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Roberto Arroyo Matus Especialista en Diseño Estructural Sismo-resistente, Ced. Prof. 1613353, DRO No. 67 Ingeniero Civil-UAG, Posgraduado en Tsukuba, Japón y Lyon, Francia . Certificado por la Asociación Mexicana de Directores y Corresponsables de Obra (AMDROC) Dr. Liceaga #18, Barrio de San Mateo, Chilpancingo, Guerrero, México C. P. 39022, Tel. 00 52 747 1234 016, [email protected] 1 Roberto Arroyo Matus ______________________ DICTAMEN DE LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE OFICINAS DE LA COMISIÓN NACIONAL FORESTAL (EDIF. OFICINAS CONAFOR-CHILPANCINGO), DE DOS ENTREPISOS LOCALIZADO EN CHILPANCINGO, GRO. Dr. Roberto Arroyo Matus Antecedentes En atención a solicitud expresa del C. Ing. Christian Francisco Gómez Lizaola, Enlace técnico de Obras de la CONAFOR, y con el fin de realizar un dictamen técnico sobre las condiciones de seguridad estructural que guarda actualmente el edificio CONAFOR-Chilpancingo, -localizado en la ciudad de Chilpancingo, Guerrero-, se llevó a cabo una inspección general del inmueble citado, así como un análisis de su nivel de seguridad estructural. Por este motivo, se realizaron visitas técnicas a dicha estructura a fin de determinar sus características geométricas y materiales, así como sus condiciones actuales. Dichas visitas se efectuaron los días 10, 13, 16 y 23 de marzo, 26 de junio y 6 de julio del 2017. La ubicación de la zona y del inmueble estudiado se señala respectivamente en el mapa y croquis de las figuras 1 y 2. Fig. 1 Ubicación del edificio estudiado en Chilpancingo, Gro. (Google Maps, 2017)

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Roberto Arroyo Matus E s p e c i a l i s t a e n D i s e ñ o E s t r u c t u r a l S i s m o - r e s i s t e n t e , C e d . P r o f . 1613353, DRO No. 67

I n g e n i e r o C i v i l - U A G , P o s g r a d u a d o e n T s u k u b a , J a p ó n y L y o n , F r a n c i a .

C e r t i f i c a d o p o r l a A s o c i a c i ó n M e x i c a n a d e D i r e c t o r e s y C o r r e s p o n s a b l e s d e O b r a ( A M D R O C )

D r . L i c e a g a # 1 8 , B a r r i o d e S a n M a t e o , C h i l p a n c i n g o , G u e r r e r o , M é x i c o

C . P . 3 9 0 2 2 , T e l . 0 0 5 2 7 4 7 1 2 3 4 0 1 6 , a r r o y o m a t u s @ h o t m a i l . c o m

1 Roberto Arroyo Matus ______________________

DICTAMEN DE LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE OFICINAS DE LA COMISIÓN

NACIONAL FORESTAL (EDIF. OFICINAS CONAFOR-CHILPANCINGO), DE DOS ENTREPISOS

LOCALIZADO EN CHILPANCINGO, GRO.

Dr. Roberto Arroyo Matus

Antecedentes

En atención a solicitud expresa del C. Ing. Christian Francisco Gómez Lizaola, Enlace técnico de Obras de

la CONAFOR, y con el fin de realizar un dictamen técnico sobre las condiciones de seguridad estructural

que guarda actualmente el edificio CONAFOR-Chilpancingo, -localizado en la ciudad de Chilpancingo,

Guerrero-, se llevó a cabo una inspección general del inmueble citado, así como un análisis de su nivel de

seguridad estructural.

Por este motivo, se realizaron visitas técnicas a dicha estructura a fin de determinar sus características

geométricas y materiales, así como sus condiciones actuales. Dichas visitas se efectuaron los días 10, 13,

16 y 23 de marzo, 26 de junio y 6 de julio del 2017. La ubicación de la zona y del inmueble estudiado se

señala respectivamente en el mapa y croquis de las figuras 1 y 2.

Fig. 1 Ubicación del edificio estudiado en Chilpancingo, Gro. (Google Maps, 2017)

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2 Roberto Arroyo Matus ______________________

Estructura Evaluada

La figura 2 muestra la localización de esta institución. El mapa de la figura 1 y la tabla 1 muestran la

ubicación, uso actual, número de entrepisos, estructuración principal y superficie construida total del

edificio analizado y evaluado en este estudio.

Fig. 2 Edificio estudiado en Chilpancingo, Guerrero (Google Maps, 2017)

Tabla 1 Edificio evaluado

Edificio Uso Núm. de

Entrepisos

Estructuración

Principal

Superficie

total (m2)

EDIFICIO

CONAFOR-

CHILPANCINGO

Oficina pública 2

Marcos de concreto reforzado

combinados con muros diafragma de

concreto reforzado y tabicón

803

Alcances del dictamen técnico estructural

Las conclusiones y recomendaciones son producto del análisis de los datos recabados en campo mediante

una inspección visual que se basa en la metodología técnica, en la que se emplean niveles o categorías para

estudiar 5 parámetros básicos para lograr un adecuado desempeño estructural ante el embate de agentes

perturbadores principalmente de tipo sísmico. Su objetivo primordial es evaluar las condiciones de

vulnerabilidad introducidas en la estructura por deficiencias tanto en estructuración en planta y elevación,

como por una subestructura deficiente, la ubicación de la estructura y el nivel de deterioro. Así, es posible

estimar el nivel de daño estructural acumulado con el paso del tiempo, pero también, el asociado a sismos

previos antiguos y recientes, la calidad de los materiales empleados en la construcción, el impacto de

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3 Roberto Arroyo Matus ______________________

agentes ambientales, sísmicos y geotécnicos, entre otros. Es posible además, estimar cómo será el

desempeño estructural esperado tras un evento sísmico futuro y/o el nivel de degradación natural por falta

de un correcto mantenimiento.

Criterios técnicos considerados para la elaboración del dictamen

La metodología empleada para estimar el grado de seguridad estructural de los edificios estudiados está

basada en el Manual de la Evaluación de la Seguridad Estructural de Edificaciones de Chilpancingo, Guerrero

(Gama, 2002), el Reglamento de Construcciones del Municipio de Chilpancingo, Gro. (RMCCh, 1999) y las

Normas y Especificaciones de Construcción vigentes a nivel estatal. Para la determinación de los

parámetros sísmicos, se empleó la zonificación sísmica mostrada en la figura 3 (INIFED, 2011). Con esta

zonificación, se determinaron los parámetros más relevantes para el diseño sísmico que se anotan en la

tabla 2. La estructura estudiada es de tipo B.

Fig. 3 Zonificación Sísmica de la República Mexicana (INIFED, 2011)

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Tabla 2 Valores de parámetros sísmicos a0, c, Ta, Tb y r, estructuras del grupo A para distintas zonas

sísmicas (INIFED, 2011)

Por tratarse de una estructura tipo B que se encuentra en la zona sísmica D en suelo tipo II, el coeficiente

sísmico de 1.29 se dividió entre 1.5, resultando 0.86. Para el análisis de esfuerzos, se emplearon esfuerzos

resistentes promedio recomendados para elementos estructurales principales (Gama, 2002), contenidos en

el Manual de Evaluación Sísmica (MES) y que se muestran en la tabla siguiente.

