EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESUMEN
Diferentes establecimientos como hospitales centrales de comunicacioacuten
cuarteles de bomberos y policiacutea centros educativos entre otras que puedan
servir de refugio despueacutes de un desastre son consideradas edificaciones
Esenciales en el Reglamento Nacional de Edificaciones La parroquia Nuestra
Sra De las Mercedes es una edificacioacuten a la cual asisten muchas personas del
distrito de Pocollay considerando esta edificacioacuten para evaluacioacuten estructural
para prever ante un desastre
Por esta razoacuten se ha visto la necesidad de desarrollar un trabajo que permita
determinar en queacute caracteriacutesticas estructurales se encuentra la parroquia
El presente trabajo de investigacioacuten presenta un estudio preliminar y resultados
obtenidos de la evaluacioacuten estructural mediante un anaacutelisis por software
1
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
INTRODUCCION
Un desastre es una calamidad que puede causar dantildeos o destruir bienes o
provocar sufrimientos y lesiones en las personas Algunos de estos desastres
pueden ser pronosticados o previstos a tiempo para prevenir a las personas que
puedan verse afectadas pero en su mayoriacutea los desastres no avisan de su
llegada haciendo que la cantidad de peacuterdidas humanas y materiales sean
mayores
El Peruacute es un paiacutes localizado en una zona de alta peligrosidad siacutesmica es por
eso que ante las probabilidades de un gran evento siacutesmico de gran importancia
en esta parte del sur del Peruacute la ciudad de Tacna no escapa de la realidad de
estar expuesta a diferentes dantildeos tanto humanos y de materiales es asiacute que los
establecimientos como la parroquia Nuestra Sra De Las Mercedes deben estar
preparados para recibir y albergar a la poblacioacuten afectada que haya sufrido
dantildeos despueacutes de un sismo de gran magnitud
Las fallas y colapsos observados en los sismos ocurridos en los uacuteltimos antildeos
han puesto en evidencia serias limitaciones de disentildeo aplicadas en las
construcciones de Diferentes Centros de Adoracioacuten es por eso que se hace este
estudio de evaluacioacuten estructural en la edificacioacuten daacutendole una orientacioacuten
tendiente a mitigar los desastres ya que estas no deberiacutean colapsar ni dantildear
vidas humanas debido a movimientos siacutesmicos severos
Ante la amenaza de ocurrencia de sismos de gran magnitud la meta es evaluar
si la edificacioacuten puede resistir los efectos de un sismo severo y pueda brindar un
alojamiento seguro luego de ocurrido el evento
2
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION DEL ESTUDIO
La costa Peruana estaacute localizada en el cinturoacuten de fuego del Paciacutefico regioacuten que
concentra el 80 de los sismos del mundo La causa principal de los terremotos
que han ocurrido en el sur del paiacutes ha sido producto del choque de la placa de
Nazca (oceaacutenica) contra la placa Sudamericana (continental) aproximadamente
100 km De la liacutenea costera A pesar que ambas placas se movilizan en direccioacuten
oeste-este una diferencia de 9 cm En sus velocidades de desplazamiento
ocasionan el hundimiento de la placa de Nazca debajo de la Sudamericana
generando acumulaciones de energiacutea y fracturas ocasionales causando sismos
continuos en el territorio peruano
En los uacuteltimos cinco siglos un terremoto de gran magnitud ha asolado el paiacutes
con una diferencia de 120 antildeos entre cada evento sin embargo su frecuencia y
ocurrencia es ciertamente imprevisible Por esta historia siacutesmica cabriacutea esperar
que las acciones de prevencioacuten mitigacioacuten y preparacioacuten ante los sismos
llevados a cabo sean con gran eficiencia y tecnicismo Pero lo ocurrido en el
Terremoto en el antildeo 2001 nos muestra que si bien hubo muchas intervenciones
oportunas y adecuadas existen auacuten todaviacutea muchas acciones que pueden ser
mejoradas
Por esta realidad siacutesmica debemos aprender a vivir con los riesgos de
terremotos y maremotos preparaacutendonos para mitigar al maacuteximo sus impactos
negativos sobre la vida de las personas y el desarrollo sostenido de nuestro paiacutes
La zona del Sur (Peruacute ndash Chile) donde se encuentra ubicada la ciudad y el
Departamento de Tacna estaacute considerada como de alta sismicidad seguacuten el
Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) a esta zona se le conoce como ldquoBrecha
Siacutesmicardquo o ldquoSilencio Siacutesmicordquo que a la fecha 2001 tiene un periodo de ocurrencia
de maacutes de 100 antildeos a un evento importante similar al de 1868 que es el que
maacutes dantildeos causo por ser de magnitud de 8 grados Richter y haber destruido
muchas de las viviendas de ldquoadoberdquo
La evaluacioacuten estructural de la parroquia Nuestra Sra De las Mercedes se
realizara con el propoacutesito de conocer el estado actual de la edificacioacuten
3
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Por esta razoacuten y en forma previa a la evaluacioacuten se debe efectuar un estudio de
las propiedades mecaacutenicas de los materiales presentes en la estructura una
prospeccioacuten de su estado la verificacioacuten de detalles del refuerzo efectivamente
dispuesto en la obra y la corroboracioacuten de dimensiones geomeacutetricas cargas
existentes en la estructura
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
La tesis que a continuacioacuten se desarrolla describe la evaluacioacuten estructural de la
Capilla ldquoNUESTRA SRA DE LAS MERCEDESrdquo ubicada en el Distrito de
Pocollay
Este estudio ha evaluado la estructura actual para dar un diagnoacutestico y anaacutelisis
de la parroquia verificando la situacioacuten que se encuentra esta
Este trabajo es de suma importancia debido a que esta edificacioacuten se encuentra
en la categoriacutea ldquoArdquo seguacuten reglamento Nacional de Edificaciones (Norma E-030)
donde las edificaciones esenciales cuya funcioacuten no deberiacutea interrumpirse
inmediatamente despueacutes que ocurra un sismo como hospitales centrales de
comunicacioacuten cuarteles de bomberos y policiacutea subestaciones eleacutectricas
reservorios de agua Centros educativos y edificaciones que puedan servir de
refugio despueacutes de un desastre
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el levantamiento de un plano estructural de distribucioacuten de acero
de refuerzo de la Parroquia ldquoNuestra Sra De las Mercedesrdquo (actual) en
Pocollay mediante la utilizacioacuten de un equipo detector de acero
Determinar la homogeneidad del concreto en los elementos estructurales
mediante la utilizacioacuten de un escleroacutemetro y diamantina
Verificar si la parroquia es adecuada para resistir las cargas amplificadas
de la NTE E-060
Actualizar el anaacutelisis siacutesmico de la parroquia seguacuten la norma NTE E-030
4
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
METODOLOGIA
Breve descripcioacuten de los nueve capiacutetulos que conforma la presente tesis
CAPITULO I se considera los aspectos generales en la cual se describe los
antecedentes justificacioacuten objetivos principales y especiacuteficos de la tesis
CAPITULO II es el marco teoacuterico trata de la sismicidad en el Tacna la actividad
Siacutesmica en el Tacna y la relacioacuten histoacuterica de los Sismos en Tacna
CAPITULO III Contiene una descripcioacuten general de la edificacioacuten a evaluar
como su ubicacioacuten breve descripcioacuten del distrito los servicios que presta a la
poblacioacuten y organizacioacuten baacutesica
CAPITULO IV Contiene la descripcioacuten de la geologiacutea paraacutemetros del suelo
CAPITULO V Se describe el levantamiento arquitectoacutenico y estructural de la
edificacioacuten existente en el cual se tendraacute que especificar las dimensiones con
que cuenta la misma en planta sus dimensiones en elevacioacuten descripcioacuten del
refuerzo existente (mediante uso del equipo detector de Metales) ademaacutes de la
elaboracioacuten de los planos
CAPITULO VI Trata del estudio de las propiedades mecaacutenicas de los
materiales en la cual se detallara las especificaciones teacutecnicas de los materiales
(ensayos con el escleroacutemetro y diamantina)
CAPITULO VII Este capiacutetulo contiene el anaacutelisis siacutesmico estructural de la
parroquia se realizoacute un modelamiento para el anaacutelisis estaacutetico y dinaacutemico con la
estimacioacuten de las rigideces desplazamientos laterales distorsiones y el
comportamiento de la misma sometida a cargas siacutesmicas y verticales mediante
el uso de un software o programa de coacutemputo
CAPITULO VIII Comprende la evaluacioacuten general de los resultados en la que se
detallara acerca de los periodos naturales y los modos de vibracioacuten las
distorsiones de entrepiso los desplazamientos maacuteximos estimados acerca de la
fuerza cortante en la base
CAPITULO IX Se determina las conclusiones y Recomendaciones
5
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
INTRODUCCION
Un desastre es una calamidad que puede causar dantildeos o destruir bienes o
provocar sufrimientos y lesiones en las personas Algunos de estos desastres
pueden ser pronosticados o previstos a tiempo para prevenir a las personas que
puedan verse afectadas pero en su mayoriacutea los desastres no avisan de su
llegada haciendo que la cantidad de peacuterdidas humanas y materiales sean
mayores
El Peruacute es un paiacutes localizado en una zona de alta peligrosidad siacutesmica es por
eso que ante las probabilidades de un gran evento siacutesmico de gran importancia
en esta parte del sur del Peruacute la ciudad de Tacna no escapa de la realidad de
estar expuesta a diferentes dantildeos tanto humanos y de materiales es asiacute que los
establecimientos como la parroquia Nuestra Sra De Las Mercedes deben estar
preparados para recibir y albergar a la poblacioacuten afectada que haya sufrido
dantildeos despueacutes de un sismo de gran magnitud
Las fallas y colapsos observados en los sismos ocurridos en los uacuteltimos antildeos
han puesto en evidencia serias limitaciones de disentildeo aplicadas en las
construcciones de Diferentes Centros de Adoracioacuten es por eso que se hace este
estudio de evaluacioacuten estructural en la edificacioacuten daacutendole una orientacioacuten
tendiente a mitigar los desastres ya que estas no deberiacutean colapsar ni dantildear
vidas humanas debido a movimientos siacutesmicos severos
Ante la amenaza de ocurrencia de sismos de gran magnitud la meta es evaluar
si la edificacioacuten puede resistir los efectos de un sismo severo y pueda brindar un
alojamiento seguro luego de ocurrido el evento
2
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION DEL ESTUDIO
La costa Peruana estaacute localizada en el cinturoacuten de fuego del Paciacutefico regioacuten que
concentra el 80 de los sismos del mundo La causa principal de los terremotos
que han ocurrido en el sur del paiacutes ha sido producto del choque de la placa de
Nazca (oceaacutenica) contra la placa Sudamericana (continental) aproximadamente
100 km De la liacutenea costera A pesar que ambas placas se movilizan en direccioacuten
oeste-este una diferencia de 9 cm En sus velocidades de desplazamiento
ocasionan el hundimiento de la placa de Nazca debajo de la Sudamericana
generando acumulaciones de energiacutea y fracturas ocasionales causando sismos
continuos en el territorio peruano
En los uacuteltimos cinco siglos un terremoto de gran magnitud ha asolado el paiacutes
con una diferencia de 120 antildeos entre cada evento sin embargo su frecuencia y
ocurrencia es ciertamente imprevisible Por esta historia siacutesmica cabriacutea esperar
que las acciones de prevencioacuten mitigacioacuten y preparacioacuten ante los sismos
llevados a cabo sean con gran eficiencia y tecnicismo Pero lo ocurrido en el
Terremoto en el antildeo 2001 nos muestra que si bien hubo muchas intervenciones
oportunas y adecuadas existen auacuten todaviacutea muchas acciones que pueden ser
mejoradas
Por esta realidad siacutesmica debemos aprender a vivir con los riesgos de
terremotos y maremotos preparaacutendonos para mitigar al maacuteximo sus impactos
negativos sobre la vida de las personas y el desarrollo sostenido de nuestro paiacutes
La zona del Sur (Peruacute ndash Chile) donde se encuentra ubicada la ciudad y el
Departamento de Tacna estaacute considerada como de alta sismicidad seguacuten el
Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) a esta zona se le conoce como ldquoBrecha
Siacutesmicardquo o ldquoSilencio Siacutesmicordquo que a la fecha 2001 tiene un periodo de ocurrencia
de maacutes de 100 antildeos a un evento importante similar al de 1868 que es el que
maacutes dantildeos causo por ser de magnitud de 8 grados Richter y haber destruido
muchas de las viviendas de ldquoadoberdquo
La evaluacioacuten estructural de la parroquia Nuestra Sra De las Mercedes se
realizara con el propoacutesito de conocer el estado actual de la edificacioacuten
3
