evaluaciÓn estructural y propuesta de …

DEL 24 AL 27 DE NOVIEMBRE DE 2015, ACAPULCO, GUERRERO, GRAND HOTEL

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA SÍSMICA A. C.

EVALUACIÓN ESTRUCTURAL Y PROPUESTA DE REFORZAMIENTO EN

EDIFICIOS DE CONCRETO REFORZADO EN ZONA SÍSMICA

Cuauhtémoc Hernández-Sibaja (1), José Manuel Sánchez Santos (2), Manuel Caballero Monjardín (3), Juan

José Cruz Martínez (4)

1 Profesor. Instituto Tecnológico de Oaxaca, Av. Ing. Víctor Bravo A. # 125, Oaxaca, Oax., 60143. [email protected]

2 Profesor. Instituto Tecnológico de Oaxaca, Av. Víctor Bravo A. # 125, Oaxaca, Oax., 60143. [email protected] 3 Ingeniero calculista. Av. Constituyentes 196 Col. Rev., Sta. Rosa, Oaxaca, Oax., 68010. [email protected].

4 Alumno de Maestría. Instituto Tecnológico de Oaxaca, Av. V. Bravo A. # 125, Oaxaca, Oax., 60143. [email protected]

RESUMEN

Con la finalidad de determinar si cumplían con la normatividad vigente aplicable se realizó la evaluación estructural

de 25 edificios de concreto reforzado de 4 niveles. Se realizaron las siguientes actividades: estudio de Ingeniería

Geotécnica, levantamiento de daños, pruebas de resistencia de concreto, análisis estructural, revisión de estados

límite de falla, revisión de estados límite de servicio, dictamen técnico de seguridad estructural y el proyecto de

reforzamiento. Se presenta la respuesta de la estructura reforzada, la verificación de que no rebase ningún estado

límite aplicable y el procedimiento constructivo.

ABSTRACT

In order to determine whether they met the current regulations applicable structural assessment of 25 reinforced

concrete buildings of 4 levels was performed. Geotechnical study, surveying damage, testing the strength of

concrete, structural analysis, review of limit states fails, review of serviceability limit states, structural safety

technical advice and strengthening project: The following activities are performed. The response of the reinforced

structure, verifying that does not exceed any applicable limit state and constructive procedure is presented.

INTRODUCCIÓN

El concreto es un material pétreo, artificial, obtenido de la mezcla, en proporciones determinadas, de cemento,

agregados y agua. El cemento y el agua forman una pasta que rodea a los agregados, constituyendo un material

heterogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias, llamadas aditivos o adicionantes, que mejoran o modifican

algunas propiedades del concreto (González, 2005).

El concreto presenta algunas características destacables, su peso volumétrico es elevado en comparación con el de

otros materiales de construcción y como los elementos estructurales de concreto son generalmente voluminosos, el

peso es una característica que debe tomarse en cuenta. Su valor oscila entre 1 .9 y 2.5 ton/m3 dependiendo

principalmente de los agregados pétreos que se empleen. Algunas de las otras características del concreto se ven

influidas por su peso volumétrico. Además, el concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero es

débil en tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. Para resistir tensiones, se emplea refuerzo

de acero, generalmente en forma de barras, colocado en las zonas donde se prevé que se desarrollarán tensiones bajo

las acciones de servicio. El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión

del concreto (González, 2005).

En México la mayor parte de la población habita en una vivienda construida de mampostería, algunas de las razones

para para que se presente este hecho son; el bajo costo, la sencillez de los procedimientos constructivos y cuestiones

de índole cultural. Sin embargo, a fines del siglo pasado y en lo que va del presente se utiliza el concreto reforzado

XX Mexican Congress of Earthquake Engineering Acapulco, 2015

como una alternativa viable, económica y sustentable. En este trabajo se presenta un caso de vivienda multifamiliar,

consistente en edificios de concreto reforzado de 4 niveles, la evaluación estructural y el proyecto de reforzamiento

necesario para que cumplan con la normatividad aplicable.

ANTECEDENTES

Ante la aparición de grietas en 25 edificios de concreto reforzado de 4 niveles como se observa en las figuras 1 y 2,

la empresa constructora solicitó a un especialista en estructuras, elaborar el dictamen técnico de dichos edificios.

Para la realización de este trabajo, se dispuso de la siguiente información: Planos arquitectónicos, planos

estructurales, memoria de cálculo del proyecto original y estudio de mecánica de suelos.

Todos los edificios tienen las siguientes características: estructura está conformada a base de muros de concreto de

10 cm de espesor con sistema de entrepiso a base de losas macizas de espesores de 10 cm y 20 cm en zonas de

baños; la losa de cimentación es de 18 cm de espesor a excepción de la zona del cubo de escaleras donde la losa es

de 10 cm; se tienen contratrabes de 20x40 cm.

Figura 1 Grieta observada en uno de los edificios estudiados



Figura 2 Grieta observada en la junta constructiva de los edificios estudiados


DICTAMEN TÉCNICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL

DE 25 EDIFICIOS DE 4 NIVELES, CONSTRUIDOS EN LA ETAPA X, DEL FRACCIONAMIENTO Y,

EN EL MUNICIPIO DE TLACOLULA DE MATAMOROS, OAXACA

Antecedentes

El representante de la empresa A solicitó a la empresa B elaborar el dictamen técnico de 25 edificios construidos en

Tlacolula de Matamoros, Oaxaca.