Tabla 3 Valores de esfuerzos, Manual del MES (Gama, 2002)

Además, se empleó el nivel de evaluación de la seguridad estructural 2, es decir, se estimó el valor del

coeficiente de resistencia sísmica Ki de la estructura estudiada. El coeficiente se calculó mediante la

expresión siguiente:

𝐾𝑖 =(𝑉𝑅)𝑖

(𝑉𝐴)𝑖𝑆 Ec. 1

Donde:

𝐾𝑖 el coeficiente de resistencia sísmica del entrepiso i

(𝑉𝑅)𝑖 es la fuerza cortante resistente en el entrepiso i

(𝑉𝐴)𝑖 es la fuerza cortante actuante en el entrepiso i

𝑆 es el factor correctivo, S = q1 x q2 x q3 x q4 x q5

q1, se determina a partir de la evaluación de la estructuración en planta.

q2, se determina a partir de la evaluación de la estructuración en elevación

q3, se determina a partir de la evaluación del desempeño de la cimentación de la estructura y su

influencia en el comportamiento de la superestructura.

q4, se determina a partir de la evaluación de la ubicación de la estructura

q5, se determina a partir de la evaluación del nivel de deterioro que presenta la estructura

Muros de mampostería (tabicón o block) 3.500 kg/cm2

Columnas cortas (H/h ≤ 2) 15.00 kg/cm2

Muros de concreto:

Con columnas en los extremos 20.00 kg/cm2

Con una columna de extremo 16.00 kg/cm2

Sin columnas en los extremos 12.00 kg/cm2

Columnas:

2 < H/h ≤ 6 10.00 kg/cm2

6 < H/h ≤ 10 7.00 kg/cm2

10 < H/h 5.00 kg/cm2

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5 Roberto Arroyo Matus ______________________

Los valores correctivos del coeficiente de resistencia sísmica se tomaron de la tabla siguiente:

Tabla 4 Factores reductivos qi del coeficiente de resistencia sísmica K (Gama, 2002)

En la que nomenclatura utilizada es la siguiente:

Además, el tipo y nivel de daño en los elementos estructurales y no estructurales se ajustó a los valores

indicativos mostrados en la tabla siguiente.

Tabla 5 Descripción de los tipos de daño estructural y no estructural (Gama, 2002)

0.80 0.90 1.00

e/B > 20% 10% < e/B ≤ 20% e/B ≤ 10%

DA > 30% 10% < DA ≤ 30% DA ≤ 10%

L/l > 3 L/l ≤ 3

10% < DA ≤ 30%

P. B. flexible

d > 2% 1% < d ≤ 2% d ≤ 1%

h > 40 20 < h ≤ 40 h ≤ 20

hD/l > 0.008 0.004 < hD/l ≤ 0.008 hD / l ≤ 0.004

q4 Ubicación s/H < sr sr ≤ s/H < 2sr s/H ≥ 2sr

> 30 años 10 a 30 años < 10 años

Daño fuerte Daño ligero Daño no estructural

Reparación mayor Reparación menor

Valor de qi

q1 Estructuración en planta

q2 Estructuración en elevación DA > 30% DA ≤ 10%

q3 Cimentación

Conceptoqi

Deterioroq5

TIPO DE DAÑO DESCRIPCIÓN

No estructural Daños únicamente en elementos no estructurales .

Estructural ligero Grietas menor a 0.5 mm. de ancho en elementos de concreto.

Grietas menor a 3.0 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural fuerte Grietas de 0.5 a 1.0 mm de ancho en elementos de concreto.

Grietas de 3 mm a 10 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural grave Grietas de más de 1 mm de ancho en elementos de concreto.

Aberturas en muros de mampostería.

Desprendimiento del recubrimiento en columnas.

Aplastamiento del concreto, rotura de estribos y pandeo del

refuerzo en vigas, columnas y muros de concreto.

Agrietamiento de capiteles.

Desplomes en columnas.

Desplomes del edificio en más del 1 % de su altura.

Hundimiento o emersión de más de 20 cms.

TIPO DE DAÑO DESCRIPCIÓN

No estructural Daños únicamente en elementos no estructurales .

Estructural ligero Grietas menor a 0.5 mm. de ancho en elementos de concreto.

Grietas menor a 3.0 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural fuerte Grietas de 0.5 a 1.0 mm de ancho en elementos de concreto.

Grietas de 3 mm a 10 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural grave Grietas de más de 1 mm de ancho en elementos de concreto.

Aberturas en muros de mampostería.

Desprendimiento del recubrimiento en columnas.

Aplastamiento del concreto, rotura de estribos y pandeo del

refuerzo en vigas, columnas y muros de concreto.

Agrietamiento de capiteles.

Desplomes en columnas.

Desplomes del edificio en más del 1 % de su altura.

Hundimiento o emersión de más de 20 cms.

TIPO DE DAÑO DESCRIPCIÓN

No estructural Daños únicamente en elementos no estructurales .

Estructural ligero Grietas menor a 0.5 mm. de ancho en elementos de concreto.

Grietas menor a 3.0 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural fuerte Grietas de 0.5 a 1.0 mm de ancho en elementos de concreto.

Grietas de 3 mm a 10 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural grave Grietas de más de 1 mm de ancho en elementos de concreto.

Aberturas en muros de mampostería.

Desprendimiento del recubrimiento en columnas.

Aplastamiento del concreto, rotura de estribos y pandeo del

refuerzo en vigas, columnas y muros de concreto.

Agrietamiento de capiteles.

Desplomes en columnas.

Desplomes del edificio en más del 1 % de su altura.

Hundimiento o emersión de más de 20 cms.

TIPO DE DAÑO DESCRIPCIÓN

No estructural Daños únicamente en elementos no estructurales .

Estructural ligero Grietas menor a 0.5 mm. de ancho en elementos de concreto.

Grietas menor a 3.0 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural fuerte Grietas de 0.5 a 1.0 mm de ancho en elementos de concreto.

Grietas de 3 mm a 10 mm de ancho en muros de mampostería.

Estructural grave Grietas de más de 1 mm de ancho en elementos de concreto.

Aberturas en muros de mampostería.

Desprendimiento del recubrimiento en columnas.

Aplastamiento del concreto, rotura de estribos y pandeo del

refuerzo en vigas, columnas y muros de concreto.

Agrietamiento de capiteles.

Desplomes en columnas.

Desplomes del edificio en más del 1 % de su altura.

Hundimiento o emersión de más de 20 cms.

Tabicón o block.

Tabicón o block.

Tabicón o block.

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Finalmente, para clasificar el nivel o categoría de seguridad estructural de la edificación, se empleó el

criterio de la tabla siguiente, en el que la categoría 2 significa propiamente que la resistencia de la

estructura es menor que la solicitación sísmica a la que se le someterá.

Tabla 6 Clasificación de la categoría de seguridad estructural

La emisión de un dictamen sobre la seguridad de la estructura requiere, por razones obvias, la ejecución

de un análisis integral de toda la estructura. Se presenta a continuación, el proceso para establecer el nivel

de seguridad actual de la edificación de forma imparcial e integral.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO DE OFICINAS DE LA

COMISIÓN NACIONAL FORESTAL (EDIF. CONAFOR-CHILPANCINGO), DE DOS ENTREPISOS

LOCALIZADO EN CHILPANCINGO, GRO.

