vulnerable ante un sismode determinadas caractersticas es tambin una propiedad intrnseca de cadaestructura, por tanto, independiente de la peligrosidad del sitio de emplazamiento.Esto quiere decir, que una estructura puede ser Vulnerable, pero no estar enriesgo, a menos que se encuentre en un sitio con una cierta peligrosidad ssmica.(Ypez 1et al, 1995).

    La Vulnerabilidad ssmica de una estructura, grupo de estructuras o de una zona

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    afectadas. E conocimiento adecuado de la amenaza ssmica existente, permite

    definir tanto la accin que debe considerarse en el diseo de nuevas estructurascomo el sitio donde pueden ser construidas, de tal forma que las condiciones delos emplazamientos sean optimas, esto es: alejando las fallas, evitando losrellenos, los lugares con posibles asentamientos o deslizamientos y los de altopotencial de licuefaccin. Sin embargo, poco puede hacerse para reducir la

    amenaza a la que estn expuestas las estructuras existentes, por lo tanto, si sedesea disminuir el riesgo, se requiere una intervencin directa sobre lavulnerabilidad.

    El conocimiento del comportamiento ssmico de las estructuras, permite definir losmecanismos y acciones de refuerzo requeridos para la reduccin de los efectosprovocados por los movimientos del terreno. Para el caso de construccionesnuevas, pueden plantearse nuevos sistemas constructivos y/o nuevas filosofas dediseo que garanticen el buen desempeo de cada uno de los elementosexpuestos. (Bonett, 2003).

    En la actualidad, el anlisis de la Vulnerabilidad ssmica de las diferentesestructuras existente en nuestro medio, esto es: edificios, componentes de lneas

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    Las aplicaciones de los estudios de vulnerabilidad en entornos urbanos, debe

    considerar tanto los aspectos estructurales como los funcionales, operativos yurbanos, para que puedan proporcionar informacin til para la prevencin dedesastres, la planificacin y la ordenacin del territorio. En este sentido,constituyen un importante punto de partida para la toma de decisionesrelacionadas con la rehabilitacin o demolicin de edificios peligrosos, la ubicacin

    de hospitales y puestos de socorro en una determinada zona o por ejemplo, eldiseo de las vas alternativas de evacuacin y rpido acceso de las ayudas hacialas zonas ms vulnerables. El primer paso de un estudio de vulnerabilidadconsiste en definir su naturaleza y alcance, lo cual est condicionado por variosfactores, tales como: el tipo de dao que se pretende evaluar, el nivel de amenazaexistente en la zona, la informacin disponible sobre las estructuras, entre otras.(Bonett, 2003). Cuando todos estos factores se tengan, se prosigue a determinarla Vulnerabilidad de las estructuras por medio del mtodo escogido.

    Para la determinacin de la Vulnerabilidad estructural, existen mtodos de anlisiscualitativos y cuantitativos o analticos de distintos grados de complejidad, enconcordancia don el objetivo que se persigue al determinarla. (OPS, 2004)

    2 7 MTODOS ANALTICOS

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    La metodologa del FEMA-178 plantea una serie de interrogantes para el sistema

    estructural, prticos resistentes a momentos, diafragmas, conexiones y amenazasgeolgicas, entre otros, los cuales estn diseados para describir defectos, puntosdbiles o zonas vulnerables de la edificacin. El anlisis realizado por medio deeste mtodo se debe llevar a cabo mediante procedimientos simples y en caso deresultar que la edificacin es cuestionable, se deber realizar una investigacin

    ms detallada como la del NSR-98 o la del FEMA-273 (Palomino, 1999).

    Mtodo ATC-14 Hace nfasis en la determinacin de los puntos dbiles del edificio con base enla observacin de daos en edificios similares, producidos por eventos ssmicosanteriores.

    Para determinar la vulnerabilidad de una edificacin, se deben calcular losesfuerzos cortantes actuantes y los desplazamientos relativos del entrepiso. Conlas fuerzas cortantes en los entrepisos se calcula el esfuerzo promedio Vav de loselementos resistentes verticales del edificio, el cual se compara con el esfuerzoestimado del material mediante la relacin Vav/4.26; si esta relacin es menor queuno, indica que la estructura presenta problemas de corte y que requiere de un

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    El procedimiento del FEMA-273 permite hacer una simplificacin o unarehabilitacin sistemtica. La rehabilitacin simplificada es usada paraedificaciones bajas, de configuracin geomtrica sencilla y generalmente en zonasde amenaza ssmica baja e intermedia. La rehabilitacin sistemtica, se basa en elcomportamiento no lineal de la respuesta de la estructura y revisa cada elemento

    estructural, para verificar la interaccin aceptable de los desplazamientosesperados y de las fuerzas internas en los elementos estructurales. (Palomino,1999).

