sábado, 11 de noviembre de 2023

Respuesta sísmica para un edificio residencial de concreto armado según estándares sudamericanos en la zona del Pacífico

 Respuesta  sísmica  para  un  edificio  residencial  de  concreto  armado  según  estándares  sudamericanos  en  la  zona  del  Pacífico Respuesta  sísmica  para  una  edificación  residencial  de  concreto  armado  acorde  a  las  normas  sudamericanas  de  la  zona  del  Pacífico

En  el  presente  trabajo  se  estimó  la  respuesta  sísmica  de  un  edificio  de  hormigón  armado  representativo  de  residencias  multifamiliares  modernas  de  mediana  altura  en  la  zona  sur  del  Perú.  Se  consideró  esta  región  porque  podemos  encontrar  áreas  urbanas  en  crecimiento  con  variedad  de  altitudes  y  consecuentemente  diferentes  condiciones  sísmicas,  que  se  pueden  encontrar  en  los  tres  países  del  caso  de  estudio,  de  acuerdo  con  los  estándares  sísmicos  del  área  del  Pacífico  correspondientes  a  la  normativa  oficial  vigente.  directivas  de  Perú  (E.030,  2018),  Chile  (NCh433,  2012)  y  Ecuador  (NEC,  2015),  utilizando  análisis  modal  espectral  con  el  propósito  de  resaltar  los  aspectos  más  relevantes  en  las  normas  e  identificar  posibles  parámetros  faltantes  que  influyen  de  manera  destacada  en  la  demanda  estructural.  El  análisis  incluyó  la  estimación  de  fuerzas  de  corte,  aceleración  espectral  y  desplazamiento  relativo  entre  pisos,  incluyendo  variables  como  zonificación  sísmica,  tipología  de  suelo,  categoría  de  uso,  sistema  estructural,  entre  otras;  considerando  el  planteamiento  de  un  esquema  uniforme  para  la  comparación  de  límites  entre  los  desplazamientos  relativos  entre  pisos  establecidos  en  cada  norma.  El  proceso  se  realizó  a  partir  de  modelos  numéricos  de  un  edificio  de  hormigón  armado  de  10  pisos  compuesto  por  pórticos  y  muros  estructurales;  encontrando,  entre  otros,  que  la  mayor  demanda  de  aceleración  a  nivel  de  superficie  en  regiones  costeras  para  un  suelo  rocoso  (Vs  ≥  900  m/s)  corresponde  a  Perú,  seguido  de  Ecuador  y  Chile.  Se  concluye  en  general,  que  las  mayores  exigencias  y  los  límites  más  restrictivos  para  diferentes  zonas  sísmicas  y  diferentes  condiciones  del  suelo  corresponden  a  las  disposiciones  regulatorias  del  Perú. Palabras  clave:  Análisis  sísmico;  corte  basal;  desplazamiento  lateral;  aceleración  espectral;  respuesta  sísmica.
resumen
En  el  presente  trabajo  se  realizó  la  estimación  de  la  respuesta  sísmica  de  una  edificación  de  concreto  armado  representativa  de  residencias  multifamiliares  modernas  de  mediana  altura  de  la  zona  sur  del  Perú,  en  concordancia  con  las  normas  sísmicas  de  la  zona  del  pacífico  correspondientes  a  las  directivas  oficiales  vigentes.  del  Perú  (E.030,2018),  Chile  (NCh433,  2012)  y  Ecuador  (NEC,  2015),  emplearon  para  ello  el  análisis  modal  espectral  con  el  propósito  de  destacar  los  aspectos  más  relevantes  en  las  normas  e  identificar  posibles  parámetros  ausentes  que  influyen  de  forma  destacada  sobre  la  demanda  estructural.  El  análisis  contempló  la  estimación  de  las  fuerzas  cortantes,  la  aceleración  espectral  y  el  desplazamiento  relativo  de  entrepiso  a  incluir  variables  cómo  la  zonificación  sísmica,  tipología  de  suelos,  categoría  de  uso,  sistema  estructural,  entre  otros;  contemplando  el  planteamiento  de  un  esquema  uniforme  para  la  comparación  de  límites  entre  los  desplazamientos  relativos  de  entrepiso  establecidos  en  cada  norma.  El  proceso  se  realizó  a  partir  de  modelos  numéricos  de  un  edificio  de  concreto  armado  de  10  niveles  constituidos  por  pórticos  y  muros  estructurales;  encontrándose,  entre  otros,  que  la  mayor  demanda  de  aceleración  a  nivel  de  superficie  en  las  regiones  costeras  para  un  suelo  rocoso  (Vs  ≥  900  m/s)  corresponde  al  Perú,  seguida  de  Ecuador  y  Chile.  Se  concluye  en  general,  que  las  mayores  demandas  y  los  límites  más  restrictivos  para  las  diferentes  zonas  sísmicas  y  diferentes  condiciones  de  suelo  corresponden  a  las  disposiciones  reglamentarias  de  Perú.