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Por esta razoacuten y en forma previa a la evaluacioacuten se debe efectuar un estudio de
las propiedades mecaacutenicas de los materiales presentes en la estructura una
prospeccioacuten de su estado la verificacioacuten de detalles del refuerzo efectivamente
dispuesto en la obra y la corroboracioacuten de dimensiones geomeacutetricas cargas
existentes en la estructura
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
La tesis que a continuacioacuten se desarrolla describe la evaluacioacuten estructural de la
Capilla ldquoNUESTRA SRA DE LAS MERCEDESrdquo ubicada en el Distrito de
Pocollay
Este estudio ha evaluado la estructura actual para dar un diagnoacutestico y anaacutelisis
de la parroquia verificando la situacioacuten que se encuentra esta
Este trabajo es de suma importancia debido a que esta edificacioacuten se encuentra
en la categoriacutea ldquoArdquo seguacuten reglamento Nacional de Edificaciones (Norma E-030)
donde las edificaciones esenciales cuya funcioacuten no deberiacutea interrumpirse
inmediatamente despueacutes que ocurra un sismo como hospitales centrales de
comunicacioacuten cuarteles de bomberos y policiacutea subestaciones eleacutectricas
reservorios de agua Centros educativos y edificaciones que puedan servir de
refugio despueacutes de un desastre
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el levantamiento de un plano estructural de distribucioacuten de acero
de refuerzo de la Parroquia ldquoNuestra Sra De las Mercedesrdquo (actual) en
Pocollay mediante la utilizacioacuten de un equipo detector de acero
Determinar la homogeneidad del concreto en los elementos estructurales
mediante la utilizacioacuten de un escleroacutemetro y diamantina
Verificar si la parroquia es adecuada para resistir las cargas amplificadas
de la NTE E-060
Actualizar el anaacutelisis siacutesmico de la parroquia seguacuten la norma NTE E-030
4
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
METODOLOGIA
Breve descripcioacuten de los nueve capiacutetulos que conforma la presente tesis
CAPITULO I se considera los aspectos generales en la cual se describe los
antecedentes justificacioacuten objetivos principales y especiacuteficos de la tesis
CAPITULO II es el marco teoacuterico trata de la sismicidad en el Tacna la actividad
Siacutesmica en el Tacna y la relacioacuten histoacuterica de los Sismos en Tacna
CAPITULO III Contiene una descripcioacuten general de la edificacioacuten a evaluar
como su ubicacioacuten breve descripcioacuten del distrito los servicios que presta a la
poblacioacuten y organizacioacuten baacutesica
CAPITULO IV Contiene la descripcioacuten de la geologiacutea paraacutemetros del suelo
CAPITULO V Se describe el levantamiento arquitectoacutenico y estructural de la
edificacioacuten existente en el cual se tendraacute que especificar las dimensiones con
que cuenta la misma en planta sus dimensiones en elevacioacuten descripcioacuten del
refuerzo existente (mediante uso del equipo detector de Metales) ademaacutes de la
elaboracioacuten de los planos
CAPITULO VI Trata del estudio de las propiedades mecaacutenicas de los
materiales en la cual se detallara las especificaciones teacutecnicas de los materiales
(ensayos con el escleroacutemetro y diamantina)
CAPITULO VII Este capiacutetulo contiene el anaacutelisis siacutesmico estructural de la
parroquia se realizoacute un modelamiento para el anaacutelisis estaacutetico y dinaacutemico con la
estimacioacuten de las rigideces desplazamientos laterales distorsiones y el
comportamiento de la misma sometida a cargas siacutesmicas y verticales mediante
el uso de un software o programa de coacutemputo
CAPITULO VIII Comprende la evaluacioacuten general de los resultados en la que se
detallara acerca de los periodos naturales y los modos de vibracioacuten las
distorsiones de entrepiso los desplazamientos maacuteximos estimados acerca de la
fuerza cortante en la base
CAPITULO IX Se determina las conclusiones y Recomendaciones
5
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION DEL ESTUDIO
La costa Peruana estaacute localizada en el cinturoacuten de fuego del Paciacutefico regioacuten que
concentra el 80 de los sismos del mundo La causa principal de los terremotos
que han ocurrido en el sur del paiacutes ha sido producto del choque de la placa de
Nazca (oceaacutenica) contra la placa Sudamericana (continental) aproximadamente
100 km De la liacutenea costera A pesar que ambas placas se movilizan en direccioacuten
oeste-este una diferencia de 9 cm En sus velocidades de desplazamiento
ocasionan el hundimiento de la placa de Nazca debajo de la Sudamericana
generando acumulaciones de energiacutea y fracturas ocasionales causando sismos
continuos en el territorio peruano
En los uacuteltimos cinco siglos un terremoto de gran magnitud ha asolado el paiacutes
con una diferencia de 120 antildeos entre cada evento sin embargo su frecuencia y
ocurrencia es ciertamente imprevisible Por esta historia siacutesmica cabriacutea esperar
que las acciones de prevencioacuten mitigacioacuten y preparacioacuten ante los sismos
llevados a cabo sean con gran eficiencia y tecnicismo Pero lo ocurrido en el
Terremoto en el antildeo 2001 nos muestra que si bien hubo muchas intervenciones
oportunas y adecuadas existen auacuten todaviacutea muchas acciones que pueden ser
mejoradas
Por esta realidad siacutesmica debemos aprender a vivir con los riesgos de
terremotos y maremotos preparaacutendonos para mitigar al maacuteximo sus impactos
negativos sobre la vida de las personas y el desarrollo sostenido de nuestro paiacutes
La zona del Sur (Peruacute ndash Chile) donde se encuentra ubicada la ciudad y el
Departamento de Tacna estaacute considerada como de alta sismicidad seguacuten el
Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) a esta zona se le conoce como ldquoBrecha
Siacutesmicardquo o ldquoSilencio Siacutesmicordquo que a la fecha 2001 tiene un periodo de ocurrencia
de maacutes de 100 antildeos a un evento importante similar al de 1868 que es el que
maacutes dantildeos causo por ser de magnitud de 8 grados Richter y haber destruido
muchas de las viviendas de ldquoadoberdquo
La evaluacioacuten estructural de la parroquia Nuestra Sra De las Mercedes se
realizara con el propoacutesito de conocer el estado actual de la edificacioacuten
3
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Por esta razoacuten y en forma previa a la evaluacioacuten se debe efectuar un estudio de
las propiedades mecaacutenicas de los materiales presentes en la estructura una
prospeccioacuten de su estado la verificacioacuten de detalles del refuerzo efectivamente
dispuesto en la obra y la corroboracioacuten de dimensiones geomeacutetricas cargas
existentes en la estructura
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
La tesis que a continuacioacuten se desarrolla describe la evaluacioacuten estructural de la
Capilla ldquoNUESTRA SRA DE LAS MERCEDESrdquo ubicada en el Distrito de
Pocollay
Este estudio ha evaluado la estructura actual para dar un diagnoacutestico y anaacutelisis
de la parroquia verificando la situacioacuten que se encuentra esta
Este trabajo es de suma importancia debido a que esta edificacioacuten se encuentra
en la categoriacutea ldquoArdquo seguacuten reglamento Nacional de Edificaciones (Norma E-030)
donde las edificaciones esenciales cuya funcioacuten no deberiacutea interrumpirse
inmediatamente despueacutes que ocurra un sismo como hospitales centrales de
comunicacioacuten cuarteles de bomberos y policiacutea subestaciones eleacutectricas
reservorios de agua Centros educativos y edificaciones que puedan servir de
refugio despueacutes de un desastre
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el levantamiento de un plano estructural de distribucioacuten de acero
de refuerzo de la Parroquia ldquoNuestra Sra De las Mercedesrdquo (actual) en
Pocollay mediante la utilizacioacuten de un equipo detector de acero
Determinar la homogeneidad del concreto en los elementos estructurales
mediante la utilizacioacuten de un escleroacutemetro y diamantina
Verificar si la parroquia es adecuada para resistir las cargas amplificadas
de la NTE E-060
Actualizar el anaacutelisis siacutesmico de la parroquia seguacuten la norma NTE E-030
4
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
METODOLOGIA
Breve descripcioacuten de los nueve capiacutetulos que conforma la presente tesis
CAPITULO I se considera los aspectos generales en la cual se describe los
antecedentes justificacioacuten objetivos principales y especiacuteficos de la tesis
CAPITULO II es el marco teoacuterico trata de la sismicidad en el Tacna la actividad
Siacutesmica en el Tacna y la relacioacuten histoacuterica de los Sismos en Tacna
CAPITULO III Contiene una descripcioacuten general de la edificacioacuten a evaluar
como su ubicacioacuten breve descripcioacuten del distrito los servicios que presta a la
poblacioacuten y organizacioacuten baacutesica
CAPITULO IV Contiene la descripcioacuten de la geologiacutea paraacutemetros del suelo
CAPITULO V Se describe el levantamiento arquitectoacutenico y estructural de la
edificacioacuten existente en el cual se tendraacute que especificar las dimensiones con
que cuenta la misma en planta sus dimensiones en elevacioacuten descripcioacuten del
refuerzo existente (mediante uso del equipo detector de Metales) ademaacutes de la
elaboracioacuten de los planos
CAPITULO VI Trata del estudio de las propiedades mecaacutenicas de los
materiales en la cual se detallara las especificaciones teacutecnicas de los materiales
(ensayos con el escleroacutemetro y diamantina)
CAPITULO VII Este capiacutetulo contiene el anaacutelisis siacutesmico estructural de la
parroquia se realizoacute un modelamiento para el anaacutelisis estaacutetico y dinaacutemico con la
estimacioacuten de las rigideces desplazamientos laterales distorsiones y el
comportamiento de la misma sometida a cargas siacutesmicas y verticales mediante
el uso de un software o programa de coacutemputo
CAPITULO VIII Comprende la evaluacioacuten general de los resultados en la que se
detallara acerca de los periodos naturales y los modos de vibracioacuten las
distorsiones de entrepiso los desplazamientos maacuteximos estimados acerca de la
fuerza cortante en la base
CAPITULO IX Se determina las conclusiones y Recomendaciones
5
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Por esta razoacuten y en forma previa a la evaluacioacuten se debe efectuar un estudio de
las propiedades mecaacutenicas de los materiales presentes en la estructura una
prospeccioacuten de su estado la verificacioacuten de detalles del refuerzo efectivamente
dispuesto en la obra y la corroboracioacuten de dimensiones geomeacutetricas cargas
existentes en la estructura
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
La tesis que a continuacioacuten se desarrolla describe la evaluacioacuten estructural de la
Capilla ldquoNUESTRA SRA DE LAS MERCEDESrdquo ubicada en el Distrito de
Pocollay
Este estudio ha evaluado la estructura actual para dar un diagnoacutestico y anaacutelisis
de la parroquia verificando la situacioacuten que se encuentra esta
Este trabajo es de suma importancia debido a que esta edificacioacuten se encuentra
en la categoriacutea ldquoArdquo seguacuten reglamento Nacional de Edificaciones (Norma E-030)
donde las edificaciones esenciales cuya funcioacuten no deberiacutea interrumpirse
inmediatamente despueacutes que ocurra un sismo como hospitales centrales de
comunicacioacuten cuarteles de bomberos y policiacutea subestaciones eleacutectricas
reservorios de agua Centros educativos y edificaciones que puedan servir de
refugio despueacutes de un desastre
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el levantamiento de un plano estructural de distribucioacuten de acero
de refuerzo de la Parroquia ldquoNuestra Sra De las Mercedesrdquo (actual) en
Pocollay mediante la utilizacioacuten de un equipo detector de acero
Determinar la homogeneidad del concreto en los elementos estructurales
mediante la utilizacioacuten de un escleroacutemetro y diamantina
Verificar si la parroquia es adecuada para resistir las cargas amplificadas
de la NTE E-060
Actualizar el anaacutelisis siacutesmico de la parroquia seguacuten la norma NTE E-030
4
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
METODOLOGIA
Breve descripcioacuten de los nueve capiacutetulos que conforma la presente tesis
CAPITULO I se considera los aspectos generales en la cual se describe los
antecedentes justificacioacuten objetivos principales y especiacuteficos de la tesis
CAPITULO II es el marco teoacuterico trata de la sismicidad en el Tacna la actividad
Siacutesmica en el Tacna y la relacioacuten histoacuterica de los Sismos en Tacna
CAPITULO III Contiene una descripcioacuten general de la edificacioacuten a evaluar
como su ubicacioacuten breve descripcioacuten del distrito los servicios que presta a la
poblacioacuten y organizacioacuten baacutesica
CAPITULO IV Contiene la descripcioacuten de la geologiacutea paraacutemetros del suelo