    2.8 MTODOS CUALITATIVOS

    Para realizar el estudio de vulnerabilidad de un conjunto de edificios, se handesarrollado mltiples mtodos cualitativos que permiten hacer la evaluacin deforma rpida y sencilla. Estos mtodos son usados para obtener un estimativo dela vulnerabilidad de las edificaciones, lo que permite conocer el comportamientode una zona urbana ante la ocurrencia de algunos fenmenos naturales,proporcionando con esto una herramienta muy importante para los planes de

    prevencin y mitigacin de desastres (Llanos, 2003).

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    de la misma. Esta calificacin inicial depende del tipo de estructura y del sistema

    de resistencia ssmica que tenga el edificio. (Llanos, 2003).

    Los parmetros que este mtodo tienen en cuenta para sumar o restar al puntajeinicial son la altura del edificio, las irregularidades geomtricas, la flexibilidad delos pisos y la existencia de torsin en planta, la calificacin obtenida al final de la

    revisin vara entre 0 y 6, siendo 2 la calificacin sugerida como limite para definirla seguridad de la edificacin. El resultado de la evaluacin por este mtodo puedeser considerado como una evaluacin preliminar y, de obtener que un edificio esinseguro, deber ser evaluado utilizando los procedimientos del NSR-98 o delFEMA-273 (Palomino, 1999).

    Mtodo NAVFAC Determina el ndice de daos que un sismo determinado puede causar en unaestructura, evaluando la capacidad de la misma por medio del coeficiente de cortebasal resistente (Cb), el desplazamiento al tope de la estructura (S) y el periodofundamental (T). Si el ndice de dao global (Ig) es mayor que el 60% se debeproceder a realizar una evaluacin ms detallada de la estructura (Cardona, 1990)

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    estructurados con muros o prticos. En estudios ms recientes el mtodo se ha

    aplicado en edificios de hormign armado y albailera. (OPS, 2004).

    Mtodo Venezolano El procedimiento propuesto por este mtodo evala cortes por separados y calculael ndice ssmica por medio de una ecuacin en la cual intervienen el cociente

    entre la fuerza cortante resistente del entrepiso y la fuerza ssmica cortante (E), unndice que representa las condiciones de irregularidad en planta y elevacin (D) yotro que representa las condiciones de deterioro en el tiempo (T) (Cardona, 1990;Jaramillo Y Trujillo, 1999).

    Los ndices que intervienen en la ecuacin del ndice ssmico se obtienen a partirde Tablas desarrolladas por los creadores del mtodo, para dar valores a loscoeficientes que se emplean en el clculo de dichos ndices. Para el ndice dedeterioro los valores de los coeficientes se definen de acuerdo con parmetrosque involucran la inspeccin de aspectos como deflexiones, presencia de grietasen elementos estructurales, de columnas cortas, cambios de uso de lasedificaciones, edad del edificio, estado de mantenimiento y ampliaciones oremodelaciones. Para el ndice de irregularidad en planta y elevacin tiene en

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    en conjunto con los otros dos, la Vulnerabilidad de edificio sobre la base de

    funcin de Vulnerabilidad Propuesta por el ISTC. (Llanos; 2003)

    Mtodo del ndice de Vulnerabilidad El mtodo del ndice de Vulnerabilidad (BENEDETTI y PETRINI, 1984), identificalos parmetros ms importantes que controlan el dao en los edificios causados

    por un terremoto. El mtodo califica diversos aspectos de los edificios tratando dedistinguir las diferencias existentes en un mismo tipo de construccin o tipologa.Esta es una ventaja sobre los mtodos que clasifican las construcciones portipologas, material, ao de construccin como son el ATC-13 y las escalas deEMS-98, MSK, entre otros. (Mena, 2002). Esta metodologa considera aspectoscomo el tipo de suelo sobre el cual estn los cimientos y la inclinacin que estaspresentas, as como la configuracin en planta y elevacin, el sistema deorganizacin resistente para ver el grado de organizacin de los elementos, latipologa estructural, resistencia de la edificacin ante cargas ssmicas, el sistemade losa y como est unido al sistema resistente, la ubicacin de elementos noestructurales, entre otros.