Para la realización de este trabajo, se dispuso de la siguiente información: Planos arquitectónicos, planos

estructurales, memoria de cálculo del proyecto original y estudio de mecánica de suelos.

Objetivo

Determinar si las mencionadas edificaciones cumplen con los requisitos de seguridad y servicio del Reglamento de

Construcciones y Seguridad Estructural del Estado de Oaxaca (RCYSEOAX), y en caso de no cumplir, definir el

proyecto de reforzamiento.

Condición actual de los edificios

Los inmuebles presentan grietas en la losa de cimentación en la zona de las escaleras ubicada entre los ejes (d-e y 1-

4); en las losa de nivel 1 a nivel 3, se observan fisuras en la zona del vestíbulo localizado entre los ejes (d-e y 4-2’) y

en la zona de comedores (b-d y 1-4) y (f-h y 1-4); todo lo anterior está reportado en el Apéndice 1. Levantamiento de

daños.

Los edificios están construidos por pares, no existiendo junta constructiva entre ellos, por lo que no se cumple con

los requerimientos del RCYSEOAX (artículo 241).

ESTUDIOS Y TRABAJOS EFECTUADOS

Las actividades previas a la elaboración del dictamen técnico se describen a continuación:

Estudio de Ingeniería Geotécnica

Se realizó el estudio de mecánica de suelos en la zona de desplante de los edificios en cuestión, clasificando el suelo

como arenoso; con capacidades de carga superiores a 12.485 tn/m² para cargas verticales, y a 18.727 tn/m² para

cargas sísmicas. Además, se propone utilizar un módulo de reacción de 10, 000 tn/m³, para representar la

cimentación y el suelo de manera más cercana a la realidad.

Se obtuvo el periodo fundamental de vibración del suelo utilizando la técnica de Nakamura; se consideraron 2 áreas

de lectura, realizando 8 lecturas en cada una para un total de 16 lecturas, eliminándose 8 con características dudosas,

de las restantes se obtuvo en cada área un promedio, a su vez se determinó un promedio de las dos áreas, este

promedio denominado final se propuso como periodo fundamental del suelo (T=0.29 seg.). El periodo en cuestión

corresponde a un suelo Tipo I, por lo que el coeficiente sísmico a utilizar será de 0.36.

Levantamiento de daños

Se realizó una visita a la obra para hacer una inspección exhaustiva de los elementos estructurales de la

superestructura y de la cimentación de los 25 edificios y así determinar la ubicación y la evaluación de la magnitud

de los daños en los elementos de concreto, en la figura 3 se muestra una tabla resumen de daños.



Pruebas de resistencia de concreto

A través del mismo método de muestreo se seleccionaron aleatoriamente, los edificios y zonas donde se realizaron

40 extracciones de corazones de concreto en muros y losas; en seguida se procedió a transportar cuidadosamente los

corazones extraídos a un laboratorio certificado para determinar la calidad y resistencia a compresión de los

elementos de concreto. Se obtuvo el promedio de los resultados de ensayes de laboratorio, siendo mayor que 0.80f’c.

En la figura 4 se muestra un ejemplo de los resultados obtenidos en un laboratorio local.

ZONA AFECTADA PRINCIPALES FALLAS PORCENTAJE

DE INCIDENCIA

RECAMARAS GRIETAS A 45° EN MUROS 66.66

GRIETAS EN LOSAS 19.04

GRIETAS HORIZONTALES 14.28

SALA COMEDOR GRIETAS VERTICALES 28.57

GRIETAS EN LOSA 16.66

GRIETAS A 45° EN MUROS 28.57

COCINA GRIETAS VERTICALES 19.04

PATIO DE SERVICIO GRIETAS VERTICALES 14.63

GRIETAS EN LOSA PISO 16.66

CUBO DE ESCALERAS GRIETAS EN LOSAS DESCANSO 7.14

GRIETAS HORIZONTALES 11.90

GRIETAS A 45° 9.50

VESTIBULO ACCESO GRIETA VERTICAL 75

DESPLOME 50

LOSA DE CIMENTACION GRIETAS @ 60 CM 50

Figura 3 Tabla resumen de daños

Figura 4 Ejemplo de los resultados obtenidos en “corazones” de concreto

Análisis estructural

El análisis estructural se llevó a cabo de acuerdo con los lineamientos del RCYSEOAX. Además, se realizó mediante

un modelo matemático tridimensional representativo de los edificios existentes, que consistió en idealizar la

estructura mediante un sistema estructural en tres dimensiones, en el que se consideraron cada uno de los elementos

constitutivos del mismo como son muros de carga, trabes y losas, con los módulos de elasticidad correspondientes.


En la figura 5 se muestra la planta de localización de muros, en la figura 6 y 7 se muestra el modelo tridimensional

utilizado en el análisis estructural.