Descripción arquitectónica y estructural

El edificio CONAFOR-CHILPANCINGO contiene espacios para oficinas de tipo público. Está estructurado

a base de muros diafragma de tabicón y elementos de concreto reforzado (trabes, columnas y muros de

mampostería de tabicón y de concreto reforzado), con un sistema de piso a base de losa plana nervurada

aligerada colada monolíticamente con las vigas, y con muros de concreto reforzado en la dirección

longitudinal, emplazados en la zona central en planta baja y en la zona soporte de las escaleras. La figura 4

muestra una vista general de la fachada norte del edificio.

Figura 4 Fachada principal del edificio de oficinas (CONAFOR-Chilpancingo).

Categoría Coeficiente de resistencia

1 KiQ ≥ KZ

2 KiQ < KZ

Clasificación de la categoría de la seguridad

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De acuerdo al plano arquitectónico, esta estructura aloja en planta baja y alta, oficinas y espacios

accesorios, los cuales presentan adecuada iluminación y ventilación, que cumple con la normatividad vigente.

La construcción de este edificio se concluyó a finales del año 2014. La estructuración principal es mediante

marcos de concreto reforzado combinados con algunos marcos con muros diafragma a base de mampostería

de tabicón y muros de concreto reforzado. La altura de los entrepisos es en promedio de 2.90 m. La longitud

es en promedio de 31.90 m, y el ancho de 14.85 m. Existen 7 entre-ejes en la dirección longitudinal y 4 en

la dirección transversal. Las figuras 6, 7 y 8 muestran la geometría general y las formas de los elementos

de soporte principal.

Modelo analítico del Edificio CONAFOR-Chilpancingo

A fin de conocer de forma más realista el comportamiento de esta estructura, se procedió a elaborar un

modelo tridimensional y se efectuó un análisis dinámico modal espectral empleando el programa SAP2000

no lineal versión 16. La figura siguiente ilustra dicho modelo.

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9 Roberto Arroyo Matus ______________________

Figuras 6 Vista tridimensional de la forma de la planta baja

Figuras 7 Vista tridimensional de la forma de la planta alta

La figura 8 muestra el modelo estudiado y las formas de vibrar, así como sus respectivos períodos.

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10 Roberto Arroyo Matus ______________________

T1 = 0.2857 s

T4 = 0.2640 s

T4 = 0.2470 s

T4 = 0.2274 s

Figura 8 Modos de vibración del Edificio CONAFOR-Chilpancingo

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11 Roberto Arroyo Matus ______________________

La tabla 7 muestra los desplazamientos obtenidos a nivel de la azotea, bajo el efecto de un movimiento

sísmico simulado bajo la combinación G+100x+30y y G+30x+100y. Puede apreciarse que el desplazamiento

lateral total bajo esta combinación de carga sísmica y gravitacional es igual a 2.4 cm para el primer caso y

de 3.72 cm para el segundo. De acuerdo al reglamento vigente estatal, el valor máximo permisible del

desplazamiento es de 0.006H, resultando de 3.42 cm, por lo que se considera que el desplazamiento lateral

bajo carga G+100x+30y no resulta fuera de los límites permisibles, no así en el caso de la combinación

G+30x+100y, lo que indica que la edificación tiene una resistencia baja en el sentido corto.

Tabla 7 Desplazamientos máximos bajo dos combinaciones de carga

Las dos figuras siguientes muestran el nivel de esfuerzos cortantes a los que se someten los muros de

concreto de la estructura, bajo la solicitación sísmica combinación G+100x+30y y G+30x+100y,

respectivamente. Puede apreciarse que el nivel de esfuerzos cortantes alcanza 21.6 kg/cm2 y 20.5 kg/cm2

respectivamente, lo que significa que aún bajo sismos severos de magnitud elevada, los muros de concreto

reforzado longitudinales de la planta baja se someten a esfuerzos que no rebasan su capacidad al cortante,

sin embargo, éstos están emplazados sólo en la dirección larga.

Figura 9 Esfuerzos máximos de cortante en muros de concreto bajo la combinación G+100x+30y

Dirección Desplazamiento máx.

X 2.40 cm (Combinación grav + sismo 100% x + 30% y)

Y 3.72 cm (Combinación grav + sismo 30% x + 100% y)

Desplazamiento Máx. permisible: 0.006*H = 3.42 cm

Distorsión máx. real entre entrepisos consecutivos: 2.1 cm

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12 Roberto Arroyo Matus ______________________

Figura 10 Detalle de esfuerzos cortante en muros de concreto bajo la solicitación G+30x+100y

Sin embargo, como se comentó previamente, los desplazamientos laterales perpendiculares sí son altos, de

3.72 cm, lo que indica que la estructura debería rigidizarse en el sentido corto.

Valoración de los parámetros que definen el nivel de seguridad estructural

Por otro lado, se consideraron los 5 aspectos básicos para establecer el nivel de seguridad del edificio:

1. Estructuración en Planta

Se determinó que el edificio posee una relación de esbeltez en planta inapropiada, pues ésta

contiene dos salientes cuya superficie total rebasa el 20% de la superficie total construida.

Además, la distribución de muros de mampostería de tabicón es asimétrica. La estructura posee

una densidad de muros inapropiada en la dirección corta. Calificación de la vulnerabilidad = Alta.

2. Estructuración en Elevación

En relación a este parámetro, la razón de esbeltez resultó igual a 0.92, considerando la altura

máxima de la edificación de aproximadamente 5.80 m, por lo que este factor se consideró

apropiado ya que es menor de 2, además de que no existen discontinuidades relevantes de rigidez

entre los entrepisos. Calificación de la vulnerabilidad = Baja.

3. Cimentación

Se detectaron desniveles y desplomos en el edificio. También se apreciaron aberturas excesivas

en los pisos. Por lo tanto, se detectaron deformaciones que sobrepasan el límite máximo admisible.

Por estos motivos, este factor se consideró con una calificación de la vulnerabilidad = Alta.

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13 Roberto Arroyo Matus ______________________

4. Ubicación

La estructura se encuentra en una zona de Chilpancingo en la que el suelo es de origen aluvial, de

tipo arcilla de mediana y alta expansividad, de color gris. Este aspecto se califica preliminarmente

como vulnerabilidad intermedia. Por este motivo, la calificación de vulnerabilidad en este aspecto

se consideró mediana.

5. Deterioro

En el caso de este factor se debe considerar la antigüedad de la construcción, las intervenciones

estructurales históricas, así como el posible nivel de daño que presentan los elementos

estructurales. El edificio CONAFOR-Chilpancingo es nuevo (su construcción inició a principios de

2014 y terminó a finales del mismo año) y presenta evidencias de acabados y mantenimiento

apropiado. Sin embargo, se detectaron en él, fisuras y agrietamientos graves que se describen en

la sección de Daños observados. Por estos motivos, este factor se calificó con una vulnerabilidad

alta. El nivel de deterioro es grave.