Introducción

Durante  el  siglo  XX  a  nivel  mundial  se  han  producido  más  de  1.100  terremotos  violentos  que  han  causado  más  de  1,5  millones  de  víctimas  (Moreno  y  Bairán,  2012),  siendo  una  de  las  regiones  más  afectadas  la  franja  costera  sudamericana  con  importantes  eventos  sísmicos  recientes  como  el  de  Chile  2010.  y  Ecuador  2016  (Ruiz  y  Madariaga,  2018),  (Jiménez  et  al.,  2021);  Uno  de  los  aspectos  más  relevantes,  para  el  caso  peruano  es  el  aumento  poblacional  y  el  desordenado  desarrollo  urbano  de  las  ciudades  (Tavera,  2014),  es  destacable  la  informalidad  en  las  etapas  de  ingeniería  y  construcción  de  una  edificación,  siendo  la  fase  de  diseño  estructural  una  etapa  crítica.  etapa  en  regiones  con  bajo  porcentaje  de  especialistas  estructurales,  destacando  las  ciudades  con  menor  ingreso  per  cápita  (Riesco  et  al.,  2021)  como  la  región  sur  del  Perú,  que  incluye  ciudades  como  Tacna,  Juliaca  y  Puerto  Maldonado,  que  comprende  zonas  costeras,  montañosas  y  zonas  selváticas  con  similar  tendencia  constructiva.

Las  exigencias  a  las  edificaciones  son  una  preocupación  creciente  dado  que  en  los  proyectos  de  ingeniería  se  busca  un  nivel  adecuado  de  seguridad  estructural,  por  lo  que  es  necesario  asegurar  que  se  contemplen  los  parámetros  más  relevantes  y  las  restricciones  más  adecuadas  para  las  edificaciones  que  puedan  proyectarse  en  los  diferentes  puntos  geográficos.  áreas  de  los  países  de  la  zona  del  Pacífico  Sudamericano  y  que  han  sido  identificadas  y  expresadas  en,  entre  otras,  en  normativa  chilena,  peruana  y  ecuatoriana,  que  en  conjunto  abarcan  una  amplia  gama  de  fuentes  sísmicas,  propias  de  la  región  del  Pacífico  Sudamericano  contemplando  latitudes  tales  como  la  costa,  sierra  y  selva  presentando  una  zonificación  sísmica  constante  con  la  sismicidad  de  ciudades  en  crecimiento  ubicadas  en  la  región  sur  del  Perú,  área  geográfica  que  presenta  un  progresivo  avance  en  la  presencia  de  proyectos  de  edificación  moderna  de  mediana  altura.

Dada  la  influencia  del  Anillo  de  Fuego  del  Pacífico  en  las  diferentes  latitudes  poblacionales  y  el  escaso  número  de  registros  sísmicos  en  esta  parte  del  continente,  es  fundamental  que  el  nivel  de  aceleraciones  probables  según  los  múltiples  estudios  de  fuentes  sísmicas  en  una  región  de  similar  naturaleza  y  plasmados  en  los  estándares  de  los  países  sean  adecuadamente  contemplados  y  comparados  en  la  respuesta  general  de  los  edificios  (El-Kholy  et  al.,  2018)(Fenwick  et  al.,  2002)(Do􀀁angü  and  Livaoğlu,  2006)(Pong  et  al. ,  2007)(Giri  et  al.,  2018)(Faizian  e  Ishiyama,  2004)(Khose  et  al.,  2012)(Nahhas,  2011).






Las dimensiones de los elementos estructurales (columnas, vigas, losas, muros estructurales, ascensor y caja de escaleras) del proyecto se establecieron principalmente con base en bibliografía peruana relacionada con el predimensionamiento de edificaciones según (Blanco, 1994), (Morales, 2006 ), (Delgado, 2011), borrador del PNT (E.060, 2009), presentado en (Tabla 2). 