Figura 5 planta de localización de muros

Figura 6 Modelo tridimensional utilizado en el análisis estructural vista frontal

a b c d e f g h i

2

3

5

6

4

1

2

3

5

6

4

1

2.30

2.20

0.93

2.95

1.10

2.95 1.30 2.95

2.20

0.93

2.95

1.10

2.30

x1, L= 2.46x= 3.63y= 0.00

x2, L= 2.46x= 10.77y= 0.00

x3, L= 1.95x= 2.23y= 2.30

x4, L= 0.80x= 4.40y= 2.30

x5, L= 0.80x= 10.00y= 2.30

x6, L= 1.95x= 12.18y= 2.30

x7, L= 0.57x= 4.02y= 4.50

x8, L= 0.57x= 10.39y= 4.50

x9, L= 3.05x= 1.48y= 5.43

x10, L= 3.05x= 12.93y= 5.43

x11, L= 1.75x= 2.13y= 8.38

x12, L= 1.75x= 12.28y= 8.38

x13, L= 1.76x= 3.78y= 9.48

x14, L= 1.76x= 10.62y= 9.48

Y1

, L=

6.1

8x=

0.0

0y

= 5

.34

Y2

, L=

1.5

0x=

2.9

5y

= 0

.70

Y3

, L=

2.5

0x=

2.9

5y

= 3

.30

Y4

, L=

3.2

2x=

2.9

5y

= 7

.92

Y5

, L=

2.3

0x=

4.2

5y

= 3

.40

Y6

, L=

4.9

3x=

5.9

1y

= 2

.41

Y7

, L=

3.7

3x=

5.9

1y

= 7

.67

Y8

, L=

1.6

0x=

7.2

0y

= 7

.43

Y9

, L=

4.9

3x=

8.4

9y

= 2

.41

Y1

0,

L=

3.7

2x=

8.4

9y

= 7

.67

Y1

1,

L=

2.3

0x=

10

.15

y=

3.4

0

Y1

2,

L=

1.5

0x=

11

.45

y=

0.7

0

Y1

3,

L=

2.5

0x=

11

.45

y=

3.3

0

Y1

4,

L=

3.2

2x=

11

.45

y=

7.9

2

Y1

5,

L=

6.1

8x=

14

.40

y=

5.3

4

1.66 1.29 1.301.661.29

3,55

Planta de localización de muros.



Figura 7 Modelo tridimensional utilizado en el análisis estructural vista posterior

Revisión de estados límite de falla

En las figuras 8, 9 y 10 se muestra la revisión de estados límite de falla en muros de planta baja de la estructura sin

reforzar, nótense los cocientes Mu/Mr, Momento último entre Momento resistente, Pu/Pr, Fuerza axial última entre

Fuerza axial resistente y Vu/Vr, Fuerza cortante última entre Fuerza cortante resistente.

Figura 8 Muros de planta baja

PROYECTO: EDIFICIO BIO-NATURA

jun-14

REVISIÓN DE MUROS DE CONCRETO (Q=2)

De acuerdo con las NTC CONCRETO

6.5.2 Muros sujetos a fuerzas horizontales en su plano

Espesor mínimo Momento resistente

Si Pu<=0.3f'c tL, L/t < 70 Si Pu<=0.3FrfćtL, y As/td<=0.008, entonces Mr=FrAsfyZ

Si Pu>0.3f'c tL, L/t < 40 Si 0.5<H/L<1.0 entonces Z=0.4(1+H/L)L

Si H/L<=0.5, Z=1.2H Si H/L >= 1.0, Z=0.8L

Fr =0.9 para flexión (Por 0.8 si toma más del 33% del sismo)