Daños observados

El Edificio CONAFOR-Chilpancingo tiene aproximadamente 2 años de antigüedad y se observan en él, daños

importantes asociados a hundimientos diferenciales. El edificio posee en general, un adecuado nivel de

mantenimiento, pero se detectaron fisuras y grietas que representan daño muy grave. A continuación se

presenta un resumen de los daños observados, mostrándose una serie de fotografías que incluyen una

imagen del elemento dañado, un acercamiento para mostrar el ancho de la grieta y un croquis de su

localización en la estructura. Los datos fueron tomados el 23 de marzo de 2017, es decir antes de la

temporada de lluvias. A la fecha del 22 de junio de 2017, es decir, prácticamente al inicio de la temporada

de lluvias, las grietas descritas se han incrementado en promedio 1 mm en los elementos de concreto

reforzado, y hasta de 4 mm en el caso de elementos de mampostería de tabicón. Éstas son más marcadas

en el eje norte O-7, en los que algunos de los testigos de yeso colocados en el mes de marzo, acusan

agrietamientos fuertes de hasta 4 mm. Esto denota un probable incremento del daño del edificio para la

temporada de lluvias 2017.

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Fig. 11 Espesor de grieta de 0.41 mm en muro del eje O-a

Fig. 12 Espesor de grieta de 0.80 mm en tabicón adyacente a columnas cortas del eje O-7

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Fig. 13 Grieta de 5 mm en muro de tabicón del eje O-7

Fig. 14 Grieta de 6 mm en muro de tabicón del eje O-8 del acceso principal, en el encuentro con el cruce

con el eje O-g

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Fig. 15 Grieta de grieta de 4 mm en muro de tabicón del eje O-g, en el cruce con los ejes O-6 y O-7

Fig. 16 Grieta de grieta de 0.05 mm en testigo de yeso en el muro de tabicón del eje O-g, en el cruce con

los ejes O-6 y O-7

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Fig. 17 Grieta de 0.8 mm en el muro de tabicón del eje O-g

Fig. 18 Grieta de 6 mm en murete de tabicón del eje O-j, a un costado del eje O-5

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Fig. 19 Grieta de 1.25 mm en muro de tabicón del eje O-3, entre los ejes O-h y O-i

Fig. 20 Grieta de 1 cm en muro de tabicón de la saliente del eje O-7, entre los ejes O-b y O-f

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19 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 21 Testigo de yeso sin fisura, en muro de tabicón de la saliente del eje O-7, entre los ejes O-b y O-f.

Actualmente el testigo ya está agrietado, con un ancho de 4 mm.

Fig. 22 Grieta de 0.25 mm en columnas de concreto C-1 del O-7, en el cruce con los ejes del O-a al O-f

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Fig. 23 Grieta de 4 mm en murete de tabicón del eje O-a, entre ejes O-1 y O-3

Fig. 24 Grieta de 3 mm en muro de tabicón del eje O-a, entre ejes O-1 y O-3

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Fig. 25 Grieta de 0.15 mm en columna corta de concreto, en el eje O-1, a un costado del eje O-b

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Fig. 26 Separación longitudinal del piso de 7 mm

Fig. 27 Grieta de 3 mm en muro de tabicón del eje O-a, entre los ejes O-1 y O-3

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23 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 28 Grieta de 3 mm en muro de tabicón del eje 0-1, a un costado de su cruce con el eje O-a

Fig. 29 Grieta de 3 mm en muro de tabicón del eje 0-1, a un costado de su cruce con el eje O-a, en planta

alta.

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24 Roberto Arroyo Matus ______________________

Tabla 8 Resumen de agrietamientos en el edificio

Núm.

de

Grieta

Localización Ancho

(mm)

Calificación

1 Muro del eje O-a 0.41 Leve

2 Muros de tabicón adyacentes a columnas cortas del eje O-7 0.80 Leve

3 Muro de tabicón del eje O-7 5.00 Severa

4 Muro de tabicón del eje O-8 del acceso principal, en el encuentro con el cruce con

el eje O-g 6.00 Grave

5 Muro de tabicón del eje O-g, en el cruce con los ejes O-6 y O-7 4.00 Severa

6 Muro de tabicón del eje O-g 0.80 Leve

7 Murete de tabicón del eje O-j, a un costado del eje O-5 6.00 Grave

8 Muro de tabicón del eje O-3, entre los ejes O-h y O-i 1.25 Moderada

9 Muro de tabicón de la saliente del eje O-7, entre los ejes O-b y O-f 10.00 Muy grave

10 Columnas de concreto C-1 del O-7, en el cruce con los ejes del O-a al O-f 0.25 Severa

11 Murete de tabicón del eje O-a, entre ejes O-1 y O-3 4.00 Severa

12 Muro de tabicón del eje O-a, entre ejes O-1 y O-3 3.00 Severa

13 Columna corta de concreto reforzado, en el eje O-1, a un costado del eje O-b 0.15 Severa

14 Pisos, separación longitudinal en losetas cerámicas 7.00 Muy grave

15 Muro de tabicón del eje O-a, entre los ejes O-1 y O-3 3.00 Severa

16 Muro de tabicón del eje 0-1, a un costado de su cruce con el eje O-a 3.00 Severa

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25 Roberto Arroyo Matus ______________________

1

2

2

2

3 4 5

2

6

7 2

8

9

10

11 12

13 10

10

14

14

14

14

14

14

14

15 16

Fig. 30 Resumen de agrietamientos en el edificio

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26 Roberto Arroyo Matus ______________________

A fin de establecer las causas del deficiente comportamiento estructural de la edificación, se realizó: a)

una revisión del proyecto estructural así como, b) una revisión del registro fotográfico del procedimiento

constructivo de la obra. A continuación se presentan los aspectos más relevantes detectados:

a) Revisión del proyecto estructural

Se llevó a cabo una revisión integral de los planos del proyecto estructural autorizado. Es importante citar

que la CONAFOR tiene predefinidas 4 opciones de planos estructurales para el edificio de oficinas, los

cuales son de aplicación nacional. Dichas opciones dependen del coeficiente sísmico y el tipo de suelo

predominante en el sitio en el que se va a desplantar la construcción. La tabla 9 muestra las claves de los

planos de cimentación para las 4 opciones existentes. Las últimas dos columnas de la tabla corresponden a

los anchos de las zapatas corridas longitudinales laterales (eje O-1 y O-7).

Tabla 9 Claves y características de las 4 opciones de planos estructurales de cimentación utilizadas por

la CONAFOR para la construcción de edificios tipo para oficinas en sus Delegaciones Estatales

Clave de plano de

cimentación

Coeficiente

sísmico

Capacidad de

carga del suelo

t/m²

Ancho del

cimiento en

eje O-1

Ancho del

cimiento en

eje O-7

PEMP 0.64-1 0.64 6.0 Z-4 = 150 cm Z-3 = 110 cm

PEMP 0.48-1 0.48 10.0 Z-2 = 80 cm Z-2 = 80 cm

PEMP 0.36-1 0.36 15.0 Z-1 = 50 cm Z-1 = 50 cm

PEMP 0.16-1 0.16 18.0 Z-1 = 50 cm Z-1 = 50 cm

Es importante citar, de acuerdo a información documental a la que el suscrito tuvo acceso, que el plano

empleado para la construcción del edificio de oficinas CONAFOR-Chilpancingo fue, sin embargo, el que se

describe en la tabla siguiente:

Tabla 10 Características del plano de cimentación empleado para la construcción del edificio de oficinas

CONAFOR-Chilpancingo.