CAPITULO V Se describe el levantamiento arquitectoacutenico y estructural de la
edificacioacuten existente en el cual se tendraacute que especificar las dimensiones con
que cuenta la misma en planta sus dimensiones en elevacioacuten descripcioacuten del
refuerzo existente (mediante uso del equipo detector de Metales) ademaacutes de la
elaboracioacuten de los planos
CAPITULO VI Trata del estudio de las propiedades mecaacutenicas de los
materiales en la cual se detallara las especificaciones teacutecnicas de los materiales
(ensayos con el escleroacutemetro y diamantina)
CAPITULO VII Este capiacutetulo contiene el anaacutelisis siacutesmico estructural de la
parroquia se realizoacute un modelamiento para el anaacutelisis estaacutetico y dinaacutemico con la
estimacioacuten de las rigideces desplazamientos laterales distorsiones y el
comportamiento de la misma sometida a cargas siacutesmicas y verticales mediante
el uso de un software o programa de coacutemputo
CAPITULO VIII Comprende la evaluacioacuten general de los resultados en la que se
detallara acerca de los periodos naturales y los modos de vibracioacuten las
distorsiones de entrepiso los desplazamientos maacuteximos estimados acerca de la
fuerza cortante en la base
CAPITULO IX Se determina las conclusiones y Recomendaciones
5
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
METODOLOGIA
Breve descripcioacuten de los nueve capiacutetulos que conforma la presente tesis
CAPITULO I se considera los aspectos generales en la cual se describe los
antecedentes justificacioacuten objetivos principales y especiacuteficos de la tesis
CAPITULO II es el marco teoacuterico trata de la sismicidad en el Tacna la actividad
Siacutesmica en el Tacna y la relacioacuten histoacuterica de los Sismos en Tacna
CAPITULO III Contiene una descripcioacuten general de la edificacioacuten a evaluar
como su ubicacioacuten breve descripcioacuten del distrito los servicios que presta a la
poblacioacuten y organizacioacuten baacutesica
CAPITULO IV Contiene la descripcioacuten de la geologiacutea paraacutemetros del suelo
CAPITULO V Se describe el levantamiento arquitectoacutenico y estructural de la
edificacioacuten existente en el cual se tendraacute que especificar las dimensiones con
que cuenta la misma en planta sus dimensiones en elevacioacuten descripcioacuten del
refuerzo existente (mediante uso del equipo detector de Metales) ademaacutes de la
elaboracioacuten de los planos
CAPITULO VI Trata del estudio de las propiedades mecaacutenicas de los
materiales en la cual se detallara las especificaciones teacutecnicas de los materiales
(ensayos con el escleroacutemetro y diamantina)
CAPITULO VII Este capiacutetulo contiene el anaacutelisis siacutesmico estructural de la
parroquia se realizoacute un modelamiento para el anaacutelisis estaacutetico y dinaacutemico con la
estimacioacuten de las rigideces desplazamientos laterales distorsiones y el
comportamiento de la misma sometida a cargas siacutesmicas y verticales mediante
el uso de un software o programa de coacutemputo
CAPITULO VIII Comprende la evaluacioacuten general de los resultados en la que se
detallara acerca de los periodos naturales y los modos de vibracioacuten las
distorsiones de entrepiso los desplazamientos maacuteximos estimados acerca de la
fuerza cortante en la base
CAPITULO IX Se determina las conclusiones y Recomendaciones
5
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
SISMICIDAD EN TACNA
La probabilidad de que ocurran terremotos estaacute determinada por la sismicidad de la regioacuten Las amenazas siacutesmicas locales o propias de un sitio dependen de la estructura geoteacutecnica del aacuterea
El sur del Peruacute y el norte de Chile se encuentra una zona de alto riesgo siacutesmico como consecuencia del fenoacutemeno del subduccioacuten de la Placa de Nazca y la Plaza de Sur Ameacuterica Recurriendo a la estadiacutestica histoacuterica se tiene conocimiento de movimientos siacutesmico de importancia como de los antildeos 1604 1833 1868 y 1977 siendo el del antildeo 1868 el de mayores consecuencias ha ocasionado en la frontera Peruacute ndash Chile abarco unos 450 km De extensioacuten Norte-Sur incluyendo el puerto de Arica Mientras que en el terremoto de 1877 tuvo un epicentro maacutes al sur (Pabelloacuten de Pica) produciendo gran dantildeo en Iquique abarcando una zona de 400 km Aproximadamente de extensioacuten
El saacutebado 23 de junio de 2001 ocurrioacute uno de los sismos maacutes notables del antildeo exactamente a las 1533 horas con epicentro frente a Ocontildea (Arequipa) y sus efectos son sentidos en mayor proporcioacuten en las regiones de Arequipa Moquegua Tacna y Norte de Chile
El instituto Geofiacutesico del Peruacute reporto la magnitud del sismo como mb = 69 y Ms = 79 En comparacioacuten con el terremoto de 1970 de Huaraz (Ms 78) el sismo de Ocontildea es de tamantildeo similar (Ms 79) El valor de la magnitud asiacute definida no tiene liacutemite matemaacutetico pero si fiacutesico determinado por las caracteriacutesticas y los materiales de la tierra Los liacutemites no han sobrepasado hasta ahora 9 en la escala de Richter Posteriormente Gutemberg y Richter propusieron expresiones para evaluar la magnitud a partir de ondas superficiales (Ms) asiacute como internas (mb)
Las maacuteximas intensidades observadas en Tacna y Moquegua son de VIII y XI seguacuten la escala Modificada de Mercalli ocurrido en las antildeos de 1868 y 1877 respectivamente los estudiosos en sismologiacutea indican que estos eventos tienen su periodo de retorno de 120 a 130 antildeos y en esta regioacuten auacuten no se ha repetido los sismos indicados y estamos a la puertas de una sismo devastador que seraacute seguido de tsunami a lo largo del litoral de Tacna y Moquegua
Los principales dantildeos en inmuebles y viviendas se encontraron en los distritos Alto de la Alianza y Ciudad Nueva donde los damnificados sumaron 21537 personas inmediatamente despueacutes del terremoto los centros asistenciales prestaron atencioacuten a 363 heridos y los fallecidos sumaron oficialmente a 14 personas
Al realizar la evaluacioacuten de los dantildeos ocasionados por el terremoto Defensa Civil sentildealoacute las siguientes peacuterdidas humanas
6
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
REGIOacuteN TACNAProvincia Persona
s heridas
Personas muertas
Personas afectadas
PersonasDamnificadas
Viviendas afectadas
Viviendas destruidas
Total regioacuten
363 14 52572 21537 16090 5396
Tacna 252 10 46302 11133 14735 2731Jorge Basadre
68 1 3380 2104 575 633
Tarata 15 - 1660 785 545 197Candarave
28 3 1230 7515 235 1835
CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
RELACIOacuteN HISTOacuteRICA DE LOS SISMOS OCURRIDOS EN TACNA
Se presenta la relacioacuten de sismos que ha sido elaborado por Silgado ISGEUNJBG hasta antes del sismo del 23 de junio de 2001
- Sismo de 24 de noviembre de 1604 A las 1330 horas terremoto asociado con tsunami en la costa sur Afectoacute las ciudades de Arequipa Arica Tacna y Moquegua La intensidad fue VIII en Arequipa Arica Tacna y Moquegua en Cusco e Ica la intensidad fue de VI ademaacutes se registroacute un tsunami en Arica
- El sismo del 22 de agosto de 1715 a las 1900 horas terremoto en la ciudad de Arequipa sintieacutendose Hasta Arica Pequentildeos pueblos fueron sepultados por derrumbes de las partes altas Intensidad VII MM en Arequipa
- Sismo del 08 de octubre de 1831 a las 2115 horas fue catalogado como temblor fuerte en el sur del paiacutes en Arica resultaron varios muertos Intensidades Arica VII Moquegua y Tacna VI Sucre y Oruro (Bolivia) III MMI
- Sismo del 13 de agosto de 1868 a las 1645 horas Terremoto en Arica el movimiento se percibioacute desde Samanco hasta Valdivia (Chile) en una longitud de 2800 Km y hasta Cochabamba (Bolivia) Sufrieron diferentes dantildeos en las edificaciones en las ciudades de Moquegua Torata Tacna y Arica Se registroacute 180 personas fallecidas A este terremoto le siguioacute un gran tsunami Las salidas del mar arrasaron con gran parte del litoral peruano muriendo 330 personas Intensidades Cerro La Caldera XI Arica X Arequipa IX Ilo IX Torata IX Lima V
- Sismo del 24 de agosto de 1869 a las 1345 horas fuerte temblor en Arequipa y Tacna Se produjeron dantildeos en Tarapacaacute posterior al sismo se e produjo un tsunami Intensidades Tacna VII Arica VI y Mollendo IV
7
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El sismo del 16 de junio de 1908 a las 1250 se registroacute como un fuerte sismo que ocasionoacute el desplome de casas en Tacna y Arica con intensidades en dichas localidades de VII MMI
- El sismo del 04 de diciembre de 1948 a las 1245 horas se registroacute un fuerte temblor en la frontera de Peruacute y Chile con intensidad VI en Tacna y Arica
- Sismo del 11 de mayo de 1948 a las 0356 horas fuerte sismo en Arequipa Moquegua y Tacna Los dantildeos fueron de consideracioacuten en las construcciones antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua En Arequipa se registraron dantildeos leves la intensidad en Moquegua y Samegua fue de VII en Arequipa VI y en Tacna fue de VI
- Sismo del 03 de octubre de 1951 a las 0608 horas se registra un sismo de fuerte intensidad en el sur del paiacutes En Tacna se cuartearon los muros de una construccioacuten moderna la intensidad en Tacna fue de VII y en Moquegua de V
- Sismo del 15 de enero de 1958 a las 1414 horas Terremoto en Arequipa que causoacute 28 muertos y 133 heridos todas las casas antiguas de dicha ciudad sufrieron averiacuteas de diversa magnitud resistiendo solo los inmuebles y edificios modernos la intensidad en Arequipa fue de VIII Moquegua VI e Ica Tacna y Puno fue de III
- El 19 de julio de 1959 a las 1007 horas se registra un intenso y prolongado movimiento siacutesmico en Arequipa Moquegua Cusco y Tacna La intensidad en Moquegua Arequipa fue de VII en Cusco y Tacna fue de V
- El 08 de agosto de 1986 en la ciudad de Arica en Chile ocurrioacute un fuerte movimiento siacutesmico con una intensidad de VII grados en la escala de MM en Tacna la intensidad fue de VI grados
- El 23 de junio del 2001 se produjo a las 1533 horas un sismo de grado 69 en la escala de Richter la intensidad maacutexima observada en la escala de Mercalli modificada fue de VII-VIII mientras que su longitud de rotura alcanzoacute los 370 km Aproximadamente con una duracioacuten con maacutes de un minuto ubicaacutendose el epicentro a 82 km Al noreste de Ocontildea (Arequipa) con una profundidad de 33 km Comprometiendo la regioacuten sur del Peruacute afectando a Tacna Moquegua y Arequipa asiacute como todo el norte chileno Posteriormente al sismo del 23 de junio se presentaron varias reacuteplicas en la zona sur del Peruacute los dantildeos materiales y personales fueron cuantiosos
- Tambieacuten se ha adjuntado el registro emitido por el Instituto Geofiacutesico del Peruacute de los uacuteltimos sismos de este antildeo 2014 a esta tesis para que pueda evaluarse la continuidad de los mismos (VER ANEXOS)
De acuerdo a la historia siacutesmica del aacuterea han ocurrido en los uacuteltimos 400 antildeos intensidades hasta IX en la escala de Mercalli modificada
8
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESCRIPCION GENERAL DE LA PARROQUIA
GENERALIDADES La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes estaacute ubicada en el Distrito de
Pocollay Tacna Con un aacuterea de 712 m2 la parroquia ldquoNuestra sentildeora de las
Mercedesrdquo estaacute ubicada en el distrito de Pocollay fue construida por obra e
iniciativa de Don Manuel Flores Calvo asiacute daacutendole lugar a la parroquia de
Pocollay hasta que en el antildeo 2001 antildeo en el que sucedioacute un sismo muy severo
la parroquia tuvo que ser mejorada y rehabilitada asiacute modificando su estructura
FOTO Nordm 01 VISTA FRONTAL DE LA PARROQUIA
UBICACIOacuteN
El presente estudio de evaluacioacuten estructural en la parroquia Nuestra Sra De las
Mercedes ha sido realizado en el Departamento de Tacna distrito de Pocollay
Regioacuten Tacna
Departamento Tacna
Provincia Tacna
Distrito Pocollay
9
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 01 UBICACIOacuteN DE LA PARROQUIA EN POCOLLAY
Pocollay es un distrito de la provincia de Tacna en el departamento homoacutenimo
forma parte de la ciudad de Tacna En el antildeo 2007 teniacutea una poblacioacuten de
17 113 habitantes y una densidad poblacional de 644 personas por kmsup2 Abarca
un aacuterea total de 26565 kmsup22 El hecho de ser una tierra caacutelida acogedora y
estar rodeada de bellos paisajes fue carta de presentacioacuten para atraer la
atencioacuten de los pobladores del Cercado de Tacna tanto asiacute que las autoridades
del Concejo Provincial de Tacna no dudaron un instante en incentivar a todos los
pobladores que estaban dispersos a unirse y dar origen a un distrito
Se extiende a lo largo de 23 km aprox y comprende los distritos de Pocollay
Calana y Pachiacutea a 94 14 y 18 km de la cuidad de Tacna respectivamente
Superficie (Km2) 26565
Densidad de Poblacioacuten (HabKm2) 584