<1.0 <70

Muro L H t fć 0.3fćtL w Pest Psismo Pu Pu/ L/t As máx= H/L Z=0.4(1+H/L)L ó L

no. m m cm kg/cm2 t t/m t t t 0.3fćtL 0.008t*0.8L Z =0.8L, m m

1x 2.46 10.60 10 200 147.60 7.8 19.27 2.00 23.4 0.16 25 15.7 4.31 1.97 2.46

2x 2.46 10.60 10 200 147.60 7.3 17.85 2.28 22.1 0.15 25 15.7 4.31 1.97 2.46

3 x 1.95 10.60 10 200 117.00 7.6 14.86 1.04 17.5 0.15 20 12.5 5.44 1.56 1.95

4x 0.80 10.60 10 200 48.00 10.4 8.32 0.79 10.0 0.21 8 5.1 13.25 0.64 0.80

5x 0.80 10.60 10 200 48.00 10.6 8.48 0.61 10.0 0.21 8 5.1 13.25 0.64 0.80

6x 1.95 10.60 10 200 117.00 7.3 14.22 0.74 16.5 0.14 20 12.5 5.44 1.56 1.95

7x 0.57 10.60 10 200 34.20 12.9 7.34 1.07 9.2 0.27 6 3.6 18.60 0.46 0.57

8x 0.57 10.60 10 200 34.20 12.6 7.16 1.37 9.4 0.27 6 3.6 18.60 0.46 0.57

9x 3.05 10.60 10 200 183.00 8.2 24.90 4.65 32.5 0.18 31 19.5 3.48 2.44 3.05

10x 3.05 10.60 10 200 183.00 10.0 30.40 5.70 39.7 0.22 31 19.5 3.48 2.44 3.05

11x 1.75 10.60 10 200 105.00 5.8 10.14 3.13 14.6 0.14 18 11.2 6.06 1.40 1.75

12x 1.75 10.60 10 200 105.00 7.1 12.36 3.27 17.2 0.16 18 11.2 6.06 1.40 1.75

13x 1.76 10.60 10 200 105.60 9.6 16.81 5.16 24.2 0.23 18 11.3 6.02 1.41 1.76

14x 1.76 10.60 10 200 105.60 6.5 11.42 4.85 17.9 0.17 18 11.3 6.02 1.41 1.76

1y 6.18 10.60 10 200 370.80 6.4 39.59 9.54 54.0 0.15 62 39.6 1.72 4.94 6.18

2 y 1.50 10.60 10 200 90.00 6.9 10.30 1.30 12.8 0.14 15 9.6 7.07 1.20 1.50

3y 2.50 10.60 10 200 150.00 8.0 20.05 1.06 23.2 0.15 25 16.0 4.24 2.00 2.50

4y 3.22 10.60 10 200 193.20 8.6 27.56 4.79 35.6 0.18 32 20.6 3.29 2.58 3.22

5y 2.30 10.60 10 200 138.00 8.2 18.78 3.12 24.1 0.17 23 14.7 4.61 1.84 2.30

6y 4.84 10.60 10 200 290.40 6.7 32.54 6.27 42.7 0.15 48 31.0 2.19 3.87 4.84

7y 3.73 10.60 10 200 223.80 10.4 38.61 5.57 48.6 0.22 37 23.9 2.84 2.98 3.73

8y 1.60 10.60 10 200 96.00 6.4 10.22 2.80 14.3 0.15 16 10.2 6.63 1.28 1.60

9y 4.84 10.60 10 200 290.40 7.8 37.56 4.45 46.2 0.16 48 31.0 2.19 3.87 4.84

10y 3.73 10.60 10 200 223.80 8.5 31.83 6.01 41.6 0.19 37 23.9 2.84 2.98 3.73

11y 2.30 10.60 10 200 138.00 9.4 21.67 1.20 25.2 0.18 23 14.7 4.61 1.84 2.30

12y 1.50 10.60 10 200 90.00 6.5 9.71 1.16 12.0 0.13 15 9.6 7.07 1.20 1.50

13y 2.50 10.60 10 200 150.00 8.0 20.05 5.44 28.0 0.19 25 16.0 4.24 2.00 2.50

14y 3.22 10.60 10 200 193.20 7.8 25.23 0.00 27.8 0.14 32 20.6 3.29 2.58 3.22

15y 6.18 10.60 10 200 370.80 4.0 24.81 0.00 27.3 0.07 62 39.6 1.72 4.94 6.18


Figura 9 Revisión de estados límite de falla, Momentos flexionantes y fuerzas axiales

Figura 10 Revisión de estados límite de falla, fuerzas cortantes

Conclusiones

La revisión de los estados límites de falla indicó lo siguiente:

Todos los muros de planta baja cumplen con los requisitos mínimos de seguridad en cuanto a fuerzas axiales.

EDIFICIO BIONATURA

ARMADO DE CABEZALES. Junio 2014 Fr=0.9 :1.0 Fr = 0.8 :1.0

Muro As mín.= As As Fy Fr Mr= Mu Mu/Mr H/L L B= Espesor Long cab Pr= Psismo Pu Pu/Pr CONCLUSIÓN

no. secc 2.2 (1.5Mag, 1.33Mu) vars cm2 FrAsfyZ ton/m m (0.25-0.1H/L)L<0.4H cm cm Fr(Agf*c+Asfy) t t