Clave de plano de

cimentación

Coeficiente

sísmico

Capacidad de

carga del suelo

t/m²

Ancho del

cimiento en

eje O-1

Ancho del

cimiento en

eje O-7

PEMP 0.64-1 0.64 15.0 Z-1 = 50 cm Z-1 = 50 cm

El coeficiente sísmico especificado por la CFE para esta zona y tipo de suelo es efectivamente de 0.64. Sin

embargo, es importante aclarar que en esta región del sur del país -con alto potencial sísmico y en la que

abundan suelos aluviales de alta plasticidad y expansividad. La elección de los planos de cimentación de la

tabla 10, con un coeficiente menor al real, incidió directamente en la problemática que actualmente

presenta dicha edificación, además de que en el sitio de la obra existe evidencia de que en su periferia,

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27 Roberto Arroyo Matus ______________________

sobre todo en el oriente de la edificación, hay una fuerte invasión de humedad en el subsuelo en la época

de lluvias. A juicio del dictaminador y de acuerdo a su experiencia profesional, el coeficiente sísmico

municipal de 0.8 sería más apropiado para el sitio de la obra, sobre todo por el alto contenido de humedad

existente en el suelo, lo que hubiese demandado cimientos con una mayor superficie de contacto, de al

menos 1.7 m, en lugar de sólo 0.50 m, tal y como se muestra en la revisión que se describe en el apartado

siguiente.

A continuación se presentan los resultados de la inspección y análisis de la información contenida en el plano

estructural PEMP 0.64-1, tabla 10, y de cómo el coeficiente sísmico de 0.64 y la elevación del contenido de humedad

en el suelo de la periferia al sitio de la obra, engendró las deficiencias estructurales actuales.

a.1) Revisión de Cimentación

Se detectó que el plano estructural empleado para la construcción de la cimentación del edificio (plano

PEMP 0.64-1, tabla 10), posee cuantías de acero longitudinal bajas para las demandas que exige la norma

técnica vigente para zonas de alta sismicidad sísmica en las que el coeficiente sísmico es 0.8: Por ejemplo,

las tres contratrabes del proyecto (CT-1, CT-2 y CT-3 de la figura 31) poseen una cantidad de refuerzo

longitudinal escasa. Tal y como se muestra a continuación.

Fig. 31 Vista en corte del refuerzo empleado en las contratrabes CT-1, CT-2 y CT-3.

De acuerdo a la norma vigente, el porcentaje mínimo de acero que emplearse en todo elemento de concreto

reforzado debe ser 𝜌𝑚í𝑛 = 0.7√𝑓𝑐

𝑓𝑦 %, el cual representa la cuantía que mínimamente debe tener cada lecho

de las contratrabes. Considerando que en las contratrabes se emplearon 4 barras de refuerzo del #3 en

total, con un 𝑓𝑦 = 4,200 kg/cm2 y una resistencia a la compresión del concreto de 𝑓𝑐′ = 200 kg/cm2, la

cuantía mínima de acero debería ser:

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28 Roberto Arroyo Matus ______________________

𝜌𝑚í𝑛 = 0.7√200

4200 = 0.0023 = 0.23%.

Sin embargo, las contratrabes CT-1, CT-2 y CT-3, armadas con 1#3 en cada esquina, y las cuales son de 55

cm de peralte y bases respectivamente de 20, 25 y 30 cm, poseen las cuantías reales siguientes:

Tabla 9 Cuantías en contratrabes

Contratrabes CT-1 Contratrabes CT-2 Contratrabes CT-3

𝜌 = (2×0.71)

20×(55−5)=0.0012

0.12% < 𝜌𝑚í𝑛

𝜌 = (2×0.71)

25×(55−5)=0.0010

0.10% < 𝜌𝑚í𝑛

𝜌 = (2×0.71)

30×(55−5)=0.0009

0.09% < 𝜌𝑚í𝑛

Esto significa que ninguna de las contratrabes posee la cantidad mínima de acero de refuerzo longitudinal

que exige la norma vigente para una zona sísmica con coeficiente sísmico de 0.8.

Por otro lado, se realizó también la revisión de las contratabes y las zapatas corridas del edificio en un

modelo tridimensional elaborado con apoyo del software Sap2000 ver 16.0. Se determinó, tras efectuar el

análisis gravitacional, que las cargas que descienden a la cimentación, por ejemplo en las cuatro columnas

mostradas en la figura 32, son respectivamente de 20, 49, 28 y 66 toneladas.

Fig. 32 Cargas axiales gravitacionales actuantes sobre las columnas, sin inclusión del peso de la

cimentación.

Para la revisión de este tramo, se empleó el programa Jaguar, empleando el procedimiento siguiente:

Primero se seleccionó el tipo de cimentación (fig. 33).

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29 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 33 Pantalla principal del programa Jaguar para selección de tipo de cimentación

(zapata con columnas).

Posteriormente se capturaron los datos del suelo, considerando que la capacidad última del mismo tendría

una resistencia mínima de 15 t/m2. El peso volumétrico del suelo se estimó en 1.7 t/m3 y la profundidad de

desplante se consideró de 1.2 m. La resistencia del concreto fue de 200 kg/cm2, la del acero fue de 4,200

kg/cm2 y el peso volumétrico del concreto se consideró igual a 2. 4 t/m3. Se empleó un recubrimiento de 5

cm, se consideró a la estructura dentro del Grupo B, en zona sísmica y las dimensiones de las columnas C-

1, de 50 cm x 20 cm.

Fig. 34 Captura de datos de suelo, material del cimiento, tipo de estructura y geometría de las columnas.

La figura 35 muestra las revisiones efectuadas en la zapata corrida por cortante del peralte de la zapata

como viga, por penetración y por momento flexionante.

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30 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 35 Revisiones de la zapata corrida, con 1.70 m de ancho, en lugar de 0.5 m

En el caso del refuerzo de la zapata corrida, el análisis efectuado empleando un coeficiente sísmico de 0.8

reveló que debió haberse empleado mínimamente barras de refuerzo transversal del #4 @ 20 cm en lugar

de barras del #3 @ 20 cm (fig. 36).

Fig. 36 Determinación del refuerzo transversal y longitudinal de la zapata corrida.

La revisión permitió definir que para lograr un comportamiento más adecuado de las contratrabes, se

requeriría emplear preferentemente contratrabes de 40 cm x 100 cm, con mínimamente 6 barras del #4

en cada lecho, más 2 adicionales centrales del #3, en lugar del refuerzo actual, con sólo dos barras del #3

en cada lecho y de sólo 20 cm x 55 cm.

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31 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 37 Diseño de la contratrabe (geometría, flexión y cortante).

Finalmente, en la figura 38 se aprecia la geometría del tramo calculado exclusivamente bajo cargas

gravitacionales para observar el comportamiento bajo cargas de servicio, sin incluir el efecto sísmico. En

ella pueden apreciarse las cargas axiales gravitacionales, así como los momentos flexionantes transmitidos

a la cimentación por la carga gravitacional en las columnas.

Fig. 38 Captura del posicionamiento de las columnas en eje de zapatas y cálculo de dimensiones de la

zapata (ancho y espesor).

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32 Roberto Arroyo Matus ______________________

Como puede observarse en la figura anterior, el coeficiente sísmico de 0.8 requiere un ancho mínimo de la

cimentación de 1.70 m para no sobrepasar el nivel de esfuerzos que produce la falla del suelo por

compresión, aunque el suscrito sugeriría preferentemente que los cimientos fueran de mínimo 1.80 m.

