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ING. JAIME F. ARGUDO, PH.D - PROFESOR DE INGENIERIA SISMICA - UCSG
XXIX SIMPOSIO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES – CISMID 2016
EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
RIESGO SISMICO DE CENTRO DE LA CIUDAD
1) Mayor densidad de construcciones sísmicamente vulnerables
Sin diseño sísmico (+ 40 años, vetustas, etc.)
Diseño sísmico inadecuado (altas derivas, baja ductilidad y redundancia)
2) Alta concentración de población durante horas laborables
3) Mayor valor de las edificaciones y su equipamiento
.
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PRINCIPALES FACTORES DE VULNERABILIDAD
• Flexibilidad Excesiva (Derivas Inelast. Máx. < 2%)
• Ductilidad Limitada por efectos de torsión, segundo
orden (P-D), baja redundancia de columnas e
interacción suelo-estructura
• Uso de Coeficientes Sísmicos de diseño muy bajos
Cs = 0,08 asociados a Requiv > 10 (improbable lograr)
• Impacto entre edificaciones por adosamientos
• Juntas sísmicas inadecuadas
• Incremento de pisos sin reforzamiento de columnas
• Participación de elementos no-estructurales en la
respuesta estructural
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Evaluación Vulnerabilidad Proyecto RADIUS 1999
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EVALUACION PROYECTO RADIUS 1999
PUENTES
• Pérdida del presfuerzo en cables
Deflexiones Excesivas – Corrosión Acero –
Fatiga a bajo ciclaje por esfuerzos altos
• Deterioro por edad y escaso mantenimiento
• Mayoría de las estructuras diseño sísmico
anterior a AASHTO 1998 basado en R alto.
Con las normas AASHTO 1998 LRFD en
adelante estructuras mas rígidas,
resistentes con R < 3
• Ductilidad Limitada por escasa redundancia
• Falta de trabas sísmicas y juntas sísmicas
inadecuadas
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EFECTOS DEL SISMO DEL
16 DE ABRIL DEL 2016
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EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Instituto Geofísico Nacional IGN-EPN (2016), Informe Sísmico Especial No. 18:
Observaciones del sismo del 16 de abril de 2016 de magnitud Mw 7.8. Intensidades y aceleraciones
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SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Instituto Geofísico Nacional IGN-EPN (2016), Informe Sísmico Especial No. 18:
Observaciones del sismo del 16 de abril de 2016 de magnitud Mw 7.8. Intensidades y aceleraciones
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SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Estructuras Flexibles sobre Suelos Firmes
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SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Estructuras Flexibles sobre Suelos Firmes
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SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Estructuras Flexibles sobre Suelos Blandos
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Estructuras Flexibles sobre suelos Blandos
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COLABORACION:
ING. JOSE CHANG
ARGUDO Y ASOCIADOS S.A.
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Figura 1:Imagen Google-earth Junio 2002 Figura 2: Foto Diario El Universo 28/11/2011
Figura 3:Imagen Google-earth Octubre 2015 Figura 4: Foto Mayo 2016
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Colapso Puente Ave. Las Americas
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FOTOS:
ING. KARINA SUAREZ
UNIVERSIDAD LAICA
VICENTE ROCAFUERTE
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SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
MODELAMIENTO SAP 2000 DE TABLEROS SEMI-RESTRINGIDOS
FORMAS MODALES DE TABLEROS CON T = 0,8 – 1,5 SEG
COLABORACION: ING. ERICK BARRIGA
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EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Pilas Norte1 CORTADA + 1 APLASTADA
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EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
Puente Avenida Las Americas – Pilas Sur1 CORTADA + 1 APLASTADA
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EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
El 17 de Abril de 2016 se visitó el viaducto colapsado y se encontró que dos pilas
cortas adyacentes a los estribos del viaducto fallaron por corte diagonal y que dos
pilas centrales fallaron por aplastamiento o compresión.