1x 0.55 M 1010-33 0.45 6000 0.9 4.73 4.88 1.03 4.31 2.46 36.90 10 37 42 2.00 23.4 0.56 NO CUMPLE

2x 0.63 M 1010-33 0.45 6000 0.9 4.73 5.54 1.17 4.31 2.46 36.90 10 37 42 2.28 22.1 0.53 NO CUMPLE

3 x 0.29 M 1010-33 0.36 6000 0.9 3.04 2.02 0.66 5.44 1.95 29.25 10 30 34 1.04 17.5 0.52 CUMPLE

4x 0.22 M 1010-33 0.14 6000 0.9 0.50 0.62 1.25 13.25 0.80 12.00 10 12 14 0.79 10.0 0.74 NO CUMPLE

5x 0.17 M 1010-33 0.14 6000 0.9 0.50 0.48 0.97 13.25 0.80 12.00 10 12 14 0.61 10.0 0.74 CUMPLE

6x 0.21 M 1010-33 0.36 6000 0.9 3.04 1.43 0.47 5.44 1.95 29.25 10 30 34 0.74 16.5 0.49 CUMPLE

7x 0.30 M 1010-33 0.11 6000 0.9 0.27 0.60 2.26 18.60 0.57 8.55 10 9 10 1.07 9.2 0.91 NO CUMPLE

8x 0.38 M 1010-33 0.11 6000 0.9 0.27 0.77 2.90 18.60 0.57 8.55 10 9 10 1.37 9.4 0.92 NO CUMPLE

9x 1.29 M 1010-33 0.55 6000 0.9 7.30 14.03 1.92 3.48 3.05 45.75 10 46 52 4.65 32.5 0.63 NO CUMPLE

10x 1.58 M 1010-33 0.55 6000 0.9 7.30 17.21 2.36 3.48 3.05 45.75 10 46 52 5.70 39.7 0.76 NO CUMPLE

11x 0.87 M 1010-33 0.33 6000 0.9 2.46 5.42 2.21 6.06 1.75 26.25 10 27 30 3.13 14.6 0.48 NO CUMPLE

12x 0.91 M 1010-33 0.33 6000 0.9 2.46 5.67 2.31 6.06 1.75 26.25 10 27 30 3.27 17.2 0.56 NO CUMPLE

13x 1.43 M 1010-33 0.33 6000 0.9 2.47 8.99 3.64 6.02 1.76 26.40 10 27 30 5.16 24.2 0.79 NO CUMPLE

14x 1.34 M 1010-33 0.33 6000 0.9 2.47 8.45 3.42 6.02 1.76 26.40 10 27 30 4.85 17.9 0.59 NO CUMPLE

1y 2.64 M 1010-33 1D5/16" 1.61 6000 0.9 42.98 58.38 1.36 1.72 6.18 92.70 10 93 107 9.54 54.0 0.51 NO CUMPLE

2 y 0.36 M 1010-33 0.28 6000 0.9 1.79 1.93 1.07 7.07 1.50 22.50 10 23 26 1.30 12.8 0.49 NO CUMPLE

3y 0.29 M 1010-33 0.46 6000 0.9 4.94 2.63 0.53 4.24 2.50 37.50 10 38 43 1.06 23.2 0.54 CUMPLE

4y 1.33 M 1010-33 0.59 6000 0.9 8.21 15.28 1.86 3.29 3.22 48.30 10 49 55 4.79 35.6 0.64 NO CUMPLE

5y 0.86 M 1010-33 0.42 6000 0.9 4.19 7.11 1.70 4.61 2.30 34.50 10 35 39 3.12 24.1 0.61 NO CUMPLE

6y 1.74 M 1010-33 0.88 6000 0.9 18.38 30.03 1.63 2.19 4.84 72.60 10 73 82 6.27 42.7 0.52 NO CUMPLE

7y 1.54 M 1010-33 0.67 6000 0.9 10.86 20.58 1.89 2.84 3.73 55.95 10 56 63 5.57 48.6 0.77 NO CUMPLE

8y 0.78 M 1010-33 0.29 6000 0.9 2.00 4.44 2.22 6.63 1.60 24.00 10 24 27 2.80 14.3 0.53 NO CUMPLE

9y 1.23 M 1010-33 0.88 6000 0.9 18.38 21.34 1.16 2.19 4.84 72.60 10 73 82 4.45 46.2 0.56 NO CUMPLE

10y 1.67 M 1010-33 0.67 6000 0.9 10.86 22.20 2.04 2.84 3.73 55.95 10 56 63 6.01 41.6 0.66 NO CUMPLE

11y 0.33 M 1010-33 0.42 6000 0.9 4.19 2.74 0.65 4.61 2.30 34.50 10 35 39 1.20 25.2 0.64 CUMPLE

12y 0.32 M 1010-33 0.28 6000 0.9 1.79 1.72 0.96 7.07 1.50 22.50 10 23 26 1.16 12.0 0.46 CUMPLE

13y 0.29 M 1010-33 0.46 6000 0.9 4.94 2.63 0.53 4.24 2.50 37.50 10 38 43 1.06 23.2 0.54 CUMPLE

14y 0.99 M 1010-33 0.59 6000 0.9 8.21 11.37 1.38 3.29 3.22 48.30 10 49 55 3.57 31.7 0.57 NO CUMPLE

15y 1.51 M 1010-33 1D5/16" 1.61 6000 0.9 42.98 33.31 0.78 1.72 6.18 92.70 10 93 107 5.44 33.3 0.31 CUMPLE

REVISIÓN POR CORTANTE

Cortante resistente Refuerzo horizontal Refuerzo vertical

Vcr = 0.85 Fr Fc*^0.5 t L ph = Vu - Vcr / FrFy d t, mín 0.0025 pv = 0.0025 + 0.5 (2.5-H/L)(ph-0.0025), mín 0.0025

Vu máx= 2Fr L t Fc*^0.5 Ash= ph Sh t (en 2 capas) Asv= pv Sv t (en 2 capas)

Fr =0.8 para compresión y cortante

:1.0 malla 10x10-3/3 :1.00

Muro Vu L t Fr Vu máx Vu/Vumáx p Vcr Vu/Vcr FY Avm Sm pm Vsr Vu / (Vcr+Vsr) CONCLUSION