10
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
BREVE DESCRIPCION DEL DISTRITO
Pocollay se caracteriza por un clima agradable rodeado de una aacuterea verde y
feacutertil campintildea calles de suma tranquilidad rodeado de viviendas modernas y
aproximadamente 20 estaacuten constituidas por viviendas con caracteriacutesticas del
antantildeo con material de adobe ademaacutes de contar con construcciones modernas
alberga complejo arqueoloacutegico denominado ldquolas peantildeasrdquo y lugares de
esparcimiento como el Parque Peruacute Cuando con variedad de restaurantes
campestres y el denominado ruta del vino y licores tiacutepicos del distrito
FIGURA Ndeg02 MAPA POLITICO DEL DEPARTAMENTO DE TACNA
SERVICIOS DE LA PARROQUIA PARA LA POBLACION
La parroquia Nuestra Sra De las Mercedes cuenta con los siguientes servicios para la poblacioacuten
Celebraciones de la Eucaristiacutea Diaria
La Eucaristiacutea es fuente y cima de toda la vida cristiana La Eucaristiacutea significa y realiza la comunioacuten de vida con Dios y la unidad del Pueblo de Dios
Sacramentos
Los Sacramentos de la nueva Ley fueron instituidos por Cristo y son siete a saber Bautismo Confirmacioacuten Eucaristiacutea Confesioacuten o Reconciliacioacuten Matrimonio Orden Sacerdotal Uncioacuten de los Enfermos Estos corresponden a todas las etapas y momentos importantes dentro de la vida del cristiano
11
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Bautismo
El Bautismo es el bantildeo de agua en la palabra de vida puerta de la vida y del reino primer sacramento de la nueva ley Celebracioacuten Concertar fecha y hora con el Paacuterroco Requisitos
Traer la partida de nacimiento o boleta de inscripcioacuten en el Registro Civil Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero
Estudiante Profesor)
Comuniones
A partir del momento del Bautismo pasamos a formar parte de los hijos de Dios pero es en la Primera Comunioacuten cuando nos encontramos frente a frente con el mismo Jesucristo Celebracioacuten al finalizar la jornadas de preparacioacuten Requisitos
Partida de Bautismo original Realizar el curso de preparacioacuten a la Primera Comunioacuten Informacioacuten en el Despacho Parroquial
Confirmaciones
Los bautizados avanzan por el camino de la iniciacioacuten cristiana por medio del Sacramento de la Confirmacioacuten por el que reciben la efusioacuten del Espiacuteritu Santo Inscripciones a partir del mes de Enero de 2008 Requisitos
Partida de Bautismo Original Realizar el curso de preparacioacuten de 12 semanas ( Maacutes Informacioacuten ) Maacutes informacioacuten en la Direccioacuten de Pastoral o a traveacutes del correo
Confesiones
Los que se acercan al Sacramento de la Penitencia a traveacutes de la Confesioacuten obtienen de la misericordia de Dios el perdoacuten de los pecados y al mismo tiempo se reconcilian con la Iglesia
Matrimonios
Mediante el Sacramento del Matrimonio los esposos estaacuten destinados a una iacutentima comunidad de vida y bajo el mandato fundamental del amor deben entregarse uno a otro en total y personal amor Requisitos
Partida de Bautismo de los contrayentes (Originales y de fecha reciente) Certificado de Confirmacioacuten Constancia del Encuentro Prematrimonial (EPM) Certificado de Matrimonio Civil
12
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Abrir el Expediente Matrimonial con tres meses de anticipacioacuten (Se requiere el testimonio de los contrayentes y de 2 testigos mayores de edad para cada uno de los novios)
Pertenecer a la Comunidad Ucabista (Egresado Empleado Obrero Estudiante Profesor)
ORGANIZACIOacuteN BASICA DE LA PARROQUIA
FIGURA Nordm 03 ORGANIZACIOacuteN DE LA PARROQUIA
13
PARROQUIA NUESTRA SRA DE LAS MERCEDES
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GEOLOGIacuteA DE LA ZONA
La zona de estudio se encuentra enmarcada en un contexto geomorfoloacutegico que corresponde a las pampas costeras la cuales ocupan una extensa depresioacuten entre la Cordillera de la Costa y el frente occidental de los Andes resultado de la acumulacioacuten de sedimentos claacutesticos del Grupo Moquegua rocas volcaacutenicas de la Formacioacuten Huaylillas y depoacutesitos cuaternarios recientes Se presenta como un territorio suavemente ondulado inclinado hacia el Sur-Oeste con una pendiente aproximada de 2 a 4 aproximadamente Estaacuten cubiertas por conos de deyeccioacuten fluvial y depoacutesitos eoacutelicos
La ciudad de Tacna estaacute asentada en el Valle del Rio Caplina a una altura de 550 msnm en medio de los cerros Arunta e Intiorko que oscilan entre los 850 y 950 msnm de altitud
La superficie de estos cerros forman grandes llanuras denominadas Planicies del Huaylillas Estaacuten cubiertas por los suelos residuales y arenas eoacutelicas que les dan una tonalidad rosada ndash marroacuten clara Las faldas de los cerros forman laderas que tienen pendientes fluctuacutean entre 40 y 64 y estaacuten cubiertas por depoacutesitos aluviales
En la Quebrada Caramolle se ha podido notar que su uacuteltimo evento aluvial ha cortado y cubierto el depoacutesito de cenizas volcaacutenicas dejando un canal de hasta 50 m de ancho doacutende se halla asentado parte del distrito de Ciudad Nueva en el cono norte En el punto donde cambia su direccioacuten al Valle estaacute quebrada presenta una cascada con un salto de 25 m aproximadamente
Los depoacutesito de cenizas volcaacutenica se extienden a manera de lomas en el valle formando lenguas longitudinales Estos depoacutesitos presentan un drenaje sub ndash paralelo de direccioacuten Nor-Este Sur-Oeste que desemboca en el cauce antiguo de la Quebrada Caramolle En la actualidad los cauces antiguos de estos depoacutesitos son depresiones por donde circula un traacutefico vehicular regular
El Valle de Tacna estaacute enmarcado de una fosa tectoacutenica rellenado con depoacutesitos sedimentarios fundamentales correspondientes a sedimentos fluvio ndash aluvionales del cuaternario reciente y depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua
En la dinaacutemica del Valle el riacuteo Caplina ha jugado un rol muy importante rellenando de sedimentos el sistema de fosas de hundimiento ocurrido durante el cuaternario que van desde el litoral hasta Calana ndash Pachiacutea y Challadita Las rocas maacutes antiguas estaacuten conformadas por el Volcaacutenico Chocolate de composicioacuten andesiacutetica y la formacioacuten guaneros compuesto de lutitas calcaacutereas areniscas y calizas Estas formaciones vendriacutean a conformar el piso de un acuiacutefero existente Sobre estas rocas descansan depoacutesitos continentales de la formacioacuten Moquegua que consta de arenas tufaacuteceas
14
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
areniscas conglomerados y tulitas siendo los conglomerados los que tienen intercalaciones de sedimentos finos
Seguido a la formacioacuten Moquegua se encuentra la formacioacuten Huaynillas ampliamente distribuida en el aacuterea de estudio formacioacuten en el aacuterea de estudio formacioacuten conformada de tobas de color rosado con variaciones de textura
GEOTECNIA DE LA ZONA
De acuerdo a los estudios realizados en la ciudad de Tacna se han identificado cinco zonas geoteacutecnicas cada una diferenciada mediante interpretacioacuten insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio Se ha logrado conocer las propiedades del suela de cada zona estas zonas son cenizas volcaacutenicas de clasificacioacuten SUCS SM (Zona I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza arenas limosas de clasificacioacuten SM (Zona III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna gravas pobremente graduadas GP (Zona IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa gravas bien graduadas GW (Zona V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarraciacuten Lanchipa
ZONA I correspondiente a suelos de clasificacioacuten arena limosa SM de origen cenizas volcaacutenicas que poseen valores de micro tremores promedio de 015 Hz presiones admisibles del suelo que variacutean de 254 kgcm2 potencial de colapso variacutea de 021 a 050 presenta asentamientos miacutenimos de 150 cm Y maacuteximo de 152 cm Esta zona comprende toda la zona norte del distrito de Pocollay como la Asociacioacuten de vivienda 8 de octubre Asociacioacuten de Vivienda Jerusaleacuten Nueva Esperanza AAPITAC Asociacioacuten de Vivienda La Colina Asociacioacuten de vivienda Primavera ndash Takana tambieacuten presentes en el distrito en el distrito del Alto de la Alianza parcialmente en las Asoc De Viv Mariscal Miller AA HH La Esperanza y PJ Alto de la Alianza Por lo que es una zona sin mayores problemas
ZONA II que corresponde a suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial que presenta valores de densidad natural variando desde 144 gcm3 a 180gcm3 periacuteodos de vibracioacuten natural del suelo desde 02 Hz a 025 Hz capacidades de carga variando desde 063 Kgcm2 a 076 kgcm2 valores de potencial de colapso de 078 a 80 Los asentamientos que se pueden producir en este suelo variacutean de 157 cm A 332 cm Estas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y Ciudad Nueva En esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza puesto que presenta valores de 332 cm para una estructura de 5 pisos
ZONA III estaacute conformada por suelos de clasificacioacuten SM arenas limosas de origen fluvial con periodos naturales de vibracioacuten del suelo promedio (micro tremores) alrededor a
15
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
025 Hz con valores de potencial de colapso de 172 a 115 valores de presiones admisibles del suelo que variacutean de 058 kgcm2 a 064 Kgcm2 Los asentamientos que se pueden producir en esta zona variacutean de 157 cm a 874 cm Esta zona abarca los lugares conocidos como Asociacioacuten de Vivienda Vallecito Asociacioacuten de Vivienda Los Aacutengeles Urb Villa Sol Asociacioacuten de Vivienda Teodoro Rodriacuteguez Pisco Urb Santa Faacutetima y el Paseo Ciacutevico
La zona del Hospital General de Tacna del Ministerio de Salud resulta ser una zona problemaacutetica puesto que presenta valores de asentamientos igual a 874 cm y potencial de colapso igual a 115 y se considera como PROBLEMA SEVERO
ZONA IV conformada por suelos de Clasificacioacuten GP compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de micro tremores de 010 Hz presiones admisibles del suelo de 341 Kgcm2 a 45 Kgcm2 potenciales de colapso de variacutean del 024 al 151 en esta zona se esperan asentamientos que variacutean de 147 cm a 162 cm
Esta zona abarca la Urb Francisco Bolognesi y Urb Villa Caplina en el distrito de Tacna todo el resto del distrito de Pocollay y toda la zona norte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como ser los terrenos del cuartel Tarapacaacute AA HH El morro Asociacioacuten de Vivienda 3 de Diciembre Asociacioacuten de Vivienda Alfonso Ugarte I II y III Asociacioacuten de Vivienda Las Begonias Asociacioacuten de Vivienda San Francisco Asociacioacuten de Vivienda Las Ameacutericas AA HH Villa Heacuteroes del Cenepa
En esta zona existe un caso particular acerca de las gravas porque estaacuten fuertemente cementadas con sales pero a su vez son colapsables en un rango moderado Estaacuten expuestas en la zona Asociacioacuten de Vivienda Villa Heacuteroes del Cenepa en la cual ha resultado con potencial de colapso 151 que se considera como PROBLEMA MODERADO con estas caracteriacutesticas se debe tener especial cuidado con los jardines fugas de agua y desaguumle
ZONA V conformada por suelos de clasificacioacuten GW compuestos por gravas bien graduadas de origen fluvial que presenta periacuteodos de vibracioacuten natural 010 Hz capacidades portantes que variacutean de 350 Kgcm a 362Kgcm valores de potencial de colapso que variacutean de 048 a 050 Los asentamientos que se esperan en este suelo son de 109 cm a 122 cm Esta zona abarca el AA HH Leoncio Prado Terminal Terrestre Manuel A Podriacutea Conjunto Habitacional Justo Arias Araguumleacutes Urb Bacigalupo Parque Industrial Urb Espiacuteritu Santo Agrup De Viv 28 de agosto (200 casas) Urb La Arboleda AA HH Jesuacutes Mariacutea Urb Santa Ana terrenos de la UNJBG del distrito del cercado de Tacna y gran parte del distrito de Gregorio Albarraciacuten Lanchipa como la Asociacioacuten de Vivienda Villa Magisterial AA HH Vista Alegre Asociacioacuten de Vivienda INADE Asociacioacuten de Vivienda Caplina II Asociacioacuten de Vivienda San Agustiacuten Esta es una zona que no presenta mayores problemas geoteacutecnicos
16
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La superficie a estudiar en la zona de ubicacioacuten de los Establecimientos de Salud presentan una geomorfologiacutea casi plana con una pendiente promedio de 3 en el Centro de Salud La Esperanza se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro a una profundidad de 300 m a la vez en el puesto de Salud Cono Norte del distrito de Ciudad Nueva se realizaron 5 excavaciones de 15 m de diaacutemetro x 300 de profundidad para determinar y clasificar los diferentes estratos que se puedan encontrar y realizar las diferentes pruebas y estudios correspondientes a los diferentes estratos