    La importancia de este mtodo, es que se puede aplicar para edificios de

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    se evalan estn, la irregularidad en planta y en altura, la cantidad de muros, la

    calidad de las juntas de pega en mortero y de los materiales, las vigas de amarre,los muros confinados y reforzados, cimentacin, suelos, entrono, entre otros. Cadauno de ellos se califica mediante visualizacin y la comparacin con patronesgenerales. Esta calificacin se realiza en tres niveles: Vulnerabilidad baja,Vulnerabilidad media y Vulnerabilidad alta.

    Finalmente, despus de que se halla obtenido y calificado toda la informacinrequerida, se hace una calificacin global de la vulnerabilidad ssmica de lavivienda, con base en las deficiencias que presenta cualquiera los aspectosestudiados (Llanos, 2001).

    2.9 MUESTREO ESTADSTICO

    Hallar el ndice de Vulnerabilidad de todas las edificaciones de la zona cntrica ysus alrededores a estudiar, en la ciudad de Sincelejo, est por fuera del alcancede este estudio. Es por esta razn que la definicin de tcnicas de muestreo estan importante para logra un trabajo de campo con menos personal y con un

    menor volumen de informacin reduciendo los costos, haciendo ms rpida laevaluacin y, a su vez, permitiendo una precisin considerable.

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    los elementos que lo componen. No obstante, teniendo en cuenta las limitaciones

    apara la obtencin de la informacin, cuando se realiza un trabajo puntual,conviene distinguir entre la poblacin objetivo, definida como el conjunto deelementos a los cuales se requiere extrapolar los resultados, y la poblacinestudiada, definida como el conjunto de elementos accesibles en el estudio(Snchez, 1980; Cochran, 1980).

    Censo: Es el estudio de todos los elementos que componen la poblacin. Larealizacin de un censo no siempre es posible por los costos en tiempo y dinero,las posibles pruebas destructivas a las que haya que someter a los elementos y eltamao de la poblacin sea infinito tan grande que exceda las posibilidades delinvestigador. Segn Snchez (1980) si el estudio de estos elementos se realizasobre la poblacin estudiada, y no sobre la poblacin objetivo, entonces el procesorecibe el nombre de marco o espacio muestral.

    Muestra: La muestra es en esencia un subgrupo de la poblacin. Pocas veces sepude media toda la poblacin, por lo que seleccionamos una muestra queesperamos sea un reflejo fiel del conjunto de la poblacin (Hernndez,R.). Laseleccin de una muestra se recomienda cuando no es posible o recomendable

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    seleccionar un cierto nmero de caractersticas que reconsideren fundamentales

    para el uso que se quiera hacer de los datos y calcular el tamao de la muestrarespecto a ellos (Cochran, 1980). Por lo tanto, para calcular el tamao de lamuestra, es recomendable realizar encuestas preliminares que permitan tener unmejor conocimiento de los parmetros de valuacin y de la variabilidad de lascaractersticas dentro de los elementos objeto de estudio (Campos, 1992).

    2.9.2 Mtodos de muestreo: Los mtodos desarrollados para realizar muestreosestadsticos, se clasifican en mtodos de muestreo probabilstica y mtodos demuestreo no probabilstico. De acuerdo con las recomendaciones del profesorRoberto Behar en Campos (1992), se puede establecer que os mtodos demuestreo que mas se adaptan a una evaluacin de la vulnerabilidad ssmica sonlos probabilsticas. Los mtodos probabilsticos son aquellos en los que todos osindividuos tienen la misma probabilidad de ser elegidos para formar parte de unamuestra y, por consiguiente, todas las posibles muestras de tamao n tienen lamisma probabilidad de ser elegidas. Solo esta clase de mtodos de muestreo nosaseguran la representatividad de la muestra extrada y por esta razn son los msrecomendables. A continuacin una breve descripcin de estos mtodos:

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    se definen los elementos que integran la muestra como i, i+k, i+2k, i+3k,.., i+ (n

    1)k, donde k es el resultado de dividir el tamao de la poblacin entre el tamaode la muestra.