no. t m cm t t cm² cm t t

1x 4.95 2.46 10 0.8 55.66 0.09 0.0226 13.00 0.38 6000 0.3058 25.4 0.0012 11.37 0.20 CUMPLE

2x 5.34 2.46 10 0.8 55.66 0.10 0.0226 13.00 0.41 6000 0.3058 25.4 0.0012 11.37 0.22 CUMPLE

3 x 6.24 1.95 10 0.8 44.12 0.14 0.0232 10.47 0.60 6000 0.3058 25.4 0.0012 9.02 0.32 CUMPLE

4x 2.51 0.80 10 0.8 18.10 0.14 0.0226 4.22 0.59 6000 0.3058 25.4 0.0012 3.70 0.32 CUMPLE

5x 2.35 0.80 10 0.8 18.10 0.13 0.0226 4.22 0.56 6000 0.3058 25.4 0.0012 3.70 0.30 CUMPLE

6x 7.67 1.95 10 0.8 44.12 0.17 0.0232 10.47 0.73 6000 0.3058 25.4 0.0012 9.02 0.39 CUMPLE

7x 0.66 0.57 10 0.8 12.90 0.05 0.0238 3.12 0.21 6000 0.3058 25.4 0.0012 2.64 0.11 CUMPLE

8x 1.07 0.57 10 0.8 12.90 0.08 0.0238 3.12 0.34 6000 0.3058 25.4 0.0012 2.64 0.19 CUMPLE

9x 11.88 3.05 10 0.8 69.01 0.17 0.0227 16.15 0.74 6000 0.3058 25.4 0.0012 14.10 0.39 CUMPLE

10x 18.89 3.05 10 0.8 69.01 0.27 0.0227 16.15 1.17 6000 0.3058 25.4 0.0012 14.10 0.62 CUMPLE

11x 4.28 1.75 10 0.8 39.60 0.11 0.0232 9.41 0.45 6000 0.3058 25.4 0.0012 8.09 0.24 CUMPLE

12x 4.54 1.75 10 0.8 39.60 0.11 0.0232 9.41 0.48 6000 0.3058 25.4 0.0012 8.09 0.26 CUMPLE

13x 6.24 1.76 10 0.8 39.82 0.16 0.0231 9.43 0.66 6000 0.3058 25.4 0.0012 8.14 0.36 CUMPLE

14x 5.94 1.76 10 0.8 39.82 0.15 0.0231 9.43 0.63 6000 0.3058 25.4 0.0012 8.14 0.34 CUMPLE

1y 12.66 6.18 10 0.8 139.84 0.09 0.0326 42.58 0.30 6000 0.3058 25.4 0.0012 28.57 0.18 CUMPLE

2 y 4.92 1.50 10 0.8 33.94 0.14 0.0231 8.03 0.61 6000 0.3058 25.4 0.0012 6.94 0.33 CUMPLE

3y 9.92 2.50 10 0.8 56.57 0.18 0.0229 13.31 0.75 6000 0.3058 25.4 0.0012 11.56 0.40 CUMPLE

4y 11.91 3.22 10 0.8 72.86 0.16 0.0229 17.15 0.69 6000 0.3058 25.4 0.0012 14.89 0.37 CUMPLE

5y 4.74 2.30 10 0.8 52.04 0.09 0.0229 12.25 0.39 6000 0.3058 25.4 0.0012 10.63 0.21 CUMPLE

6y 15.22 4.84 10 0.8 109.52 0.14 0.0227 25.62 0.59 6000 0.3058 25.4 0.0012 22.38 0.32 CUMPLE

7y 11.34 3.73 10 0.8 84.40 0.13 0.0226 19.68 0.58 6000 0.3058 25.4 0.0012 17.25 0.31 CUMPLE

8y 1.92 1.60 10 0.8 36.20 0.05 0.0226 8.44 0.23 6000 0.3058 25.4 0.0012 7.40 0.12 CUMPLE

9y 12.81 4.84 10 0.8 109.52 0.12 0.0227 25.62 0.50 6000 0.3058 25.4 0.0012 22.38 0.27 CUMPLE

10y 12.45 3.73 10 0.8 84.40 0.15 0.0226 19.68 0.63 6000 0.3058 25.4 0.0012 17.25 0.34 CUMPLE

11y 3.82 2.30 10 0.8 52.04 0.07 0.0229 12.25 0.31 6000 0.3058 25.4 0.0012 10.63 0.17 CUMPLE

12y 4.92 1.50 10 0.8 33.94 0.14 0.0231 8.03 0.61 6000 0.3058 25.4 0.0012 6.94 0.33 CUMPLE

13y 9.92 2.50 10 0.8 56.57 0.18 0.0229 13.31 0.75 6001 0.3058 25.4 0.0012 11.56 0.40 CUMPLE

14y 6.63 3.22 10 0.8 72.86 0.09 0.0229 17.15 0.39 6002 0.3058 25.4 0.0012 14.89 0.21 CUMPLE

15y 7.75 6.18 10 0.8 139.84 0.06 0.0326 42.58 0.18 6003 0.3058 25.4 0.0012 28.59 0.11 CUMPLE



Todos los muros de planta baja cumplen con los requisitos mínimos de seguridad en cuanto a fuerzas cortantes, con

excepción del muro 10 x.

La gran mayoría de muros de planta baja no cumplen con los requisitos mínimos de seguridad en cuanto a momentos

flexionantes.

Se revisaron los estados límite de falla por flexión y fuerza cortante de todas las losas macizas de entrepisos, se

muestra que el refuerzo existente y el espesor de todas las losas cumplen por resistencia.

Se revisaron todos los tableros de las losas de cimentación de los edificios ante los estados límites de falla de flexión

y cortante cumplen para resistir las acciones impuestas

Atendiendo a lo establecido en el artículo 210 del RCYSEOAX referente a las restricciones en los estados límite de

servicio, entendiendo a estos como los desplazamientos, agrietamientos, vibraciones o daños que afecten el correcto

funcionamiento del edificio; fueron revisados los desplazamientos horizontales ante las condiciones de sismo. Se

revisaron las diferencias entre los desplazamientos laterales de pisos consecutivos debido a las fuerzas cortantes

horizontales, identificando aquellos que exceden 0.012veces la diferencia de elevaciones correspondientes, cumplen

con los establecidos en el RCYSEOAX.