PERFIL DEL SUELO
Se realizoacute una intempestiva buacutesqueda del perfil del suelo para poder considerar en los paraacutemetros siacutesmicos asiacute obteniendo un estudio de suelo del antildeo 2007 (VER EN ANEXOS)
17
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CUADRO Ndeg 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
ASPECTO ARQUITECTOacuteNICO
DESCRIPCIOacuteN
La parroquia tiene un aacuterea rectangular de 712 m2 el cual se ha dividido en diferentes ambientes los cuales tiene diferentes usos para la comunidad
18
PROFUNDIDAD DESCRIPCION DEL SUELO
00 cm
20 cm
40 cm
60 cm
80 cm
Arena Limosa medianamente compacta100 cm con finos no plaacutesticos (Ceniza Volcaacutenica)
color blanco con alto contenido de sales120 cm
140 cm
160 cm
180 cm
200 cm
220 cm
240 cm
CALICATA Nordm 02
SM
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CLASIFICACION
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
La evaluacioacuten se ha realizado para el ambiente en el cual es maacutes acudido por la comunidad este cuenta con un aacuterea aproximada de 326 m2
Este ambiente principal cuenta con elementos estructurales como Columnas Vigas y muros de albantildeileriacutea
El techo es una cubierta de madera el cual no se ha considerado para el anaacutelisis
Cuadro de Aacutereas
Aacuterea del terreno 712 m2
Aacuterea Construida total 532 m2
Aacuterea libre 180 m2
Periacutemetro 1112 ml
Estado de Conservacioacuten
La parroquia cuenta con diferentes ambientes los cuales son parte de las diferentes charlas y misas que reciben los peregrinos de la zona De estos diferentes ambientes se ha podido apreciar que en la mayor parte de estos estaacuten en oacuteptimas condiciones
19
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 02 VISTA FRONTAL DENTRO DE LA PARROQUIA
Dimensioacuten en elevacioacuten
Se tomaron medidas a los muros puertas y estaacuten detallados en los planos de distribucioacuten tambieacuten detallando un plano de elevacioacuten (VER ANEXOS)
De la edificacioacuten
Se hizo una inspeccioacuten ocular verificando las diferentes dimensiones y caracteriacutesticas de los elementos estructurales La parroquia es una estructura regular y tiene las siguientes caracteriacutesticas
- Columnas De concreto Armado- Vigas De Concreto Armado- Techo Cubierta tipo Bodega Cantildeoacuten de Madera- Muros De ladrillo Tipo King Kong- Pisos Porcelanato Antideslizante- Puertas Madera Contraplacada
ASPECTO ESTRUCTURAL
DESCRIPCIOacuteN DEL REFUERZO EXISTENTE
20
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Debido a que no se pudo encontrar el Expediente Teacutecnico de la parroquia se tuvo que realizar la medicioacuten del acero de refuerzo mediante el uso del detector de acero
Tambieacuten se realizoacute una inspeccioacuten en la azotea de la parroquia para determinar los refuerzos encontrados y comparar con lo encontrado por el detector de metales
Columnas
12 columnas C-1 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 34rdquo
4 columnas C-2 con seccioacuten tipo rectangular con acero longitudinal Oslash 34rdquo
2 columnas C-3 con seccioacuten tipo ldquoTrdquo con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-4 con seccioacuten tipo cuadrada con acero longitudinal Oslash 58rdquo
2 columnas C-5 con seccioacuten tipo circular con acero longitudinal Oslash 12rdquo
Todas las columnas estaacuten reforzadas con estribos de Oslash 38rdquo
Vigas
Todas las vigas VP tienen una seccioacuten rectangular con acero longitudinal Oslash 58rdquo
Por relacioacuten entre aceros se consideroacute que el acero en los estribos es de Oslash 38rdquo
FOTO Nordm 03 VISTA POSTERIOR DENTRO DE LA PARROQUIA
ELABORACION DE PLANOS
Se tuvo que hacer un nuevo levantamiento y elaborar planos de distribucioacuten arquitectoacutenica y de estructuras ya que no se encontroacute los planos de la parroquia
21
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Dicha informacioacuten fue procesada utilizando el software de dibujo Autocad 2013
FIGURA Nordm 04 LEVANTAMIENTO EN SOFTWARE DE DIBUJO AUTOCAD 2013
GENERALIDADES
Durante un evento siacutesmico los desplazamientos de una estructura pueden
causar deformacioacuten inelaacutestica de los elementos estructurales y no estructurales
22
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
inestabilidad global dantildeo a los elementos estructurales que no hacen parte del
sistema de resistencia siacutesmica y a los elementos no estructurales tales como
muros divisorios particiones enchapes acabados instalaciones eleacutectricas
mecaacutenicas etc Tambieacuten causando alarma y paacutenico entre las personas que
ocupan la edificacioacuten etc Por lo anterior es importante ejercer un buen control
durante el disentildeo y la construccioacuten de la edificacioacuten que asegure el cumplimiento
del valor maacuteximo de deriva con el fin de garantizar un adecuado
comportamiento de la estructura ante un posible evento siacutesmico Sin embargo el
paraacutemetro de control se ejerce de acuerdo a los valores maacuteximos de la
normatividad vigente en el momento del disentildeo de la estructura razoacuten por la cual
muchas de las estructuras existentes se construyeron con especificaciones
menos exigentes a las actuales debido a que no existiacutea tecnologiacutea adecuada ni
estudios de amenaza siacutesmica en el paiacutes
Actualmente existen diversos tipos de estudios de amenaza siacutesmica El primer
de estos tipos de estudios va directamente dirigido a las estructuras de gran
importancia y cuya falla durante un sismo podriacutea ser catastroacutefica Un segundo
tipo se realiza dentro del contexto de la reglamentacioacuten de una construccioacuten
sismoresistente para fijar paraacutemetros comparativos dentro del lugar de
aplicabilidad de la norma conduciendo a mapas de zonificacioacuten siacutesmica
Un tercer tipo se realiza a una ciudad o regioacuten relativamente pequentildea se
estudia con respecto a la respuesta siacutesmica esperada en diferentes lugares
agrupando en microzonas aquellos sitios de iguales caracteriacutesticas Tomando
como base estos estudios y los requerimientos establecidos en la normatividad
vigente es conveniente analizar y mejorar las estructuras construidas
previamente para que sean confiables y seguras al momento de la ocurrencia
de un sismo para lograrlo es necesario realizarles una evaluacioacuten estructural
Por lo tanto es de gran ayuda conocer en queacute estado se encuentra los
materiales que componen dichas estructuras y si sus propiedades fiacutesicas y
mecaacutenicas se han afectado con el paso del tiempo En el caso del concreto las
propiedades maacutes relevantes son el moacutedulo de elasticidad (E) la resistencia a la
compresioacuten (frsquoc) y la relacioacuten de poisson (n)
ESPECIFICACIONES TECNICAS
23
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo a toda la informacioacuten recopilada acerca de la parroquia para esta
investigacioacuten no se pudo encontrar los expedientes teacutecnicos cuaderno de obra
ni la liquidacioacuten de obra es asiacute que no se pudo contar con la informacioacuten acerca
de las especificaciones teacutecnicas
De acuerdo con los datos obtenidos la parroquia fue construida con mano de
obra calificada ademaacutes que la poblacioacuten del lugar participo en la construccioacuten
Ademaacutes las instituciones participantes en la construccioacuten de la parroquia no
facilitaron ninguna informacioacuten referente a los expedientes teacutecnicos de
construccioacuten de esta
Por lo tanto no hay ninguna referencia exacta acerca de la dosificacioacuten en los
elementos de concreto armado como son zapatas cimientos columnas vigas
etc Y la distribucioacuten del acero de refuerzo en los elementos estructurales ya
mencionados
Tampoco se cuenta con las especificaciones de los agregados su manejo
procesado transporte manipulado y almacenado para que no se produzca
contaminacioacuten por sustancias extrantildeas Asiacute como el agua empleada en la
preparacioacuten del concreto que cumpla con las especificaciones de estar limpias y
libres de cantidades perjudiciales de aceites aacutecidos aacutelcalis sales materia
orgaacutenica u otras sustancias que pueden ser dantildeinas al concreto acero de
refuerzo o elementos embebidos y el curado del concreto
La resistencia del concreto (frsquoc) de los elementos estructurales y de la
cimentacioacuten asiacute como el refuerzo de fluencia del acero (frsquoy) a utilizar debido a la
falta del Exp Teacutecnico y planos seraacuten para concreto estructural valores de
disentildeo igual menores a 210 kgcm2 (columnas vigas) y Frsquoy=4200 kgcm2 que
luego de los resultados obtenidos por el ensayo de diamantina en concreto
fueron confrontados
La evaluacioacuten de las estructuras de concreto en sitio ademaacutes de los meacutetodos de
extraccioacuten de testigos se pueden realizar ensayos no destructivos que tienen la
ventaja de permitir el conocimiento de las caracteriacutesticas de la estructura sin
afectarla pero estos resultados solo son un aproximado al valor real
24
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYO CON ESCLEROMETRO (PRUEBA DE REBOTE ASTM C805)
Definicioacuten
Es un meacutetodo de ensayo no destructivo el cual en esencia es medir la dureza de
la superficie en un meacutetodo raacutepido y simple que se aplica para evaluar la
uniformidad del concreto in situ
Las pruebas no destructivas no dan la verdadera resistencia del concreto pero
se puede considerar con una cierta aproximacioacuten se le considera maacutes uacutetil para
determinar por comparacioacuten si una porcioacuten de una estructura puede contener o
no concreto de baja resistencia
Dentro de los meacutetodos no destructivos los de dureza superficial son los maacutes
generalizados por su economiacutea y facilidad de ejecucioacuten entre ellos el meacutetodo
del escleroacutemetro es el maacutes empleado en varios paiacuteses
El escleroacutemetro fue disentildeado por el Ing Suizo Ernst Schmidt en 1948
constituyendo una versioacuten tecnoloacutegicamente maacutes desarrollada que los iniciales
meacutetodos de dureza superficial generados en la deacutecada de 1920
FOTO Nordm 04 ESCLEROMETRO
Descripcioacuten
Es un meacutetodo para determinar el nuacutemero de rebote en el concreto endurecido El
ensayo se efectuacutea apretando el percutor contra la superficie a examinar hasta
que el martillo impulsado por el resorte se descargue sobre el percutor
25
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Despueacutes del golpe el martillo rebota a cierta distancia la cual se indica con una
aguja en una escala graduada la lectura de la posicioacuten de la aguja representa la
medida de retroceso en porcentaje del avance del martillo Considerando la
relacioacuten de esfuerzo Vs Rebotes
Originalmente fue propuesto como un meacutetodo de ensayo para determinar la
resistencia a la compresioacuten del concreto estableciendo curvas de correlacioacuten en
laboratorio Sin embargo por los diferentes factores que afectan a los resultados
y a la dispersioacuten que se encuentra en la actualidad se emplea mayormente en
campos con los siguientes fines
Para evaluar la uniformidad del concreto en obra
Para delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras
Para apreciar cuando se cuenta con antecedentes la evolucioacuten de la
resistencia del concreto
Contribuir conjuntamente con otros meacutetodos nos destructivos a la
evaluacioacuten de las estructuras
Es importante tener presente ciertos paraacutemetros para el buen resultado de este
ensayo como son
Preparar la superficie a impactar retirando todo el material de
recubrimiento del concreto a ensayar
Impactar sobre la superficie en forma perpendicular analizar la impresioacuten
en esta
Si se observara una superficie destrozada o aplastada se debe anular la
lectura del concreto a ensayar
Considerar separaciones entre cada punto de aproximadamente 254 cm
(1rdquo)
Leer el nuacutemero de rebote en la escala indicadora de martillo
aproximaacutendolo siempre a un nuacutemero entero
Tomar miacutenimo 10 lecturas si 2 lecturas difieren del promedio descartar
aquellas lecturas que difieran en maacutes de 6 unidades del promedio
Determinar Nordm Rebote promedio y descartar la serie
Trabajos De Campo
26
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El ensayo se efectuoacute apretando el percutor contra la superficie del elemento
estructural formando un Angulo de 90ordm hasta que el martillo impulsado por el
resorte se descargue sobre el percutor
Se realizaron pruebas con el escleroacutemetro en columnas y vigas tomaacutendose 10
lecturas por zona en cada elemento estructural (VER FOTOS ANEXO)
De las 10 lecturas se consideroacute las lecturas maacutes altas y maacutes bajas asiacute
promediaacutendose con las restantes Por cada elemento estructural se consideroacute
una serie de 3 ensayos 30 puntos por elemento estructural 3 zonas en el
elemento extremos y centro A la vez que se promediaron las 3 zonas para tener