El análisis efectuado demuestra que el cimiento construido en los ejes laterales O-1 y O-7, el cual posee

un ancho de 50 cm, resulta insuficiente inclusive para cargas pues genera sobreesfuerzos inadmisibles, de

más del doble de lo que el suelo puede soportar si se considera el coeficiente sísmico de 0.8. Por ejemplo,

en el caso de la columna de la planta baja con mayor carga (de 63 toneladas), localizada sobre el eje O-7,

si ésta se considerara actuando en una zona de influencia de 2 m de ancho, generaría un esfuerzo de

63/(0.5x2.0)= 31.5 t/m2. Si no se considerara un factor de seguridad en el valor de la capacidad última del

suelo (es decir, si en lugar de 15 t/m2 se considerara que el suelo tuviera un qad = 30 t/m2), de todas formas

el valor del esfuerzo transmitido a la cimentación sería muy temerario y mayor al de la capacidad del

terreno (31.5 > 30 t/m2).

Esta es la razón por la que la estructura está presentando el nivel de daño actual. Así, la causa evidente de

la problemática del edificio de oficinas de la CONAFOR, es que el coeficiente sísmico empleado resultó

inapropiado para el sitio real de la obra, sobre todo porque aun cuando el suelo se mejoró, la invasión de

humedad en la periferia del predio produjo que la resistencia del mismo fuera abatida hasta menos de la

mitad. La gran concentración de esfuerzos generados bajo el cimiento, aunado a la baja restricción lateral

proporcionada por el suelo natural con alto contenido de humedad que bordea al espesor mejorado y

compactado, facilitaron la falla por compresión del suelo que sustenta al cimiento. Esto generó a su vez, un

estado de gran concentración de esfuerzos en la superestructura que están siendo liberados a través de

los grandes agrietamientos descritos en la sección de Daños observados.

a.2) Revisión de trabes

En la revisión del conjunto de trabes, no se detectaron concentraciones de esfuerzos ni deficiencias en las

cuantías empleadas. No hay por lo tanto, observaciones al diseño de las mismas.

a.3) Revisión de muros de concreto

En la revisión del conjunto de muros de concreto, no se detectaron concentraciones de esfuerzos ni

deficiencias en las cuantías empleadas. No hay por lo tanto, observaciones al diseño de los mismos, más que

el coeficiente sísmico de 0.8 exige el refuerzo de los extremos no sólo a la flexión, sino también al cortante

mediante estribos y acero longitudinal adicional en ambos extremos de los MC-1. Además, se detectó en el

análisis efectuado y como ya se citó previamente, que la capacidad al cortante basal en el sentido corto del

edificio es insuficiente por lo que debería poseer, además de los muros de concreto longitudinales

centrales, al menos 4 muros cabeceros de concreto transversales, dos en cada extremo.

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33 Roberto Arroyo Matus ______________________

a.4) Revisión de columnas

En el caso de la revisión de columnas por flexocompresión y cortante, se determinó que en general, las

columnas C-1, C2 y C-3 poseen cuantías adecuadas, mayores al 1%. Sin embargo, todas las columnas C-1 de

la planta baja están funcionando como columnas cortas, pues no existe separación entre éstas y los muretes

de las ventanas. Además, se detectó que en caso de presentarse aceleraciones sísmicas de diseño, las

columnas C-1 podrían ser sometidas a una combinación de cargas que excedería su capacidad a la

flexocompresión con alta probabilidad de daño por cortante diagonal, sobre todo, si se considera la

existencia actual de patrones de fisuración diagonal incipiente en la mayoría de dichas columnas. La revisión

se efectuó en este caso, con la ayuda del programa de revisión y diseño estructural de columnas de concreto

reforzado ASDIP Concrete versión 3.3.3.

Fig. 39 Geometría y refuerzo en columnas C-1

Fig. 40 Cargas y momentos aplicados en combinación gravitacional más sismo en columna C-1

El diagrama de interacción de las columnas C-1 que se muestra en la figura 41 permite establecer que dichas

columnas se someterían, en caso de la ocurrencia de una solicitación sísmica especificada en la normativa

vigente, a una combinación de carga gravitacional y sísmica que se encuentra al exterior de dicho diagrama,

lo cual indica que podría producirse daño severo por flexo-compresión, además de que el potencial de daño

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34 Roberto Arroyo Matus ______________________

por cortante diagonal también es alto debido a la ausencia de juntas constructivas entre las C-1 y los

muretes bajos para ventanas.

Fig. 41 Diagrama de interacción Momento- Carga Axial en columna C-1 sometida a combinación de carga

gravitacional más sismo (Gravitacional +100%sismoX + 30%sismoY)

b) Revisión de registro fotográfico del proceso constructivo

La revisión del registro fotográfico sobre el proceso constructivo del edificio, facilitado al suscrito por

las autoridades de la CONAFOR, permitió detectar algunos detalles relevantes que se muestran a

continuación. Por ejemplo, las figuras 42 y 43 muestran que el espesor aproximado de mejoramiento del

suelo, fue de aproximadamente 50 cm, basado en la referencia aportada por el extremo de la raíz del árbol

que se aprecia en la parte izquierda de la imagen.

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35 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 42 Inicio del proceso de colocación del material mejorado y compactado

Fig. 43 Espacio final entre el nivel del relleno compactado y el extremo de la raíz del árbol. Espesor real

del relleno: Aproximadamente 50 cm de espesor

A juicio del dictaminador y por las características del suelo en el sitio, dicho espesor debió haber sido

mínimamente de 70 cm, aunque esto no fue causal directo de la serie de daños que presenta actualmente

la estructura ya que la figura 44 muestra que el relleno mejorado fue inclusive estabilizado, lo que

incrementó la resistencia del suelo bajo el desplante de la cimentación, aunque esto no fue suficiente.

Además, existen evidencias documentales de que el porcentaje de compactación nunca fue menor al 90%.

Sin embargo, se produjeron sobresfuerzos extraordinarios que aun el suelo mejorado fue incapaz de

soportar.

Espacio inicial

Espacio final

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Fig. 44 Estabilización del relleno mejorado

En las figuras siguientes se muestra que el ancho del cimiento en los ejes O-1 y O-7 fue efectivamente de

50 cm, tal y como lo especificaban los planos estructurales autorizados para ejecutar la obra. Sin embargo,

y como se demostró previamente, la invasión de humedad, así como el ancho limitado produjo

sobreesfuerzos muy elevados que generaron la falla del suelo bajo el cimiento por compresión axial, debido

al escaso confinamiento lateral proporcionado por el suelo natural húmedo que circunda al suelo mejorado.

Fig. 45 Zapata corrida en el eje O-1 aproximadamente de 50 cm de ancho

50 cm

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37 Roberto Arroyo Matus ______________________

Fig. 46 Eje O-7, con ancho de cimiento de 50 cm

Fig. 47 Junta constructiva inadecuada entre zapatas y ausencia de contratrabes rigidizantes

La figura 47 muestra que las zapatas corridas (las cuales carecen de contratabe rigidizante), no se ligaron

a la cimentación del muro MC-1, sino por el contrario, se colaron de forma independiente y aislada de los

muros MC-1, lo que limita el trabajo conjunto, rígido y unificado de la cimentación. Las líneas azules indican

el lugar en que a juicio del dictaminador, se requería una contratrabe para rigidizar las zapatas. Por otro

50 cm

Junta inadecuada

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38 Roberto Arroyo Matus ______________________

lado, la figura 48 muestra que también se alojaron ductos de gran y mediana dimensión en las columnas,

aspecto que está estrictamente prohibido en la norma vigente.