Descargar   https://drive.google.com/file/d/1Wnpkr15UY2tGYUBwpJgDO634s3xi5ziH/view?usp=sharing

 




domingo, 24 de septiembre de 2023

RESUMEN EJECUTIVO DE GEOTECNICA RECONOCIMIENTO DEL 06 DE FEBRERO DE 2023, TERREMOTOS DE KAHRAMANMARAŞ, TURQUÍA

 



 Autores (en orden alfabético):

 

Umut Ayhan, Universidad Técnica de Oriente Medio, Ankara, Türkiye; K. Onder Cetin, medio Universidad Técnica del Este, Ankara, Türkiye; Emre Duman, Georgia Tech, GA, EE. UU.; Serhat Erinmez, equipo SiteEye, i4Work Inc., Ankara, Turquía;  David Frost,  Georgia  Tech, GA, EE. UU.; Robb Moss, Cal Poly San Luis Obispo, CA, EE. UU.; Jorge Macedo, Georgia Tech, GA, EE. UU.; Menzer Pehlivan, Jacobs, WA, EE. UU.; Onur Pekcan, Universidad Técnica de Oriente Medio, Ankara, Türkiye; Arda Sahin, Universidad Técnica de Oriente Medio, Ankara, Türkiye; Kristin Ulmer, Suroeste

Instituto de Investigación, TX, EE. UU.;

 GEER cuenta con el apoyo de la Ciencia Nacional de EE. UU. Fundación bajo la subvención No. CMMI1826118

 

 RESUMEN EJECUTIVO

 

El 6 de febrero de 2023, se produjo una secuencia de terremotos devastadores en la falla de Anatolia Oriental.sistema. Un terremoto de Mw 7,8 se produjo a las 4:17 am hora local, aproximadamente a 35 km al noroeste de la ciudad de Gaziantep, en el centro­sur de Türkiye. A este terremoto le siguió un segundo Terremoto de gran magnitud de Mw 7,5 a las 13:24 horas con epicentro cerca de la ciudad de 
Elbistan, aproximadamente a 85 km al norte del epicentro del terremoto anterior. Ambos eventos 
ocurrió a 10 y 15 km de profundidad, respectivamente, y resultó en importantes golpes laterales izquierdos
 

ruptura de la superficie de deslizamiento a lo largo de dos rastros distintos del sistema de fallas de Anatolia Oriental.

 
Tras los acontecimientos del 6 de febrero de 2023, se inició un esfuerzo de reconocimiento de ingeniería geotécnica fue organizado por la Asociación de Reconocimiento de Eventos Geotécnicos Extremos (GEER), para realizar un reconocimiento de campo de los problemas sísmicos, geológicos y geotécnicos causados por La secuencia del terremoto. El primer equipo de exploración geotécnica liderado por Robb Moss y Onder Cetin desplegado del 12 al 22 de febrero. El segundo reconocimiento geotécnico más importante.equipo formado por Emre Duman, Serhat Erinmez, David Frost, Jorge Macedo, Menzer Pehlivan, Onur Pekcan, Arda Sahin y Kristin Ulmer estuvieron desplegados del 26 de febrero al marzo. 5. El reconocimiento resultó en cientos de observaciones geolocalizadas dentro de la zona afectada. área. Se presenta un borrador de mapa que muestra la región aproximada investigada (área sombreada en gris).indicado en la Figura 1. Ambos equipos investigaron los efectos del terremoto, incluida la licuefacción y falla a tierra en el desempeño del edificio y otras estructuras, así como fallas a tierra por
 
deslizamientos de tierra, fallas en terraplenes de carreteras, colapsos de muros de contención, inestabilidad de presas de tierra, y extensión lateral (Figuras 2a, b, c, d, ey foto de portada). El reconocimiento geotécnico Los equipos observaron fallas extensas, así como ejemplos adyacentes de malas y buenas rendimiento en detalle. Las mediciones incluyeron inclinación y asentamiento de la estructura, vertical y desplazamientos laterales de fisuras del suelo y volúmenes de eyección. En varias ciudades donde hay importantes Se observaron daños, se combinaron mediciones de fallas del suelo y daños al edificio. 
Se realizaron evaluaciones a lo largo de transectos para facilitar la comprensión de la estructura del suelo. 
problemas de interacción. Actualmente los equipos están procesando datos de campo y preparando un resumen.
 
informe de observaciones e interpretaciones que se publicará como parte de un informe más completo
 
publicación de reconocimiento de ingeniería geológica, sísmica y geotécnica publicada a través de GEER.
 

 


 

lunes, 18 de septiembre de 2023

Uniones viga-columna no dúctiles que experimentan colapso axial bajo carga sísmica simulada

 El potencial de colapso axial de los edificios RC diseñados con carga gravitacional existente es una gran preocupación durante eventos sísmicos intensos.

Wael Hassan, candidato a doctorado de UC Berkeley, bajo la supervisión de Jack Moehle, profesor de UC Berkeley y ex director de PEER, está investigando experimental y analíticamente la probabilidad de colapso axial después de una falla por corte de uniones de viga-columna de esquina de construcciones antiguas no reforzadas.