un promedio general de la resistencia de la estructura siendo el resultado de
cada elemento convertido a los valores de resistencia a la compresioacuten
Parroquia
La parroquia es una construccioacuten aporticada de concreto armado disentildeada con
muros columnas y vigas Los elementos ensayados fueron 8 columnas
detallando la resistencia de cada uno (ANEXO)
Por otra parte se realizoacute 8 ensayos a la viga VP en diferentes direcciones
detallando tambieacuten la resistencia
Por lo tanto se realizoacute el ensayo del escleroacutemetro en columnas y vigas
principales Los puntos realizados fueron un total de 48
Los resultados obtenidos mediante el siguiente grafico se promediaron para
tener el frsquoc aproximado de la estructura A continuacioacuten se muestran con los
valores obtenidos
27
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 05 NO SE ENCONTRO RECUBRIMIENTO EN LAS COLUMNAS
ELEMENTO ESTRUCTURAL
TIPOCANTIDAD DE
LECTURASFC Kgcm2
AproximadamenteFc Kgcm2 Promedio
Por Elemento
Fc Kgcm2 Promedio de la
edificacionC-1 60 1825C-2 20 1855C-3 20 1716C-4 20 1935C-5 10 1843
VIGAS VP 120 1875 1875
COLUMNAS 1834818549
CUADRO Ndeg 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
Resistencia recomendada por la Norma E-060 Promedio gt o =85 Frsquoc
Parroquia Nuestra Sra De la Merced
1855 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
1855 kgcm2 gt 1785 kgcm2 CUMPLE
28
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
RESULTADO DE LOS ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA
Seguacuten el resultado de los ensayos efectuados a la parroquia la resistencia
obtenida es de Frsquoc=1855 kgcm2 la cual se encuentra dentro de la resistencia
recomendada por la norma E-060 cabe mencionar que el ensayo del
escleroacutemetro es considerado como importante mas no veriacutedicos para determinar
la uniformidad del concreto por lo tanto los datos obtenidos no pueden ser
tomados como reales para esta investigacioacuten es por eso que se realizoacute tambieacuten
el ensayo de diamantina para lograr tener datos reales de la edificacioacuten
FOTO Nordm 06 ENSAYO DE ESCLEROMETRIA EN CADA COLUMNA DE LA EDIFICACION
29
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ENSAYOS CON DIAMANTINA
Llamado tambieacuten prueba de Extraccioacuten de nuacutecleos (ASTM C 42) El ensayo con
diamantina es uno de los sistemas seguros para determinar la resistencia a
compresioacuten del concreto de cualquier elemento estructural sean columnas vigas
o muros de concreto etc
Dentro de los ensayos utilizados para obtener la resistencia a la compresioacuten del
concreto el ensayo de testigos es el maacutes confiable debido a que la muestra es
representativa
La extraccioacuten de testigos de una estructura es considerada una prueba
destructiva es mencionada y aceptada por el Reglamento Nacional de
Construcciones en la Norma E-060 concreto armado para la determinacioacuten de la
resistencia del concreto
Descripcioacuten Del Ensayo
Los testigos ciliacutendricos se extraen con un equipo sonda provista de brocas
diamantadas extraiacutedas a inyeccioacuten de agua en el proceso de perforacioacuten y
extraccioacuten
Los diaacutemetros habituales son de 50 75 100 120 y 150 mm Siendo los de 75 y
100 mm los maacutes empleados En general las probetas se han de extraer de una
longitud suficiente para que una vez cortadas y refrendadas mantengan una
relacioacuten entre la altura y el diaacutemetro igual a 2 Para los casos en que esta
condicioacuten no se pueda cumplir se aceptan valores comprendidos 1 y 2 tambieacuten
se establece una serie de coeficientes que permiten corregir la esbeltez
La presencia de una barra de acero en el interior de una probeta no invalida su
resultado ya que en la mayoriacutea de casos y en funcioacuten de su posicioacuten respecto a
la probeta se puede considerar como la incidencia que ocasionariacutea un agregado
y por lo tanto no altera de manera significativa el resultado del ensayo Solo en el
caso de que la barra se encuentre situada sensiblemente ortogonal a las caras
de presioacuten de la probeta seraacute preciso desestimarla
La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberaacute expresarse con
aproximacioacuten de 01 kgcm2
30
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Nordm 07 ENSAYO DE DIAMANTINA
Preparacioacuten Y Refrendado
Los testigos deben tener sus caras planas paralelas entre ellas y
perpendiculares al eje de la probeta
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo (como el tarrajeo)
fueron eliminadas mediante aserrado al sobrepasar los 5 mm
La determinacioacuten de la longitud de un testigo estaraacute dado por el promedio de 5
mediciones con el vernier con una aproximacioacuten de plusmn 1 mm
Antes del ensayo de compresioacuten la probeta deberaacute ser refrendada en ambas
caras de manera de obtener superficies adecuadas En este caso son de
aplicacioacuten los meacutetodos ASTM C-42 y ASTM C-39
De los resultados y su correccioacuten
Los factores de correccioacuten son aplicables a concretos de 140 kgcm2 a
420 kgcm2 Los utilizados en los especiacutemenes extraiacutedos de los
establecimientos de salud son los normados por la ASTM
Si los testigos tiene una relacioacuten LD lt 2 se deberaacute ajustar los resultados
del ensayo de compresioacuten mediante la siguiente tabla
31
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Relacioacuten Long Diam Factor Correc NTP Factor Correc ASTM
200 100 100175 099 098150 097 096125 094 094100 091 092
CUADRO Ndeg 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN
Evaluacioacuten de resultados
De acuerdo a las especificaciones de la Norma E-060 en su acaacutepite 466
que a la letra dice no siendo loacutegico que las pruebas de testigos den
resistencias iguales a Frsquoc ya que las diferencias en el tamantildeo de los
especiacutemenes las condiciones para obtener las muestras y los
procedimientos de curado no permiten que se obtengan valores iguales
las pruebas de testigos que tengan un promedio del 85 de la resistencia
especificada se consideran vaacutelidas
El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos se
considerara estructuralmente adecuada si
1 Promedio gt o = 85 frsquoc
TRABAJOS DE CAMPO (PROCEDIMIENTO)
En la extraccioacuten el concreto debe haber adquirido suficiente resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta
Se procedioacute a localizar los elementos estructurales de los cuales se
extraeriacutean los testigos
Se localizoacute con el detector de acero el punto exacto donde se perforariacutea
con el equipo
Se anclo el equipo en direccioacuten perpendicular a la columna
Se procedioacute a perforar el elemento
Finalmente se extrajo el testigo manualmente
32
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FOTO Ndeg 08 EJECUCION DEL ENSAYO DE DIAMANTINA
Los testigos fueron llevados al laboratorio de mecaacutenica de suelos Para
determinar la resistencia a la compresioacuten
FOTO Ndeg 09 MUESTRA RETIRADA DE LA PRIMERA COLUMNA POR EL ENSAYO DE DIAMANTINA
33
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Trabajos De Gabinete
Los testigos ciliacutendricos de concreto fueron extraiacutedos utilizando una broca de 2rdquo
de diaacutemetro y estos fueron de un largo menor de 15 cm
Parroquia
Se tomaron un total de 02 muestras diamantinas de las columnas (ver ubicacioacuten
de extraccioacuten de ensayos en anexo) de las cuales se obtuvo los siguientes
valores de resistencia a la compresioacuten en kgcm2 brindados por el laboratorio de
suelos
Nordm de F c-Esp Fecha de Area Lectura Resist Resist Espe-
Prob Kgcmsup2 Rotura cmsup2 Kg-F kgcmsup2 Corregida cificado
1 210 030414 640 12620 19719 100 19719 9390
2 210 030414 600 11110 18517 094 17406 8288
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO
COLUMNA 2
EXTRAIDAS CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)Factor de
correccion LD
COLUMNA 1
DESCRIPCION
CUADRO Ndeg 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS CON
SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
Promedio ge 85 (seguacuten Norma E-060)
18562 kgcm2 lt 085 (210) kgcm2
18562 kgcm2 lt 175 kgcm2 SI CUMPLE
Como se puede observar la resistencia del concreto se encuentra por encima de
la resistencia recomendada por la Norma E-060 en lo que se refiere a las
muestras diamantadas obtenidas de las columnas de la 1ra etapa de la
parroquia
Para el anaacutelisis de la parroquia se trabajara con el valor obtenido del ensayo de
compresioacuten de probetas usando Frsquoc = 185 kgcm2
(VER ANEXOS EL REPORTE EXPEDIDO POR LABORATORIO)
34
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
GENERALIDADES
El anaacutelisis siacutesmico estructural se realizara de acuerdo a la Norma Teacutecnica E-030
de Disentildeo Sismoresistente la cual establece los requisitos miacutenimos para que las
edificaciones tengan un adecuado comportamiento siacutesmico con el fin de reducir
el riesgo de peacuterdidas de vidas y dantildeos materiales y posibilitar que las
edificaciones esenciales puedan seguir funcionando durante y despueacutes de un
sismo
Ademaacutes que la norma se aplica al disentildeo de todas las edificaciones nuevas a la
evaluacioacuten y reforzamiento de las edificaciones existentes y a la reparacioacuten de
las edificaciones que resultaran dantildeadas por la accioacuten de un sismo
El objetivo de la Norma E-030 se basa en que todo proyecto de edificaciones
deberaacuten desarrollarse con la finalidad de garantizar un comportamiento que
haga posible resistir sismos leves sin dantildeo resistir sismos moderados
considerando la posibilidad de dantildeos estructurales leves y resistir sismos
severos con posibilidad de dantildeos estructurales importantes pero evitando el
colapso de la edificacioacuten
Las dimensiones de los elementos estructurales de cada establecimiento de
salud fueron tomadas de acuerdo a los planos elaborados en la realizacioacuten del
Expediente de Rehabilitacioacuten Post-Sismo con previa verificacioacuten de las
secciones reales de los elementos estructurales
El propoacutesito de este anaacutelisis estructural es identificar posibles deficiencias en las
dimensiones de los elementos estructurales considerando las condiciones
actuales en las que se encuentran y evaluar las rehabilitaciones realizadas
35
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PROGRAMA DE COacuteMPUTO
Para el anaacutelisis de la parroquia se empleoacute el programa ETABS V 2013 software
elaborado en la Universidad de Berkeley
El ETABS estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial para el anaacutelisis y disentildeo
de estructuras aporticadas mediante la interface graacutefica del usuario que incluyen
las mejores teacutecnicas actualmente disponibles
La estructura quedara modelada mediante las siguientes definiciones
- Propiedades del material
- Los elementos tipo Barra o Frame columnas vigas armaduras
- Elementos tipo caacutescara o Shell muros losas
- Nudos que representan conexiones de los elementos
- Restricciones y resortes que soportan los nudos
- Cargas peso propio sismo y otros
- Despueacutes del anaacutelisis el modelo incluiraacute desplazamientos esfuerzos y
reacciones
FIGURA Nordm 05 MODELAMIENTO EN SOFTWARE ETABS 2013
36
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
MODELO PARA EL ANALISIS
Desde el punto de vista del caacutelculo numeacuterico la respuesta siacutesmica de una
estructura es el resultado de ldquofiltrarrdquo el serial siacutesmico a traveacutes de la misma
estructura La obtencioacuten de dicha respuesta es decir un anaacutelisis siacutesmico
requiere la definicioacuten previa tanto del movimiento del terreno como de las
caracteriacutesticas estructurales El sujeto del anaacutelisis no es la propia estructura sino
un modelo mecaacutenico de la misma que en este caso es uno dinaacutemico La
definicioacuten de tal modelo depende del tipo de estructura analizado y pretende no
solo proporcionar una descripcioacuten realista de su comportamiento sino tambieacuten
desarrollar una serie de relaciones entre las acciones y la respuesta que
describan el modelo matemaacutetico del problema (Barbat y Miguel Canet 1994)
Concretamente la modelizacioacuten de una estructura debe seguir los pasos que
pueden verse en el diagrama de bloques de la figura a continuacioacuten
FIGURA Ndeg 06 DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL CAacuteLCULO DE LA RPTA SISMICA DE UNA ESTRUCTURA
Las caracteriacutesticas fiacutesicas a tener en cuenta en la definicioacuten de un modelo
matemaacutetico son la masa el amortiguamiento y la rigidez de la estructura Un
caacutelculo completo supone determinar la respuesta siacutesmica en todos los puntos de
la estructura esto es en un nuacutemero infinito de puntos y en un numero tambieacuten
infinito de instantes de tiempo lo cual impide que se pueda dar una solucioacuten
numeacuterica al problema a resolver (Meirovitch 1985) Con el objeto de permitir el
caacutelculo nuacutemero se definen modelos dinaacutemicos con un nuacutemero finito de puntos