    Muestreo aleatorio estratificado: En Snchez (1980) se plantea que esta tcnicaimplica una divisin de la poblacin en categoras tpicas diferente entre si

    llamadas estratos, los cuales presentan una gran homogeneidad respecto aalguna caracterstica especifica de la poblacin. Cada estrato funcionaindependientemente, lo que permite la aplicacin simultnea de mtodos demuestreo diferentes para elegir elementos especficos que formaran parte de lamuestra. Los criterios de estratificacin, su nmero y el de estratos dependen delos objetivos concretados de cada caso, de la informacin disponible y de laestructura de la poblacin; las variables utilizadas para la estratificacin debenestar correlacionadas con las variables objeto de la investigacin.

    Muestreo aleatorio por conglomerados: Este tipo de muestreo se utiliza cuandono existe un listado de las unidades o estas se encuentran demasiado dispersas.En este caso, la unidad muestral es un grupo de elementos de la poblacin queforman una unidad denominada conglomerado. El muestreo por conglomerados

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    CAPITULO III

    ESTRUCTURACION Y CONFIGURACION ESTRUCTURAL EN L A

    ZONA CENTRICA DE SINCELEJ O SUCRE

    3.1 INTRODUCCIN

    El propsito de este Captulo es estudia y aclarar en trminos sencillos, la menaracomo la estructuracin y la configuracin del edificio influye es su capacidad deresistencia a los sismos. La configuracin del edificio (tamao, forma ycomponentes), tiene un efecto significativo en el comportamiento del edificio bajo

    un sismo. La aplicacin de los principios de buena prctica de estructuracin no hasido efectiva, siendo frecuente el uso de conFiguraciones riesgosas. Algunosarquitectos no son consientes de la importancia ssmica de sus decisiones, y nobusca concejos en los Ingenieros, pero el problema bsico consiste en la falta decomunicacin entre las dos disciplinas arquitectura Ingeniera. Aunque tambin

    es necesario que el Ingeniero se familiarice con los requerimientos del arquitecto.(Jaramillo, 2006). Problema que se presentan en nuestro medio da a da. Este

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    como muros, columnas, entrepisos, ncleos de servicios y escaleras, divisorios

    interiores, etc. (Figura 6)

    Figura 6. Definicin ampliada de configuracin.Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada.

    La actividad del hombre demanda el establecimiento de ciertos mbitos y tipos dedivisorios del espacio, conectados por medio de circulaciones. Por lascombinaciones de espacio de actividades y de circulacin se llega a ciertasdimensiones, y finalmente, a la configuracin del edificio, (REITHERMAN, 1982).Pero existen otras determinantes de la configuracin que a veces dominan, tales

    como la geometra, la geologa y el clima, los requisitos del diseo urbano y otrosaspectos.

    Tamao y formaNaturaleza, Tamao yubicacin de loselementos no

    Naturaleza, Tamao yubicacin de loselementos estructurales

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    contribuyen de manera ms significativa en la determinacin exacta de las fuerzas

    especificadas en le reglamento.

    Tambin se ha expresado, en el mismo documento, que: se sabe desde hacemucho tiempo que la configuracin, sencillez y alineacin del sistema resistente alos sismos de una estructura, es tan importante, o acaso ms, que las fuerzas

    laterales de diseo.

    De todos modos, una gua para trabajar en zonas ssmicas incluye soluciones dedeberan ser sencillas, continuas, simtricas, rectilneas y repetitivas.

    3.3 LA CONFIGURACIN Y LAS NORMAS

    Las normas se han establecido para edificios y condiciones uniformes. Las Asociacin de Ingenieros Estructurales de California (SEAOC) ha emitidoespecificaciones para clasificar las irregularidades estructurales, los cuales secuantifican como una reduccin del coeficiente R de modificacin de respuestapara edificios regulares, gua que tambin usa la Norma NSR-98 de Colombia.

    ESTRUCTURAS IRREGULARES O SISTEMAS DE MARCOS (SEAOC)

    A) Edifico con configuracin Irregular

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    B) Edifico con cambio abrupto en su resistencia lateral

    C) Edifico con cambio abrupto en su rigidez lateral

    D) Aspectos estructurales inusuales o novedosos

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    Figura 8. El concepto de sencillez y complejidad

    Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada.

    CONVEXO (SENCILLO) CONCAVO (COMPLEJO)

    Convexo: Es imposible conectar dos puntoscualesquiera dentro de la Figura mediante unalnea de la Figura.

