Irregularidades en Configuracion Estructural
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IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO SISMORRESISTENTE
SEGÚN LA NORMA E030 DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.
IRREGULARIDADES DE RIGIDEZ – PISO BLANDO
En la figura mostrada, el proyectista ha considerado como sistema sismo resistente, el uso de
pórticos de concreto reforzado teniendo todas las columnas las mismas dimensiones de sección
ELEVACIÓN
transversal en todos los pisos. Sin embargo, ya sea por falta de detalles adecuados o por
desconocimiento del constructor; en obra se comete el error de integrar la albañilería a los
pórticos, con lo cual se incrementa el área de elementos resistentes (columnas más muros) en los
pisos superiores superando ampliamente al área de las columnas del primer piso. Esto origina en
el primer nivel el denominado “PISO BLANDO”, es decir un piso más flexible y más débil que los
demás.
El problema de piso blando también puede presentarse en niveles intermedios y puede suceder
cuando se tiene una construcción que tiene muros de ladrillo en todos los niveles y el propietario
de un nivel intermedio realiza una remodelación eliminando algunos o varios muros de su piso.
Piso blando en último nivel.
Edificio ubicado en Pisco.
Primer Piso Blando. El primer
nivel era de planta libre con solo
columnas, pues se empleaba
como cochera. Los pisos
superiores tenían abundante
tabiquería de ladrillo.
En la fotografía superior (Pisco Pueblo), se presentó piso blando en el segundo y tercer nivel. En
color rojo se ha encerrado el techo del segundo nivel y en color celeste se ha encerrado el techo
del tercer nivel. Como se aprecia, todo el cuarto nivel se ha desplazado y caído sobre la
edificación vecina dañándola totalmente. También se observa una columna en lo que sería el
quinto nivel. Las ampliaciones sin dirección técnica y los cambios de uso en los diferentes niveles
tienen como consecuencia variaciones en las cantidades de muros, originando pisos blandos.
Construcción de tres
pisos. Se presentó piso
blando en el primer
nivel con planta libre y
poca albañilería. En los
pisos superiores se
observa albañilería de
cierre que rigidizó a la
estructura.
El problema de piso blando también
se origina cuando se tienen pisos de
alturas mayores al piso típico. Estos
pisos son más flexibles y menos
resistentes.
ELEVACIÓN
IRREGULARIDAD GEOMÉTRICA VERTICAL
La reducción de área techada en los niveles superiores, lleva consigo la disminución de elementos
resistentes, lo que genera zonas débiles y un inadecuado comportamiento sismo resistente.
También existen casos de escalonamiento invertido (incremento de área en los pisos superiores),
tal como se muestra en la fotografía inferior de una construcción ubicada en Cajamarca.
ELEVACIÓN
TECHO
ELEVACIÓN
IRREGULARIDAD TORSIONAL
Se presenta en edificaciones que al ser sometidas a movimiento lateral, presentan torsión o giro
excesivo en planta.
Usualmente este problema se presenta en edificaciones con las siguientes características:
- Edificaciones con 3 fachadas
- Edificaciones ubicadas en esquina (2 fachadas)
- Edificaciones con plantas alargadas
- Edificaciones con forma en plantas inadecuada
- Edificaciones con distribución asimétrica de elementos resistentes o núcleos rígidos
excéntricos.
Construcción de 2 niveles con
3 fachadas. Se observa el
daño en la fachada del
segundo nivel. Esta zona era
la más débil por contar con
ventanas en todo su
contorno. A esto se suma el
problema de piso blando (el
segundo piso es más débil y
más flexible que el primero)
En los edificios ubicados en esquina, debido
a la necesidad de cerrar los lados
colindantes con construcciones vecinas, se
concentra gran rigidez en un punto (CR)
que está alejado del centro de masas (CM)
originándose gran excentricidad (e).
Ya sea que los elementos de cierre sean de
concreto o albañilería, se tiene dos lados
muy rígidos en comparación con las
fachadas abiertas con sólo columnas. Esto
origina torsión excesiva.
Edificio en
esquina. Colapso
del primer nivel
debido a torsión
excesiva. Se
debe demoler
todo el edificio.
Edificio en
esquina. Colapso
de todos los
niveles en la zona
más débil
(fachada abierta)
debido a la
torsión excesiva.
Se debe demoler
todo el edificio.
e
Edificio con planta en forma de L. Al ser
sometido a movimiento en la dirección mostrada,
la zona sombreada “A” presentará mayor rigidez
en dicha dirección debido a su longitud, mientras
que la zona B será más flexible y débil,
originándose torsión y daño.
La central de telecomunicaciones de
México quedó inoperativa en el sismo
de 1985. Se observa que su planta
tiene forma de “L”. La torsión
excesiva dañó la edificación.
Edificio Hanga Roa. Sufrió gran daño en el Sismo
de Viña del Mar en 1985 debido a su forma en
planta inadecuada.
A
B
Irregularidades en planta. En las edificaciones
con distribución asimétrica de núcleos
resistentes (zona sombreada) como muros de
concreto o albañilería, el centro de rigidez se
aleja del centro de masas originando excesiva
excentricidad que a su vez origina torsión y
daño.
Esto se presenta muchas veces cuando se
proyectan cajas de escaleras o ascensores en
ubicaciones inadecuadas.
En la figura superior, se observa la planta del Banco Central en Managua. Este edificio de 2
sótanos y 15 pisos tiene muros de concreto armado distribuidos de forma asimétrica en un
extremo del edificio, mientras que en el otro extremo sólo hay columnas. La torsión excesiva hizo
que sea necesario demoler desde el 15vo hasta el 4to nivel.
Por otro lado, en la misma zona de Managua, se tiene un buen ejemplo de buena distribución de
elementos resistentes en planta, como es el Banco de América (ver fotografía a continuación) que
contaba con 2 sótanos y 17 pisos y presentó buen comportamiento estructural.
Planta Típica por encima del 4to Nivel
Muros de Concreto Armado
ESQUINAS ENTRANTES
9@ 2.30 = 20.70m
Planta Típica
En la siguiente figura se muestra un edificio con esquinas entrantes.
DISCONTINUIDAD DEL DIAFRAGMA
Discontinuidad abrupta en el
diaframa (techo) debido a la
necesidad de iluminación y
ventilación.
Cuando el diafragma no es
continuo (un solo techo a
nivel) o tiene aberturas
grandes, la edificación tiende
a moverse irregularmente.
ldg
25 cm
M (-)M (-) M (-)
M (+)
LÍMITE DE PROPIEDAD CON VECINO
LÍM
ITE
DE
PR
OP
IED
AD
CO
N V
EC
INO
Vere
da
LÍM
ITE
DE
PR
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IED
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Vereda
LÍMITE DE PROPIEDAD
Vere
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LÍM
ITE
DE
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IED
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VENTANATECHO
TECHO