predeterminados en los cuales se pretende calcular la respuesta Tal definicioacuten
se realiza a traveacutes de una operacioacuten denominada discretizacion espacial (Clough
y Penzien 1993) Al mismo tiempo es preciso realizar otra operacioacuten
denominada discretizacion temporal al objeto de obtener la respuesta dinaacutemica
solamente en un nuacutemero finito de instantes de tiempo
37
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Resumiendo el meacutetodo de anaacutelisis considerado en la figura introduce
estimaciones fiacutesicas durante la fase de desarrollo del modelo dinaacutemico da una
formulacioacuten acorde a su modelo matemaacutetico y posteriormente calcula la
respuesta mediante procedimientos apropiados
La definicioacuten previa del modelo dinaacutemico demuestra que el anaacutelisis dinaacutemico de
una estructura es un proceso de comprobacioacuten de su comportamiento partiendo
de una forma y unas caracteriacutesticas mecaacutenicas predefinidas de la estructura se
verifica que la respuesta cumple ciertas condiciones previamente establecidas
Para el anaacutelisis de la parroquia se desarrollara solicitaciones siacutesmicas reducidas
con un modelo de comportamiento elaacutestico para la estructura seguacuten el artiacuteculo 4
de la Norma Teacutecnica E-030
El modelo estaraacute sometido a las diferentes simulaciones siacutesmicas en cada uno
de sus ejes que va permitir evaluar el comportamiento de la estructura y de cada
uno de sus elementos por las fuerzas de inercia producidas por el espectro
siacutesmico
CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL ANALISIS
La estructura se ha modelado como una estructura reticular
tridimensional formada por columnas vigas y diafragma riacutegido
el modelado de la estructura de la cubierta de madera que estaacute
conformado por una boacuteveda de madera se ha considerado como un
diafragma flexible para la presente tesis se utilizara los metrados de las
cargas verticales de la cubierta como carga muerta
El anaacutelisis dinaacutemico utilizado en la presente tesis estaacute basado en el meacutetodo de
combinacioacuten espectral considerado en la Norma Teacutecnica E-030
Para los sistemas estructurales con poacuterticos de concreto armado o aporticados
se deben elaborar un modelo de elementos estructurales principales con la
finalidad de determinar la respuesta siacutesmica de la estructura en teacuterminos de
desplazamientos
38
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el anaacutelisis solo son modelados los elementos estructurales vigas y
columnas con este modelo se evaluara la los elementos estructurales en sismos
severos
MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA ldquoNUESTRA SRA DE LA MERCEDrdquo
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute como
elementos frame o (tipo barra) a las vigas y columnas que son los principales
elementos de soporte de solicitacioacuten siacutesmica y como elementos Shell o (tipo
cascara) a los muros de albantildeileriacutea de ladrillo estos a su vez contribuyen de
manera importante a darle rigidez lateral a la estructura Donde las dimensiones
de los elementos estructurales son los siguientes
Elementos
COLUMNAS
FIGURA Ndeg 07
39
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 08
FIGURA Ndeg 09
40
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Ndeg 10
FIGURA Ndeg 11
41
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VIGAS
FIGURA Ndeg 12
42
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Para el modelamiento de la estructura de la parroquia se consideroacute una
resistencia a la compresioacuten del concreto de
Concreto frsquoc=1855 kgcm2 (seguacuten ensayos de diamantina)
Esfuerzo de fluencia del acero frsquoy=4200 kgcm2
FIGURA Ndeg 13
43
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 15 MODELAMIENTO DE LA PARROQUIA
La estructura estaacute compuesta por elementos estructurales como
columnas y vigas uacutenicamente aporticada en los dos sentidos de manera
uniforme lo cual indica que los principales elementos sismoresistentes
seraacuten las columnas y vigas
FIGURA Nordm 16 ESTIMACION DE RIGIDECES
44
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESTIMACION DE RIGIDESES
Todos los valores resultan una estimacioacuten conservadora de las fuerzas pero en
una subestimacioacuten de los desplazamientos para los niveles de esfuerzo que
corresponderiacutean al sismo de disentildeo
El software etabs 2013 estaacute basado en el meacutetodo de rigidez matricial y va
deduciendo las rigideces de los elementos que lo componen (elementos frame y
Shell) de tal manera que estas son tomadas del conjunto estructural ingresado
por el programa etabs 2013
ESTIMACION DE MASAS
Las masas se evaluaron seguacuten los lineamientos de la Norma Teacutecnica E-030
Disentildeo sismoresistente que forma parte del Reglamento Nacional de
Construcciones
La ubicacioacuten del centro de masas y los momentos polares de inercia de las
masas se determinaron suponiendo que la masa tiene una distribucioacuten
aproximadamente uniforme
Debe tenerse en cuenta que la mayor parte de la masa de caraacutecter permanente
corresponde a la estructura propiamente dicha
En anaacutelisis dinaacutemico la masa se usa para computar fuerzas de inercia
Debe tenerse en cuenta que la masa o peso de los elementos estructurales
vigas y columnas ya se encuentra incluido en el modelo
45
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARAMETROS SISMICOS
Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizaran un
espectro inelaacutestico de pseudos-aceleraciones definido por
Sa=ZUCSR
lowastg
Este anaacutelisis se realizoacute seguacuten la Norma Vigente E-030 disentildeo sismoresistente
considerando las condiciones de suelo las caracteriacutesticas de la estructura y las
condiciones de uso se utilizaron los paraacutemetros siacutesmicos que se listan en las
tablas 01 02 03 y 06 de la Norma E-030 del antildeo 2014
Para determinar las maacuteximas fuerzas de seccioacuten (momentos flectores fuerzas
cortantes y axiales) se utilizaron espectros reducidos con los coeficientes dado
por la Norma E-030 para la construccioacuten predominante en cada una de las dos
direcciones principales de anaacutelisis
Las acciones siacutesmicas que intervienen en el modelo del establecimiento de salud
son representadas mediante un espectro de aceleracioacuten elaborada de acuerdo a
las indicaciones de la Norma Vigente
PARAMETROS DE SITIO (NORMA E-030)
Zonificacioacuten siacutesmica- Factor de zona (z)
De acuerdo al mapa de zonas siacutesmicas de la norma el departamento de Tacna
se encuentra ubicado en la zona 3 que se una zona con alta sismicidad al cual
le corresponde un factor de zona Z=04 Este factor se interpreta como la
aceleracioacuten maacutexima del terreno con una probabilidad de 10 de ser excedida en
50 antildeos
Paraacutemetros del suelo (Tp y S)
De acuerdo a los estudios geoteacutecnicos realizados para la parroquia se
determinoacute que se encuentra sobre suelo tipo S2 que son suelos intermedio con
un periodo predominante Tp=06 s y un factor de amplificacioacuten del suelo S=12
46
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Categoriacutea de las edificaciones- Coeficientes de uso (U)
Cada estructura es clasifica de acuerdo a las categoriacuteas indicadas en la tabla 3
(acaacutepite 33 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga se usara el
coeficiente de uso e importancia (U) La parroquia se encuentra dentro de la
categoriacutea A por ser una edificacioacuten esencial y le corresponde un coeficiente de
uso U=15
Sistemas estructurales ndash Coeficiente de Reduccioacuten (R)
Los sistemas estructurales se clasificaran seguacuten los materiales usados y el
sistema de estructuracioacuten sismoresistente predominante en cada direccioacuten
(Tabla 6 Acaacutepite 35 Norma E-030) Seguacuten la clasificacioacuten que se haga de una
edificacioacuten se usara un coeficiente de reduccioacuten de fuerza siacutesmica (R) debemos
tener en cuenta que los coeficientes de R dados en la tabla 6 son para
estructuras regulares
La estructura en detalle se clasificoacute como IRREGULAR pues la cubierta de
madera para el anaacutelisis se ha considerado como diafragma flexible
Asiacute tomando un coeficiente de reduccioacuten igual 8 por ser la estructura de
Concreto Armado y aporticada
Z
U
S
Tp
C
Rx 34
Ry 34
g
PARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
CUADRO Nordm 06 PARAMETROS SISMICOS
47
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
ESPECTROS DE LA PARROQUIA NTA SRA DE LA MERCED
El espectro de aceleraciones se utilizara para el anaacutelisis dinaacutemico de la
parroquia al tratarse de una estructura regular por presentar simetriacutea en planta
La parroquia posee un sistema estructural conformado predominantemente por
poacuterticos y configuracioacuten estructural irregular por lo tanto su coeficiente de
reduccioacuten multiplicado por 34 es R=6
A continuacioacuten se presenta los cuadros de espectro de disentildeo siacutesmico de la
parroquia
FIGURA Nordm 17 ESPECTRO DE RESPUESTA EN X
48
T C (calculado) C Sax0010 150000 2500 2943 Z
0050 30000 2500 2943 U
0100 15000 2500 2943 S
0150 10000 2500 2943 Tp
0200 7500 2500 2943 C
0250 6000 2500 2943 Rx
0300 5000 2500 2943 Ry
0350 4286 2500 2943 g
0400 3750 2500 2943
0450 3333 2500 2943
0500 3000 2500 2943 hn
0550 2727 2500 2943 Cx amp Cy
0600 2500 2500 2943 Tx amp Ty
0650 2308 2308 2717 Rx amp Ry
0700 2143 2143 2523
0750 2000 2000 2354
0800 1875 1875 2207
0850 1765 1765 2077
0900 1667 1667 1962
0950 1579 1579 1859
1000 1500 1500 1766
1050 1429 1429 1682
1100 1364 1364 1605
1150 1304 1304 1535
1200 1250 1250 1472
1250 1200 1200 1413
1300 1154 1154 1358
1350 1111 1111 1308
1400 1071 1071 1261
1450 1034 1034 1218
445
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN X
ESPECTRO DE RESPUESTA
DIRECCIOacuteN XPARAacuteMETROS SIacuteSMICOS
040
120
150
981
600
600
25
060
1180
0127
6
0000
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0000 0500 1000 1500
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Sax
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FIGURA Nordm 18 ESPECTRO DE RESPUESTA EN Y
49
T C (calculado) C Say
001 15000 2500 294
005 3000 2500 294
010 1500 2500 294
015 1000 2500 294
020 750 2500 294
025 600 2500 294
030 500 2500 294
035 429 2500 294
040 375 2500 294
045 333 2500 294
050 300 2500 294
055 273 2500 294
060 250 2500 294
065 231 2308 272
070 214 2143 252
075 200 2000 235
080 188 1875 221
085 176 1765 208
090 167 1667 196
095 158 1579 186
100 150 1500 177
105 143 1429 168
110 136 1364 161
115 130 1304 154
120 125 1250 147
125 120 1200 141
130 115 1154 136
135 111 1111 131
140 107 1071 126
145 103 1034 122
DIRECCIOacuteN Y
ESPECTRO DE SEUDOACELERACIOacuteN Y
000
050
100
150
200
250
300
350
000 050 100 150
ACE
LERA
CIOacute
N
PERIacuteODO
Say
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PERIODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACION
Se determinaron 03 modos de vibracioacuten para hallar los desplazamientos producidos en la parroquia se detallan en tablas los periodos y frecuencias naturales de cada modo y sus masas efectivas
Los periodos naturales seraacuten comparados con el periodo fundamental estimado conservador dado por la Norma E-030 cuya expresioacuten es T= HnCt donde Hn es la altura total de la edificacioacuten y Ct es un coeficiente dado por la Norma seguacuten los tipos de elementos sismoresistentes Norma E-030 Acaacutepite 422
El periodo fundamental se determinara con la siguiente expresioacuten
Tp 06 Suelos IntermediosCt 35 Estructura con PorticosHn 445 m
T= 012714
PERIODO DE LA PLATAFORMAPERODO DEL ESTABLECIMIENTOALTURA DEL ESTABLECIMIENTO
ൌܪܥݐ
CUADRO Nordm 07 DETERMINACION DEL PERIODO FUNDAMENTAL
El primer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten X-X El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador el coeficiente 35 es aplicable por tratarse de un estructura aporticada
FIGURA Nordm 19 PRIMER MODO FUNDAMENTAL
50
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
El segundo modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Y-Y El periodo fundamental es de 0092 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 20 SEGUNDO MODO FUNDAMENTAL
El Tercer modo fundamental es esencialmente en direccioacuten Z-Z El periodo fundamental es de 001308 s por su masa efectiva en esa direccioacuten El estimado conservador es 012714s Se considera aceptable estaacute dentro del estimado conservador
FIGURA Nordm 21 TERCER MODO FUNDAMENTAL
51
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Se aplicaron 25 modos que se muestran a continuacioacuten
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983Modal 5 0078 0000 0000 0410 0984Modal 6 0078 0418 0000 0828 0984Modal 7 0076 0000 0002 0828 0986Modal 8 0076 0000 0000 0828 0986Modal 9 0072 0000 0000 0828 0986Modal 10 0072 0026 0000 0854 0986Modal 11 0069 0000 0001 0854 0986Modal 12 0068 0000 0000 0854 0986Modal 13 0066 0000 0000 0854 0987Modal 14 0065 0003 0000 0857 0987Modal 15 0060 0008 0000 0864 0987Modal 16 0058 0136 0000 1000 0987Modal 17 0052 0000 0011 1000 0997Modal 18 0039 0000 0000 1000 0997Modal 19 0039 0000 0003 1000 1000Modal 20 0022 0000 0000 1000 1000Modal 21 0020 0000 0000 1000 1000Modal 22 0020 0000 0000 1000 1000Modal 23 0015 0000 0000 1000 1000Modal 24 0014 0000 0000 1000 1000Modal 25 0013 0000 0000 1000 1000