    Cncavo: Dos puntos dentro de la Figura sepueden conectar mediante una lnea que cruzalos lmites de la Figura

    Convexo = SencilloPara evitar la connotacin

    Cncavo = ComplejoPara evitar la connotacin

    Formas de lanta Sencillas Formas de lanta Com le as

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    En la Figura 9 aparecen ejemplos de formas definidas separadamente como

    sencillas o complejas en planta y en elevacin. Las formas mostradas concomunes de aquellas que se usan en el diseo de edificios.

    PLANTA

    SENCILLA COMPLEJA

    ELEVACIN

    SENCILLA COMPLEJA

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    cuatro caractersticas bsicas de las formas de los edificios. Todas las

    conFiguraciones de edificios se pueden relacionar con esta matriz.MATRIZ DE FORMA DEEDIFICIOS

    PlanoHorizontal

    PlanoVertical Planta sencilla Planta compleja

    Elevacin sencilla

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    Bloque X2. Universidad de Sucre

    Bloque X2. Universidad de SucreEjemplo de edificio que tenga planta sencilla y elevacin compleja:

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    Clnica las peitasEjemplo de edificio que tenga planta compleja y elevacin sencilla:

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    Ejemplo de edificio que tenga planta compleja y elevacin compleja:

    Biblioteca Pompeyo Molina. Universidad de Sucre

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    una estructura de esquina entrante en planta o un escalonamiento de elevacin.

    Figura 11.

    VARIACIONES DIMENSIONALES Aplicable a formas sencillas y complejas Achaflanamiento en planta

    Se ilustran diversos achaflanamientos enplanta que se transforman en, a partir delchafln, en una de las cuatro familias bsicasde formas de edificios.

    Achaflanamiento en elevacin

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    Achaflanamiento en elevacin. Universidad de Sucre.

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    continuacin, que representen cada uno de los casos, con fotografas de

    estructuras de la ciudad de Sincelejo como ejemplos.

    Figura 12. Componente de configuracin. Requisitos de diseo de permetro.

    Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    COMPONENTES DE CONFIGURACIONRequisitos de diseo perimetral

    Alto

    Define la medida a la cual se puede abrirel permetro para iluminacin natural,vista u otros propsitos

    PORCENTAJE ABIERTO UNIFORMIDADDefine la medida en la que los elementosexteriores opacos y abiertos contribuyende manera uniforme entre las fachadas opisos de los edificios

    Mediano Ba o Uniforme No

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    Porcentaje Abierto: Bajo. Edificio sobre la calle 20

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    Figura 13. Componentes de configuracin: Divisin del espacio interior .Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    ADAPTABILIDAD: Define la medida en la cual los elementos de divisin del espacio interiorson permanentes

    INTENSIDAD: cantidad de muros y divisiones interiores, expresada como una relacinlineal entre la longitud total de divisiones y rea de la planta

    COMPONENTE DE LACONFIGURACION Divisin del espacio interior

    Baja Alta

    Baja Alta Media

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    Adaptabilidad: Alta. Clnica Medalla de la Milagrosa.

    NUCLEO: una serie de aberturas en los pisos, alineadasverticalmente para permitir la penetracin de serviciosmecnicos verticales, elevadores o escaleras, en el edificio.Un ncleo puede o no estar cerrado con material estructuralpara resistir fuerzas verticales y/o laterales

    COMPONENTE DE LACONFIGURACION NUCLEOS

    Diagramticamente, un ncleose representa como un solotubo, pero tpicamente es unaforma ms compleja

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    Ncleo: Sencillo, solo exterior. Bloque X2 Universidad de Sucre.

    Localizacin de NcleosCOMPONENTE DE LACONFIGURACION NUCLEOS

    Solo, exterior

    Solo, interior

    Mltiple, interior

    Sencillo Complejo

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    Escalera Externa

    Escalera Interna

    Ncleo: Complejo, Combinado. Centro Comercial Gran centro el Parque.

    3.5 INFLUENCIA DE LA CONFIGURACIN SOBRE EL COMPORTAMIENTO

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    porcin decreciente del espectro ssmico de diseo. El perodo no es solamente

    una funcin de la altura, sino tambin de la relacin altura / ancho, altura de piso,tipos de materiales del edificio, sistemas estructurales y distribucin de la masa,(Jaramillo, 2006).