PROYECTO DE REFORZAMIENTO

Se propuso como refuerzo la colocación de placas de acero conectando los edificios, que como se dijo al principio

están construidos por pares, no existiendo junta constructiva entre ellos. Se conectaron los edificios en el modelo y se

analizó la estructura reforzada. Obteniendo los siguientes resultados.

Revisión de estados límite de falla

En la figura 11 se muestra la revisión del estado límite de falla de momentos flexionantes en muros de planta baja de

la estructura reforzada, que fue el que no se cumplió en la estructura original.

Figura 11 Revisión de estados límite de falla, Momentos flexionantes y fuerzas axiales

Se concluye que el refuerzo es suficiente para cumplir con los requerimientos normativos. En la figura 12 se observa

la planta estructural de nivel tipo y los detalles constructivos estructurales.

EDIFICIO BIONATURA

ARMADO DE CABEZALES. Junio 2014 Fr=0.9 :1.0 Fr = 0.8 :1.0

Muro As mín.= As As1 As2 Fy1 Fy2 Fr Mr= Mu Mu/Mr H/L L B= Espesor Long cab Pr= Psismo Pu Pu/Pr CONCLUSIÓN

no. secc 2.2 (1.5Mag, 1.33Mu) vars cm2 cm2 FrAsfyZ ton/m m (0.25-0.1H/L)L<0.4H cm cm Fr(Agf*c+Asfy) t t