Luego de la interpretación del movimiento del tablero y de las pilas fracturadas en
corte, se llegó a la conclusión de que los esfuerzos de corte sísmico en las pilas cortas
dieron inicio a un mecanismo de colapso progresivo de tipo frágil o sin ductilidad.
Inmediatamente después de que las pilas cortas fallaron en corte, la carga de gravedad
o peso del tablero se redistribuyó hacia los estribos y a las pilas centrales, provocando
su aplastamiento por acción de la sobrecarga vertical.
Se modeló con SAP2000 para el registro sísmico GYE2 (Amax, EW = 9,4%g) y se
encontró a la estructura rígida T < 0,2 seg en la dirección NS y excitada por el sismo en
el sentido EW. Las 4 pilas alcanzaron esfuerzos de Corte Requerido del orden de 150
Ton (entre 70-80 Ton por cada columna de 0,55 m x 0,7 m), para una respuesta
controlada por la dinámica de los tableros en su plano.
Siendo la Capacidad Nominal a Cortante de cada una de las 8 columnas de
aproximadamente 80 Ton, se confirmó que la falla pudo iniciarse en las columnas de
los pórticos cortos, aunque con esfuerzos muy similares a los experimentados por las
columnas de los pórticos centrales.
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EFECTOS DEL SISMO DEL 16 DE ABRIL DEL 2016 SOBRE LOS
SUELOS BLANDOS Y ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE GUAYAQUIL
GUAYAQUIL DE HOY ESCENARIO DISTINTO A 1942
Colapso del Edificio Calypso
Terremoto de Bahia, 1998
M7.2; MMI = VII (Bahia)
Colapso del Edificio
Clínica Arreaga
Terremoto de Jama,
1942
M7.8; MMI = VII
(Guayaquil)
Ambos eventos no
Equivalen al Sismo
de Diseño PE=10%
(Tr = 475%) sino a
Sismos “Ocasionales”
30% < PE < 60%
(Tr = 50 – 100 años)
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Reforzamiento Estructuras
Ejemplo: Proyecto Rampas TTG
Demolición Estructuras Vetustas
+ Proyecto Vivienda Re-asentamiento
SE REQUIEREN PROYECTOS PREVENTIVOS DE REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS
VITALES Y REASENTAMIENTO POBLACION + DEMOLICION DE ESTRUCTURAS VETUSTAS
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COMPORTAMIENTO DE SUELOS – ASPECTOS NORMATIVOS
NEC-15 DEFINE ESPECTROS DE DISEÑO PARA CINCO DE LOS SEIS TIPOS
DE SUELOS DE NORMA ASCE7-10
Error
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MDESG-01 Suelo F
MDESG-01 Suelo E
NEC-15 Suelo E
MGGSG-15: Vera X., et al, Manual
práctico para la caracterización Geológica,
Geotécnica y Sísmica de la ciudad de
Guayaquil (2015).
NEC-15: MIDUVI, Norma Ecuatoriana de
la Construcción (2015).
MDESG-01: Argudo J. & Villacrés A.
Manual de Diseño de Estructuras Sismo-
resistentes para Guayaquil (2001).
MGGSG-15 – Zona D3A (Te =1,2 seg)
MGGSG-15 – Zona D1 (Te =1,2 seg)
COMPARACION DE FORMAS ESPECTRALES
PROPUESTAS LUEGO DE RADIUS 1999
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INFORMACION SOBRE SISMO 16 DE ABRIL DEL 2016: www.jaimeargudo.com
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METODO SIMPLIFICADO PARA EVALUAR PERIODOS INELASTICOS DEL SUELO
(ARGUDO J.F., 2016) – APLICACIÓN A ESPECTROS DE DISEÑO PARA SUELOS BLANDOS
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EL RETO ES INCORPORAR LA SEGURIDAD SISMICA AL USO DE
SUELO PRESERVANDO LA ARQUITECTURA HISTORICA
ARQUITECTURA HISTORICA USO DE SUELO