    Tamao Horizontal. Las grandes reas en planta pueden producirinconvenientes, inclusive si son de forma sencilla y simtrica, ya que el edificiopuede tener dificultad para responder como una sola unidad.

    Debido a que la propagacin de las ondas depende del suelo y de la altura, lasdiversas partes de la base del edificio se mueven asincrnicamente conaceleraciones diferentes, causando esfuerzos longitudinales de tensin y decomprensin, as como desplazamientos adicionales. Cuanto ms largo sea eledificio, mayor ser la probabilidad de ocurrencia de estos esfuerzos y mayor sersu efecto. Un aumento en la longitud del edificio incrementa los esfuerzos en unpiso que funciona como un diafragma horizontal en direccin transversal, la rigidezdel piso puede no ser suficiente para redistribuir la carga horizontal durante un

    sismo.

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    Figura 16. Adicin de muros de cortante para reducir el claro del diafragma.Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    Proporcin. En el diseo ssmico, las proporciones de un edificio pueden ser msimportantes que su tamao absoluto. Para edificios altos, su relacin de esbeltez =altura / ancho es una consideracin muy importante.

    Muchos autores sugieren limitar la relacin altura / ancho a 3.0 4.0, debidoprincipalmente a los efectos de los momentos de volcamiento, la Figura muestra

    que para 20 pisos ( ~ 73 m), la anchura debe estar del orden de * 73 18 m, laFigura 17 muestra la relaciones de esbeltez de varios edificios, destacndose que

    Claro del diafragma original

    Claro del diafragma rehabilitado Muros resistentes acortante adicionales

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    Las formas largas y esbeltas son inconvenientes, los terrenos pequeos sonpropicios para la construccin de edificios esbeltos. En la ciudad de Sincelejo, esteno es un problema, ya que no se encuentran edificios de gran altura. Lasrelaciones de altura/ancho, ms altas, estn en le orden de 2 a 3, y solo para unoscasos especiales. Del resto, presentan relaciones mucho ms pequeas.

    Unidad Materno infantil de Sincelejo. Alto/ancho = 2

    El edificio que de encuentra abandonado en el centro de la ciudad de Sincelejo, sipodra haber tenido una relacin Alto-ancho un poco mayor de tres. En lascondiciones actuales su relacin alto/ancho es aproximadamente de tres

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    Simetra. Un edificio es simtrico respecto a sus dos ejes si su geometra esidntica en cualquiera de los lados de los ejes que se estn considerando. Taledificio es perfectamente simtrico, pero puede serlo respecto a un ejenicamente. Vase la Figura 18.

    SIMETRIA

    Respectoa ningneje

    Respectoa dos ejes

    Respectoa un eje

    En planta En elevacin

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    Simetra en elevacin. Simetra respecto a dos ejes.

    Simetra respectoa ningn eje

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    caracterizada por el hecho de que al ser largas las aletas, en las esquinas

    interiores se producirn severas concentraciones de esfuerzo y torsin.

    No obstante, los efectos de la simetra no solo se refieren a la forma del conjuntodel edificio, sino tambin a los detalles de un diseo y construccin, tal comoocurre con el caso de un edificio de configuracin simtrica con ncleos deascensores y escaleras asimtricas. Figura 20.

    Figura 20. Falsa simetra. Banco central, Managua, Nicaragua. Redibujado con autorizacin deJohn F. Meehah et. Al., Engineering Aspect.

    Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    Distribucin Y Concentracin De La Estructura En Planta. Este parmetro se

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    GARAJE

    COMEDOR

    COCINA

    SALA

    BAO

    TERRAZA

    PANTRY

    ANDEN PEATONAL

    Prtico. Planta edificio en el barrio 7 de Agosto. Densidad de estructuracin en planta 3%.

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    Esquinas. Se debe prestar especial atencin a las esquinas de los prticos,

    tomando en consideracin los movimientos simultneos en direccin tantohorizontal como vertical, las columnas de esquinas de un edificio donde ladeflexin de un muro en un plano debe interactuar con la deflexin incompatiblede un muro en un plano perpendicular. Esto se puede acentuar por la ausencia deun muro slido en la esquina.

    Figura 21. El movimiento diferencial produce daos en la esquina dbil.Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

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    tamao y localizacin de los muros de cortante son crticos. En la Figura 23 se

    ilustran algunos aspectos conceptuales de la colocacin de muros dentro deplantas con formas geomtricas sencillas.