1x 1.32 M 1010-33 0.45 6.35 2530 2530 0.9 30.45 4.88 0.16 4.31 2.46 36.90 10 37 42 2.00 23.4 0.56 CUMPLE

2x 1.50 M 1010-33 0.45 6.35 2530 2530 0.9 30.45 5.54 0.18 4.31 2.46 36.90 10 37 42 2.28 22.1 0.53 CUMPLE

3 x 0.69 M 1010-33 0.36 6.35 2530 2530 0.9 23.84 2.02 0.08 5.44 1.95 29.25 10 30 34 1.04 17.5 0.52 CUMPLE

4x 0.52 M 1010-33 0.14 6.35 2530 2530 0.9 9.46 0.62 0.07 13.25 0.80 12.00 10 12 14 0.79 10.0 0.74 CUMPLE

5x 0.40 M 1010-33 0.14 6.35 2530 2530 0.9 9.46 0.48 0.05 13.25 0.80 12.00 10 12 14 0.61 10.0 0.74 CUMPLE

6x 0.49 M 1010-33 0.36 6.35 2530 2530 0.9 23.84 1.43 0.06 5.44 1.95 29.25 10 30 34 0.74 16.5 0.49 CUMPLE

7x 0.70 M 1010-33 0.11 6.35 2530 2530 0.9 6.71 0.60 0.09 18.60 0.57 8.55 10 9 10 1.07 9.2 0.91 CUMPLE

8x 0.90 M 1010-33 0.11 6.35 2530 2530 0.9 6.71 0.77 0.12 18.60 0.57 8.55 10 9 10 1.37 9.4 0.92 CUMPLE

9x 3.05 M 1010-33 0.55 6.35 2530 2530 0.9 38.36 14.03 0.37 3.48 3.05 45.75 10 46 52 4.65 32.5 0.63 CUMPLE

10x 3.75 M 1010-33 0.55 6.35 2530 2530 0.9 38.36 17.21 0.45 3.48 3.05 45.75 10 46 52 5.70 39.7 0.76 CUMPLE

11x 2.06 M 1010-33 0.33 6.35 2530 2530 0.9 21.28 5.42 0.25 6.06 1.75 26.25 10 27 30 3.13 14.6 0.48 CUMPLE

12x 2.15 M 1010-33 0.33 6.35 2530 2530 0.9 21.28 5.67 0.27 6.06 1.75 26.25 10 27 30 3.27 17.2 0.56 CUMPLE

13x 3.39 M 1010-33 0.33 6.35 2530 2530 0.9 21.40 8.99 0.42 6.02 1.76 26.40 10 27 30 5.16 24.2 0.79 CUMPLE

14x 3.19 M 1010-33 0.33 6.35 2530 2530 0.9 21.40 8.45 0.39 6.02 1.76 26.40 10 27 30 4.85 17.9 0.59 CUMPLE

1y 6.27 M 1010-33 1D5/16" 1.61 6.35 2530 2530 0.9 89.61 58.38 0.65 1.72 6.18 92.70 10 93 107 9.54 54.0 0.51 CUMPLE

2y 0.85 M 1010-33 0.28 6.35 2530 2530 0.9 18.11 1.93 0.11 7.07 1.50 22.50 10 23 26 1.30 12.8 0.49 CUMPLE

3y 0.70 M 1010-33 0.46 6.35 2530 2530 0.9 31.00 2.63 0.08 4.24 2.50 37.50 10 38 43 1.06 23.2 0.54 CUMPLE

4y 3.15 M 1010-33 0.59 6.35 2530 2530 0.9 40.71 15.28 0.38 3.29 3.22 48.30 10 49 55 4.79 35.6 0.64 CUMPLE

5y 2.05 M 1010-33 0.42 6.35 2530 2530 0.9 28.37 7.11 0.25 4.61 2.30 34.50 10 35 39 3.12 24.1 0.61 CUMPLE

6y 4.12 M 1010-33 0.88 6.35 2530 2530 0.9 63.73 30.03 0.47 2.19 4.84 72.60 10 73 82 6.27 42.7 0.52 CUMPLE

7y 3.66 M 1010-33 0.67 6.35 2530 2530 0.9 47.73 20.58 0.43 2.84 3.73 55.95 10 56 63 5.57 48.6 0.77 CUMPLE

8y 1.84 M 1010-33 0.29 6.35 2530 2530 0.9 19.35 4.44 0.23 6.63 1.60 24.00 10 24 27 2.80 14.3 0.53 CUMPLE

9y 2.93 M 1010-33 0.88 6.35 2530 2530 0.9 63.73 21.34 0.33 2.19 4.84 72.60 10 73 82 4.45 46.2 0.56 CUMPLE

10y 3.95 M 1010-33 0.67 6.35 2530 2530 0.9 47.73 22.20 0.47 2.84 3.73 55.95 10 56 63 6.01 41.6 0.66 CUMPLE

11y 0.79 M 1010-33 0.42 6.35 2530 2530 0.9 28.37 2.74 0.10 4.61 2.30 34.50 10 35 39 1.20 25.2 0.64 CUMPLE

12y 0.76 M 1010-33 0.28 6.35 2530 2530 0.9 18.11 1.72 0.10 7.07 1.50 22.50 10 23 26 1.16 12.0 0.46 CUMPLE

13y 0.70 M 1010-33 0.46 6.35 2530 2530 0.9 31.00 2.63 0.08 4.24 2.50 37.50 10 38 43 1.06 23.2 0.54 CUMPLE

14y 2.34 M 1010-33 0.59 6.35 2530 2530 0.9 40.71 11.37 0.28 3.29 3.22 48.30 10 49 55 3.57 31.7 0.57 CUMPLE

15y 3.58 M 1010-33 1D5/16" 1.61 6.35 2530 2530 0.9 89.61 33.31 0.37 1.72 6.18 92.70 10 93 107 5.44 33.3 0.31 CUMPLE


Figura 12 Planta estructural indicando los detalles

En la figura 13 se observa la elevación esquemática de niveles donde se observa el refuerzo con placas y en el nivel

donde debe colocarse.

Figura 13 Elevación esquemática de niveles



En las figuras de la 14 a la 18 se observan los detalles del reforzamiento.

Figura 14 Reparación de fisuras en losas y muros

Figura 15 Reparación de fisuras en losas y muros


Figura 16 Detalle 3 colocación de placas en dintel

Figura 17 Detalle 6 colocación de placas en muro



Figura 18 Detalle 7 refuerzo en muro de primer nivel

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO PARA PEGAR LA PLACA DE REFUERZO

1. Se realiza la reparación de fisuras en losas y muros de acuerdo a los planos de reforzamiento y los detalles

contenidos en ellos, como se muestra en las figuras 19, 20 y 21.

2. Se realiza la colocación de las placas de acero de acuerdo a los planos de reforzamiento y los detalles

contenidos en ellos, como se muestra en las figuras de la 22 a la 25.


Figura 19 Reparación de grietas de acuerdo al proyecto



Figura 22 Colocación de las placas de acero de acuerdo al proyecto



CONCLUSIONES

Cada vez es más frecuente la utilización del concreto reforzado como una alternativa viable, económica y sustentable

para ser usada como casa habitación de un porcentaje importante de la población, por lo que es muy importante la

difusión de reglamentos y normas referidos a ese material.

Aunque los reglamentos y normas de construcción parecen estar muy difundidas la práctica constructiva dice lo

contrario; en este caso el desconocimiento de la existencia de juntas constructivas fue el origen principal del

problema.

Es necesario hacer notar que debe buscarse que todas las estructuras cumplan con la normatividad vigente, por lo que

aun cuando la estructura ya esté construida es imperante realizar refuerzos como el mostrado en este trabajo, para

garantizar la seguridad de los usuarios, sobre todo en las zonas sísmicas como es el presente caso.

Es muy deseable que este refuerzo cumpla con su cometido. Además, se espera que este trabajo sirva como modelo e

inspiración para casos similares, sobre todo en zonas sísmicas.

REFERENCIAS

González C. O y Robles F. F. (2005), “Aspectos fundamentales del concreto reforzado”, LIMUSA, México D. F.,

Gobierno del Distrito Federal. (2004a), “Normas técnicas complementarias para diseño por sismo”, Gaceta

Oficial del Gobierno del Distrito Federal, octubre, México D.F., pp. 23.



Gobierno del Distrito Federal. (2004b), “Normas técnicas complementarias para diseño y construcción de

cimentaciones”, Gaceta Oficial del Gobierno del Distrito Federal, octubre, México D.F., pp. 38.

Gobierno del Distrito Federal. (2004c), “Normas técnicas complementarias para diseño y construcción de

estructuras de concreto”, Gaceta Oficial del Gobierno del Distrito Federal, octubre, México D.F., pp. 106.

Gobierno del Distrito Federal. (2004d), “Normas técnicas complementarias para diseño y construcción de

estructuras de mampostería”, Gaceta Oficial del Gobierno del Distrito Federal, octubre, México D.F., pp. 49.

Gobierno del Estado de Oaxaca (1998), “Reglamento de Construcción y Seguridad Estructural para el Estado

de Oaxaca”, Periódico Oficial del Gobierno del Estado de Oaxaca, febrero, Oaxaca de Juárez, Oax., pp. 95.

evaluaciÓn estructural y propuesta de …

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