Fig. 48 Emplazamiento inadmisible de instalaciones sanitarias y eléctricas al interior de las columnas

La figura 49 muestra claramente que no se dejaron separaciones o juntas constructivas entre las columnas

C-1 y los muretes bajos para ventanas, lo que ha inducido su fisuración por efecto de cortante.

Afortunadamente no ha habido, cerca de la zona, más que eventos sísmicos de magnitud moderada. La falla

frágil por cortante de las columnas cortas C-1 será generada sin duda bajo la acción de sismos futuros de

gran magnitud.

Fig. 49 Efecto de columna corta por ausencia de juntas constructivas verticales entre muretes y

columnas

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Finalmente, es importante recordar que la serie de aspectos detectados y descritos tras la inspección de

los planos estructurales empleados para la construcción de la obra así como del registro fotográfico del

proceso constructivo, deben ser convenientemente intervenidos mediante una reparación, rehabilitación y

refuerzo del edificio a fin de mejorar su deficiente comportamiento estructural actual.

CONCLUSIONES

Con base a las propiedades geométricas de la estructura, así como la de los materiales e hipótesis de diseño,

la estructura tiene un coeficiente sísmico resistente inapropiado debido al alto nivel de deterioro que

actualmente presenta debido al comportamiento deficiente de la cimentación y el suelo que la sustenta.

Además, de acuerdo al análisis efectuado y considerando un coeficiente sísmico real de 0.8, la estructura

posee una densidad de elementos resistentes insuficiente en la dirección corta. Por estos motivos, existe

una probabilidad elevada de daños severos adicionales futuros si se considera que las aceleraciones sísmicas

horizontales en el sitio pueden ser proporcionales hasta el 86% de la gravedad.

Así, considerando los cinco parámetros básicos, la evaluación de su coeficiente sísmico resistente y la serie

de puntos de anteriores, la calificación global de esta estructura se ubicó en un nivel de seguridad

inadecuado. Por esta razón, el coeficiente sísmico resistente posiciona a dicha estructura en un nivel de

seguridad estructural inapropiado. Lo anterior significa que la estructura no puede ser habitada ni

desarrollarse en ella las funciones de ningún tipo entre tanto no se apliquen las correcciones pertinentes.

Valoración del nivel de seguridad estructural de la edificación

Con base en los resultados de los análisis efectuados, puede concluirse que el Edificio CONAFOR-

Chilpancingo posee instalaciones y resistencia estructural inadecuadas, que posiciona a su nivel de seguridad

estructural como inapropiado. La gran concentración de esfuerzos generados bajo el cimiento, así como la

baja restricción lateral proporcionada por el suelo natural con alto contenido de humedad que bordea al

espesor mejorado y compactado, facilitaron la falla por compresión del suelo que sustenta al cimiento. Esto

generó a su vez, un estado de gran concentración de esfuerzos en la superestructura que están siendo

liberados a través de los grandes agrietamientos descritos en la sección de Daños observados y que son

generalizados en prácticamente toda la estructura.

Propuesta de intervención 1

A fin de mejorar el deficiente comportamiento estructural actual, es necesaria una intervención que

repare, rehabilite y refuerce no sólo a dicha edificación, sino también al subsuelo en el que está desplantada

debido a que éste ya presenta falla por compresión axial por lo que también necesita ser reforzado. De

esta forma, el suscrito recomendó a la CONAFOR, que antes de que se aplicara cualquier proceso correctivo

de refuerzo, se interviniera primeramente el subsuelo, para lo cual era necesaria la participación de

expertos en geotecnia y estabilización de suelos.

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De esta forma la CONAFOR contrató, bajo recomendación del suscrito, al M. en I. Carlos Rafael Obregón

Mimbela, de la empresa Suelo Anclado S. A., quien realizó un estudio de las condiciones del suelo y

recomendó aplicar un sistema de rigidización y refuerzo del suelo existente bajo la cimentación, a base de

un sistema de micropilotes colados in situ y anclados en las zapatas corridas existentes. A juicio del

dictaminador, la propuesta es muy adecuada, pero como dichos pilotes quedarán anclados a las zapatas,

deberá garantizarse que su integridad no se vea afectada por fenómenos de flexión, cortante, torsión ni

penetración, que serán inducidos por la presión ejercida -a través del fuste de los pilotes-, sobre la parte

inferior de las zapatas. Es decir, tendrá que verificarse si la zapata debe o no encamisarse a fin de lograr

un mejor desempeño estructural ante las solicitaciones gravitacionales, pero sobre todo, las de tipo sísmico.

Una vez verificado y aplicado el sistema a base de micropilotes, podrá realizarse una intervención de la sub

y superestructura. El suscrito recomienda aplicar el siguiente proceso de intervención, el cual deberá estar

basado en un proyecto integral de rehabilitación y refuerzo de la edificación. Para ello se deberá:

1. Construir un dren perimetral que bordee a todo el edificio, y permita captar toda la humedad que

se recibe de la zona oriente, antes de que ésta llegue y penetre por debajo de la cimentación y

en su lugar, la desaloje a la red de drenaje municipal.

2. Reforzar mediante encamisamiento, las zapatas de los ejes O-1 y O-7, para que su ancho pase de

50 cm a mínimo 1.80 m, y verificar que la zapata soporte, de forma apropiada, los esfuerzo de

flexión, cortante, torsión y penetración que transmitirá el fuste de cada uno de los micropilotes

en la zona en la que se apoyarán por debajo de la zapata corrida.

3. Reforzar mediante encamisamiento las contratrabes CT-1, CT-2 y CT-3 para corregir su baja

cuantía de refuerzo actual.

4. Ligar, mediante contratrabes reforzadas adecuadamente, los ejes de zapatas O-3 y O-4, desde

el eje O-a hasta conectar con el eje O-g.

5. Ligar también, con contratrabes reforzadas adecuadamente, los ejes transversales de zapatas

que cruzan perpendicularmente a los muros MC-1, desde el eje O-1 al O-7. Dicha liga, hará que

las zapatas corridas de esos ejes, actualmente sin contratrabe, se solidaricen con el conjunto de

contratrabes y crucen la zapata de los muros de concreto a fin de dar continuidad y rigidez

transversal a esa zona.

6. Adicionar una contratrabe adecuadamente reforzada a la zapata del eje O-j.

7. Reparar todas las zonas de la estructura en las que los daños hayan sido catalogados como leves y

moderados en la sección Daños observados. Se recomienda emplear epóxicos de alta y mediana

fluidez aplicados por calafateo y/o inyección.

8. Demoler todos los elementos en los que los daños hayan sido catalogados como graves en la sección

Daños observados, y reemplazarlos por nuevos.

9. Reforzar mediante encamisamiento todas las columnas C-1 y separarlas de los muretes bajos de

ventanas para limitar su funcionamiento como columnas cortas.

10. Reforzar el sentido corto del edifico mediante la adición de 4 muros transversales de concreto

reforzado cabeceros, dos en cada extremo del edificio.