    Figura 22. Localizacin de muros de cortante para resistir los movimientos de volteo y torsinFuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    LOCALIZACION DE MUROS CORTANTES ConfiguracinEsquemtica

    Elementos resistentesara fuerzas Ssmicas

    Elementos resistentespara fuerzas Ssmicas

    Elementos resistentespara torsin

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    idea bsica de la redundancia es proporcionar muchas trayectorias alternativas de

    liberacin de los esfuerzos. Esto es especialmente crtico en edificiosprefabricados con paredes, en donde la falta de redundancia es un aspecto crtico,las conexiones son fundamentales para la redistribucin de la carga.

    3.6 Irregularidades significativas en conFiguraciones sencillas

    En el comportamiento ssmico influye fuertemente la naturaleza del diseo delpermetro. Si existe una amplia variacin de resistencia y rigidez alrededor delpermetro, y las fuerzas de torsin causarn la rotacin del edificio respecto alcentro de rigidez. Vase la Figura 24, en donde los muros laterales cerca de lacolindancia encajonan la construccin.

    RESISTENCIA HORIZONTAL DESEQUILIBRADA

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    Descompensacin Horizontal = Torsin. Edificio del centro.

    En la Figura 25 se muestra las plantas de tres edificio similares con muros decortante distribuidos de modo tal que hay un extremo abierto, y por lo tanto,torsiones importantes sobre los edificios. La deflexin torsional del extremo abierto

    con el cuadrado de la longitud L del edificio, los edificios con L / D tendrnescasos problemas de torsin durante un sismo, ya que los desplazamientostotales, incluyendo la torsin, sern ms o menos los mismos que los producidospor cargas simtricas del sismo en el sentido perpendicular. Con relaciones L / D>1/2, los desplazamientos torsionales aumentarn rpidamente, y seguramentepodr haber dao en el extremo abierto, excepto si se toman precaucionesespecficas.

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    Figura 26. Deflexin por torsin de diafragma trabajando como voladizo lateral.Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    Muchos edificios de estacionamientos, bomberos y talleres, necesitan grandespuertas para el movimiento de los vehculos. En los edificios de bomberos esparticularmente importante evitar las distorsiones del prtico, ya que en este caso,si las puertas no se pueden levantar, la estacin queda fuera de servicio, despusdel sismo. Para estos casos en donde el objetivo es reducir la posibilidad detorsin, se pueden emplear cuatro (4) estrategias.

    La primera es disear una estructura resistencia y rigidez aproximadamente igualen todo el permetro, en donde los muros no estructurales no se conectan a los

    DEFLEXIN POR TROSIN

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    Fuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    Un segundo enfoque consiste en aumentar la rigidez de la fachada abiertamediante la adicin de muros de cortante en o cerca de la parte abierta (Figuras28).

    Figura 28. Agregar muros de cortante en o cerca de la cara abiertaFuente: Memorias de clase de estructuracin. Ingeniero Alvaro Jaramillo. Modificada

    Una tercera solucin consiste en usar un prtico muy fuerte, resistente amomentos. Finalmente, se puede aceptar la posibilidad de la torsin y disear laestructura para resistirla.

    Falsa simetra. Los muros perimetrales se contraponen a los requisitos de uso,

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    el ncleo o ncleos pueden situarse en el centro o en su periferia de un edificio

    simtrico, entonces se reducir la posibilidad de torsin y se proteger ms laestructura. Si por aspectos de planeacin el ncleo no se puede situarsimtricamente, se deben agregar algunos elementos resistentes para equilibrar elsistema, pero en ocasiones esto no es tarea fcil. El ncleo no se puede situarsimtricamente, se deben agregar algunos elementos resistentes para equilibrar elsistema, pero en ocasiones esto no es tarea fcil. El ncleo no se debe usar comonico elemento resistente, los cuales se pueden combinar con muros de corteperimetrales. Se recuerda que no se requiere geometra geomtrica completa paraasegurar compartimientos dinmicos simtricos durante un sismo.

    ConFiguraciones Con Esquinas Interiores. Las esquinas interiores o entrantesson una caracterstica comn de la configuracin general del edificio que tomaformas en L, T, U, H + en planta, o bien una combinacin de estas formas. Talesformas se clasifican como complejas, de acuerdo con la definicin dada antes.Vase la Figura 31. Estos tipos de formas permiten distribuir grandes reas deplantas de una manera mas o