52
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 4083 001 4083 001Modal 2 0092 001 4904 4084 4905Modal 3 0081 000 4929 4084 9834Modal 4 0080 017 000 4101 9834Modal 5 0078 000 000 4101 9835Modal 6 0078 4178 000 8279 9835Modal 7 0076 000 022 8279 9856Modal 8 0076 000 000 8279 9856Modal 9 0072 000 002 8279 9858Modal 10 0072 258 000 8537 9858Modal 11 0069 000 006 8537 9864Modal 12 0068 004 000 8541 9864Modal 13 0066 000 001 8541 9865Modal 14 0065 025 000 8567 9865Modal 15 0060 075 000 8642 9865Modal 16 0058 1357 000 9999 9865Modal 17 0052 000 107 9999 9972Modal 18 0039 001 000 10000 9972Modal 19 0039 000 025 10000 9997Modal 20 0022 000 001 10000 9998Modal 21 0020 000 000 10000 9998Modal 22 0020 000 002 10000 10000Modal 23 0015 000 000 10000 10000Modal 24 0014 000 000 10000 10000Modal 25 0013 000 000 10000 10000
53
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el artiacuteculo 164 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla Nordm 08
Concreto ArmadoAceroAlbantildeileriaMadera 0010
000500100007
MATERIAL PREDOMINANTELIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
(DiHei)
CUADRO Nordm 08 LIMITES PARA DESPLAZAMIENTO LATERAL DE ENTREPISO
Los valores obtenidos del anaacutelisis dinaacutemico de la estructura deben cumplir con lo indicado por esta Norma Teacutecnica
Los coeficientes de reduccioacuten empleados son de 8 y 225 para estructuras aporticadas y regulares respectivamente para obtener el desplazamiento efectivo de la estructura multiplicamos el factor de reduccioacuten R por 075 como indica la Norma E-030 por los resultados obtenidos del anaacutelisis no lineal e inelaacutestico
El maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso calculado seguacuten el acaacutepite 414 de la Norma E-030 no deberaacute exceder la fraccioacuten de la altura de entrepiso que se indica en la tabla 08 de la misma Norma teacutecnica E-030
Determinando el maacuteximo desplazamiento relativo de entrepiso
FIGURA Nordm 22 DETERMINACION DE MAXIMA DISTORSION
54
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
CUADRO Nordm 09 COMPARACION DE DESPLAZAMIENTOS
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable ya que posee rigidez suficiente en ambas direcciones XX ndash YY para cumplir los requisitos de la norma Teacutecnica E-030
FUERZA CORTANTE EN LA BASE
Para cada una de las direcciones consideradas en el anaacutelisis la fuerza cortante en la base de la edificacioacuten no podraacute ser menor que el 80 del valor calculado mediante el anaacutelisis estaacutetico para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras regulares ni menor que el 90 para estructuras irregulares
Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto los desplazamientos
Seguacuten la norma vigente los espectros de respuesta utilizados para el coacutemputo de desplazamientos son distintos de aquellos empleados para estimar las fuerzas (fuerzas axiales momentos flectores y cortes en los elementos) No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos
La fuerza cortante total en la base de la estructura de la parroquia correspondiente a la direccioacuten considerada se determinara por la siguiente expresioacuten
V= ZUCSR
lowastP
V= Fuerza Cortante en la base de la estructura
Z= Factor de Zona
U=Factor de uso e importancia
R=Coeficiente de reduccioacuten de solicitaciones siacutesmicas
P=Peso total de la edificacioacuten
Donde los valores de Z U y R se obtendraacute de la Norma E-030 Debiendo considerarse para CR el valor miacutenimo de 0125 No hay un liacutemite inferior para CR al calcular desplazamientos De acuerdo con el acaacutepite 423 de la norma teacutecnica E-030
55
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
PARROQUIA
COEF SISMICO VALOR
Z 040U 150S2 120Tp 060hn 445Ct 3500T 013C 250
R34 600CR 042V 030P 23100871
CB 6930
SUELO INTERMEDIO
ALTURA DE LA EDIFICACION
PORTICOS
PERIODO FUNDAMENTAL
TOMAMOS C=25
CONCRETO ARMADO PORTICOS34
ES MAYOR QUE 0125
V
PESO
CORTANTE BAZAL
ESPECIFICACION
ZONA 3
EDIFICACION ESENCIAL
SUELO INTERMEDIO
Hn= 445Ct= 35
V= 03
PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION
ൌ
ൌܪܥݐ
Tp= 060T= 0127
C= 1179775281 COMO C ES MAYOR QUE 25 SE CONSIDERARA 25 COMO VALOR
COEFICIENTE DE AMPLIFICACION SISMICA
ʹൌܥ Ǥͷ כ
VALOR DE LA CORTANTE EN LA BASE 6930
Comparacioacuten entre cortante estaacutetico y Cortante Dinaacutemico
FX FYkgf kgf
SX Max 195 03SY Max 03 226
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 195 NO CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 226 NO CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
56
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
De acuerdo con la norma E0-30 en la cual hace referencia que si las fuerzas cortantes (VDinaacutemico) en la base de la edificacioacuten es menor del 80 del calculado para estructuras regulares y 90 para estructuras irregulares es necesario incrementar el cortante para cumplir los miacutenimos sentildealados se deberaacuten escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos excepto desplazamientos
FX FYkgf kgf
SX Max 781 12SY Max 12 904
Load CaseComb
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
CUADRO Nordm 011 COMPARACION ENTRE CORTANTE ESTATICO Y DINAMICO
57
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
VERIFICACION DE VOLTEO DE MUROS
Se ha realizado la verificacioacuten Disentildeo de muros no portantes a carga ortogonal a su plano (seguacuten Norma E070 Albantildeileriacutea) Los muros portantes y no portantes de albantildeileriacutea simple o albantildeileriacutea confinada seraacuten arriostrados por elementos verticales u horizontales tales como muros transversales columnas soleras y diafragmas riacutegidos de piso
Se verifico que no existe arriostre alguno en los muros de albantildeileriacutea haciendo un anaacutelisis a un tramo de muro
Z = 04 TacnaU = 15 Edificaciones EsencialesC1 = 09 Muro internoγ = 1800 kgm3e = 017 m
Carga uniformemente distribuida seguacuten Norma
w = 13219 kgm2
El momento en la base seguacuten Norma De la Tabla 12 de la Norma m = 05a = 445
Ms = 130887 kgmm InterpolacionCon b=462m ba m
Para una seccion rectangular 10000 0047912300 00638
σ= 27173689 kgm2 2717 kgcm2 14000 00755
El esfuerzo admisible de la traccion por flexion de la albantildeileria es seguacuten Norma
58
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
CONCLUSIONES
- Con el instrumento del Detector de Acero se realizoacute el
levantamiento de los planos de estructuras de la parroquia
Nuestra Sra de las Mercedes reconociendo las dimensiones del
refuerzo principal en los elementos estructurales asiacute como
tambieacuten el respectivo espaciado de sus estribos los cuales se
encontraban mal distribuidos en las vigas
- Con el equipo del escleroacutemetro se pudo determinar un promedio
de la resistencia del concreto de los elementos estructurales pues
con estos resultados no se pudo hacer la evaluacioacuten ni anaacutelisis
estructural pues los resultados obtenidos por el escleroacutemetro no
son realistas ya que pueden mostrar datos diferentes es por eso
que se realizoacute la determinacioacuten de la resistencia del concreto
mediante el ensayo de diamantina
- Los ensayos de Diamantina determinaron que la resistencia del
concreto en la parroquia estaacute por debajo de la resistencia de 210
kgcm2 teniendo un promedio de los 2 ensayos realizados por
resultado a 185 Kgcm2 este resultado nos da una idea que por
motivos de un deficiente curado el concreto no haya alcanzado
su resistencia oacuteptima
59
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- El anaacutelisis estructural mediante el software utilizado (ETABS
2013) dio como resultado los siguientes modos fundamentales
CASO MODO PERIODO (Seg) UX UY SUM UX SUM UYModal 1 0092 0408 0000 0408 0000Modal 2 0092 0000 0490 0408 0491Modal 3 0081 0000 0493 0408 0983Modal 4 0080 0002 0000 0410 0983
En conclusioacuten el sistema estructural de la parroquia puede calificarse como aceptable
- Los desplazamientos maacuteximos encontrados son
-
DISTORSIONU1 (x) U2 (y) Δ x Δ y δ
SISMO X-X 04083 600 24498 445 5505E-03 0007 SI CUMPLESISMO Y-Y 04904 600 29424 445 6612E-03 0007 SI CUMPLE
EJEDESPLAZAMIENTOS SEGUacuteN
FACTOR RDESPLAZAMIENTOS
ALTURA (cm) OBSERVACIONNT E-030
cumpliendo con la Norma E-030
- La Cortante basal estaacutetica dio un resultado de 6930 estaacute
comparando con la cortante Basal Dinaacutemico vemos la siguiente
comparacioacuten
100 90SISMO X-X 6930 6237 gt 781 SI CUMPLESISMO Y-Y 6930 6237 gt 904 SI CUMPLE
DIRECCIONV ESTATICO (KG)
V DINAMICO (KG) CUMPLE
Determinando el cumplimiento de la Regla que el cortante Basal
debe ser mayor
- Se realizoacute un anaacutelisis siacutesmico en la estructura de la parroquia se
pudo observar que los desplazamientos laterales no sobrepasan
el desplazamiento permitido por la norma NTE ndash E030
- Esta evaluacioacuten estructural afirma que la parroquia Nuestra Sra
De las Mercedes se encuentra en un estado de funcionalidad
oacuteptimo Asiacute tambieacuten determinando que la cobertura o techo de
madera tipo boacuteveda no cumple la igualdad de seguridad ante un
evento siacutesmico pues la similitud y homogeneidad entre elementos
60
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
estructurales hacen de una edificacioacuten obtenga mejores
resultados ante eventos siacutesmicos
- Los muros de albantildeileriacutea no se encuentra arriostrados verificando
que el esfuerzo admisible de la traccioacuten por flexioacuten es mayor que
la norma
RECOMENDACIONES
- En el proceso constructivo de los elementos estructurales se
debe hacer una verificacioacuten exhaustiva de la ubicacioacuten de los
aceros de refuerzos pues al no ser situados en la ubicacioacuten
proyectada puede variar la resistencia o funcionalidad en el
elemento estructural
- Al no poseer el expediente Teacutecnico de la edificacioacuten es
recomendable hacer estimacioacuten de las especificaciones teacutecnicas
como elementos estructurales como las zapatas o vigas de
cimentacioacuten
- En esta evaluacioacuten no se pudo realizar un estudio de suelos para
obtener el tipo de suelo en el que se encuentra la edificacioacuten mas
recomiendo buscar informacioacuten de estudios aledantildeos o previos
- El ensayo del escleroacutemetro pueda dar resultado casi aproximados
a la resistencia del concreto pero se recomienda realizar el
ensayo de diamantina para obtener resultados reales
61
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Para el anaacutelisis siacutesmico se recomienda trabajar con la resistencia
obtenida del ensayo de diamantina
- En caso de que la edificacioacuten necesite ser reforzada se
recomienda realizar los caacutelculos para el reforzamiento de la
estructura
Referencias
- Computers and structures Inc SAP2000 Integrated Finite Element
Analysis
- Reglamento Nacional de Edificaciones Estructuras Ing Oscar
Vaacutesquez Bustamante
- Norma Teacutecnica E-020
- Norma Teacutecnica E-030
- Norma Teacutecnica E-060
- Apuntes del curso Concreto Armado I Gianfranco Ottazi Pasino
- Municipalidad Distrital de Pocollay- Tacna
- Orden Diocesana Tacna
- Anaacutelisis y Disentildeo de Estructuras Ing Jorge Cruz Ramos
- Evaluacioacuten Estructural del Pabelloacuten A de la Universidad Privada de
Tacna Fabio Salas Valdez
62
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63
EVALUACION ESTRUCTURAL DE LA PARROQUIA NUESTRA SRA DE LA MERCED
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
- Evaluacioacuten del Grado de Vulnerabilidad Siacutesmica Estructural en los
establecimientos de salud de la ciudad de Tacna Fernando Javier
Espinoza Alvarado
- Evaluacioacuten de la resistencia y Servicio de la Estructura del Pabelloacuten
ldquoFrdquo del campus capanique UPT Nelson Franco Ramiacuterez Pilco
- Instituto Geofiacutesico Del Peruacute httpwwwigpgobpe
- Instituto Nacional de Defensa Civil httpwwwindecigobpe
- Especificacioacuten de Concreto
httpwwwtestcreteconcretetestingcoukconstruction-tests-services
schmidt-hammer-test
- requisitos para evaluacioacuten estructural de edificios existentes o
iniciados con fines de tramitar los planos para obtenerla licencia de
construccioacuten httpwwwmopcgobdomedia6268Requisitos20para
20evaluacion20estructural20en20edificios20existentespdf
- Informe Teacutecnico de Evaluacioacuten Estructural
- httpwwwonuorgdoLicitaciNSF
5b4908be027078f0042570a5005ea1416f220d2a12f542e6042579350
05a84c3$FILEInforme20Final-23pdf
- CUADRO 01 PERSONAS AFECTADAS Y DAMNIFICADAS POR EL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001 FUENTE INDECI TACNA
- CUADRO 02 PERFIL ESTRATIGRAFICO
- CUADRO 03 RESISTENCIA DEL CONCRETO USANDO EL ESCLEROMETRO
- CUADRO 04 FACTOR DE CORRECIOacuteN- CUADRO 05 ENSAYO DE COMPRENSIOacuteN DE PROBETAS DE CONCRETO ESTRAIDAS
CON SACANUCLEOS (DIAMANTINA)
- CUADRO 06 PARAMETROS SISMICOS
63