11. Reforzar mediante encamisamiento las columnas C-2 y las C-3 en caso de que los resultados del

análisis de la estructura reforzada así lo requieran.

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41 Roberto Arroyo Matus ______________________

12. Reparar y reforzar las losas en todas las zonas agrietadas, y en las que exista infiltración de

agua pluvial.

13. En caso de resultar necesario, y debido al cambio del estado de esfuerzos que inducirán los

refuerzos propuestos en todos los elementos estructurales del edificio, reforzar y encamisar

todas las trabes que lo requieran.

14. Reparar todos los muros divisorios, acabados en pisos, losas, muros y accesorios (losetas,

pinturas, impermeabilizantes, plafones, instalaciones, etc.) que sean afectados por esta

propuesta de intervención.

La intervención propuesta en el listado anterior no es exhaustiva y habría que agregar todos los imprevistos

e inconvenientes que surjan durante la ejecución de las obras de rehabilitación, reparación, refuerzo y

demolición.

Propuesta de intervención 2

Naturalmente, el proyecto propuesto previamente descrito constituye una intervención de gran magnitud

que se traducirá en una inversión de muy alto costo si se considera que prácticamente la totalidad de la

edificación debe y tiene que ser intervenida debido al alto nivel de deterioro que actualmente presenta y

que se está empeorando con el paso del tiempo. Por este motivo se sugiere y recomienda a la CONAFOR,

efectuar un análisis de costos del presente proyecto de intervención y contrastarlo contra una segunda

alternativa, consistente en un proyecto de demolición integral del edificio que incluya también su reemplazo

por uno nuevo.

Consideraciones finales

Actualmente el coeficiente sísmico resistente en la planta baja del edificio resultó bajo en el sentido

corto, por lo que la categoría de seguridad estructural resultó de 2, ya que el cortante sísmico resistente

de la estructura es inferior al cortante sísmico actuante. Esto indica una vulnerabilidad estructural alta en

la planta baja del edificio la dirección transversal del edificio (sentido corto). El edificio presenta daños

severos y su vulnerabilidad actual es alta. Bajo estas consideraciones y de acuerdo al resultado del análisis

se concluye QUE LA SEGURIDAD DEL EDIFICIO ES INADECUADA, por lo que se sugiere aplicar en el

corto plazo cualquiera de las dos alternativas propuestas precedentemente; la que resulte más económica

y funcional.

Los parámetros sísmicos empleados en este análisis, correspondientes a la zona sísmica D de las Normas

para diseño por sismo de las NTC-2004, fueron los siguientes: Estructura Grupo B, Zona Sísmica D, Tipo

Suelo II, Ordenada espectral inicial 0.86, Coeficiente sísmico 0.86; Límites inferior y superior del

espectro: 0 y 2 seg, Exponente descendente r igual a 2/3. Además, se emplearon los rangos de desempeño

estructural recomendados en las Normas Técnicas Complementarias para Análisis y Diseño de Estructuras

de Concreto Reforzado de Concreto y de Mampostería vigentes, estableciéndose como límites máximo y

mínimo; el desempeño confiable para coeficientes sísmicos resistentes superiores a 0.86; y riesgo de

colapso para los rangos menores a 0.86, respectivamente. Los valores obtenidos de los coeficientes sísmicos

actuantes superaron los coeficientes sísmicos resistentes en el sentido corto del edificio. Lo anterior,

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Roberto Arroyo Matus E s p e c i a l i s t a e n D i s e ñ o E s t r u c t u r a l S i s m o - r e s i s t e n t e , C e d . P r o f . 1613353, DRO No. 67

I n g e n i e r o C i v i l - U A G , P o s g r a d u a d o e n T s u k u b a , J a p ó n y L y o n , F r a n c i a .

C e r t i f i c a d o p o r l a A s o c i a c i ó n M e x i c a n a d e D i r e c t o r e s y C o r r e s p o n s a b l e s d e O b r a ( A M D R O C )

D r . L i c e a g a # 1 8 , B a r r i o d e S a n M a t e o , C h i l p a n c i n g o , G u e r r e r o , M é x i c o

C . P . 3 9 0 2 2 , T e l . 0 0 5 2 7 4 7 1 2 3 4 0 1 6 , a r r o y o m a t u s @ h o t m a i l . c o m

42 Roberto Arroyo Matus ______________________

aunado con la condición de que el nivel de daño actual es severo, resulta en una condición de seguridad

estructural que puede considerarse en este aspecto, como inadecuada.

Por su naturaleza, este dictamen es válido por doce meses a partir de la fecha de su expedición, siempre y

cuando no ocurran en la región, durante la vigencia de este documento, movimientos sísmicos de magnitud

mayor a 6 en la escala de Richter a una distancia epicentral menor de 200 km; o ráfagas de viento

extraordinarias con una velocidad regional real mayor a la de las especificaciones locales, en cuyo caso

deberá llevarse a cabo una revisión adicional integral estructural de la edificación a fin de verificar y

valorar si es necesario realizar alguna intervención adicional o modificar las expuestas previamente. Lo

anterior, debido a que este dictamen se emite bajo la reserva de que no se hayan introducido vicios ocultos

graves en el proceso constructivo de la obra, adicionales a los detalles detectados en la revisión de planos

estructurales y a los establecidos en la revisión del registro fotográfico del proceso constructivo de la

obra, o bien, por la existencia de materiales prefabricados defectuosos.

Sin otro particular, se expide la presente el día 17 de junio del año dos mil diecisiete.

Atentamente,

Dr. Roberto Arroyo Matus

DRO Núm.67 Municipio de Chilpancingo de los Bravo, Guerrero.

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Roberto Arroyo Matus E s p e c i a l i s t a e n D i s e ñ o E s t r u c t u r a l S i s m o - r e s i s t e n t e , C e d . P r o f . 1613353, DRO No. 67

I n g e n i e r o C i v i l - U A G , P o s g r a d u a d o e n T s u k u b a , J a p ó n y L y o n , F r a n c i a .

C e r t i f i c a d o p o r l a A s o c i a c i ó n M e x i c a n a d e D i r e c t o r e s y C o r r e s p o n s a b l e s d e O b r a ( A M D R O C )

D r . L i c e a g a # 1 8 , B a r r i o d e S a n M a t e o , C h i l p a n c i n g o , G u e r r e r o , M é x i c o

C . P . 3 9 0 2 2 , T e l . 0 0 5 2 7 4 7 1 2 3 4 0 1 6 , a r r o y o m a t u s @ h o t m a i l . c o m

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y ELECTRÓNICAS

GAMA, A. (2002) “Manual de la Evaluación de la Seguridad Estructural de Edificaciones de Chilpancingo,

Guerrero”, Publicación Interna de la Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Guerrero,

Chilpancingo, México, 56p.

RMCCh, (1999) Reglamento de Construcciones del Municipio de Chilpancingo, Gro. Gaceta Oficial del H.

Ayuntamiento, Chilpancingo, Guerrero, México.

RCEG, (1995) Reglamento de Construcciones del Estado de Guerrero. Gaceta Oficial del Gobierno del

Estado de Guerrero, Guerrero, México.

INIFED (2011) Normas y Especificaciones para Estudios Proyectos Construcción e Instalaciones, Instituto

Nacional de la Infraestructura Física Educativa, Volumen 4, Seguridad Estructural, Tomo VII, Diseño de

Estructuras de Mampostería.