Se están realizando pruebas de cuatro subconjuntos de juntas de viga y columna de esquina a escala real, incluidas losas de piso. El objetivo es evaluar la resistencia al corte y la capacidad residual axial de las juntas de esquina no reforzadas bajo altas inversiones de carga axial que varían con las cargas laterales; que representa intensos efectos del momento de vuelco del movimiento del suelo. La carga axial de gravedad es 0,20f 'c Ag, mientras que las cargas axiales de vuelco varían con las inversiones de desplazamiento para variar la carga axial de la articulación desde tensión hasta alta compresión (0,45f 'c Ag). Se construyó una sofisticada configuración de prueba para simular condiciones límite realistas de edificios reales. Se utiliza un historial basado en la deriva para simular la carga lateral. Los principales parámetros de prueba son el nivel de carga axial, la relación de aspecto de la junta, la relación de refuerzo de la viga y el historial de carga (inversiones de desplazamiento unidireccional versus bidireccional).

prueba de laboratorio  prueba de laboratorio

Los resultados de esta investigación proporcionarán información esencial para actualizar las disposiciones de resistencia y ductilidad de los documentos de evaluación de edificios existentes (ASCE/SEI 41-06). Los resultados de las pruebas también ayudarán a cuantificar y priorizar la vulnerabilidad al colapso axial de las uniones viga-columna no reforzadas dañadas por corte. A lo largo de la etapa analítica de la investigación actual, se desarrolló y verificó un modelo simplificado de resistencia al corte utilizando los resultados de las pruebas. Además, los resultados de las pruebas y los modelos analíticos se implementarán en simulaciones de análisis dinámico no lineal de edificios RC existentes con el objetivo de evaluar el riesgo de colapso durante eventos sísmicos.

Hasta ahora se han probado dos especímenes, mientras que los dos restantes se probarán a finales de septiembre de 2010. ¡Estén atentos para ver la interesante prueba de unión con carga bidireccional que se avecina!

Fotos de colapso axial:

prueba de laboratorio      prueba de laboratorio

Fotos de falla por corte:

prueba de laboratorio   

Ver vídeos de prueba

prueba de laboratorio   prueba de laboratorio

Documento: Respuesta sísmica de juntas de esquina de hormigón armado de tipo antiguo (archivo PDF – 521 KB)


Más vídeos de prueba

prueba de laboratorio    prueba dorsal
    Prueba de laboratorio
Prueba de laboratorio

Via:https://apps.peer.berkeley.edu/

domingo, 14 de junio de 2020

El subsuelo de la iglesia San Francisco: ¿Una cimentación sismorresistente sobre un estrato prehispánico?


  

Resumen
¿Cómo ha logrado una iglesia de hace 4 siglos mantenerse en pie y resistir más de 15 sismos sobre magnitud 7? En base a dicha pregunta, esta investigación se adentra en el subsuelo de la iglesia para postular que sus fundaciones, construidas en 1586, serían una de las primeras estructuras sismorresistentes en Chile.
La iglesia y convento San Francisco de Santiago constituyen el conjunto edificado más antiguo de la capital y del país (fig. 1)(1), siendo «el único auténtico testimonio arquitectónico del siglo XVI que se conserva en Chile» (Benavides, 1988:128). El inmueble, que ha sufrido numerosas modificaciones, aún conserva la estructura original de piedra en forma de cruz latina (fig. 2), elemento que hoy forma la nave central y el transepto de la iglesia (fig. 3).
Fig. 1. Fotogrametría elevación poniente Iglesia y Convento San Francisco. Escala publicada 1: 500.Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 2. Planta actual iglesia San Francisco. En negro se destaca la planta de la iglesia original de piedra, estructura que permanece hasta nuestros días. Escala publicada 1: 1.000
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 3. Corte fotogramétrico longitudinal iglesia San Francisco. Nave central original. Escala publicada 1: 500.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 4a. Detalle mampostería de piedra original. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 4b. Detalle albañilería de ladrillo de las naves laterales, de construcción posterior.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 5. Plano de Santiago, 1600. En rojo se destaca la iglesia y convento de San Francisco.
Fuente: Imagen reelaborada a partir del croquis original de Tomas Thayer Ojeda, 1600. Colección Biblioteca Nacional.
Fig. 6. Planta con la ubicación de la excavación. Escala publicada 1: 1.000.
Fuent: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 7. Ubicación de la excavación en el actual corredor del Museo.
Fotografía : Claudio Zamorano. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 8. Planta detalle excavación. Escala publicada 1: 50.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 9. Vista frontal del sistema de cimientos.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 10. Vista superior del muro de contención lateral del sistema de cimientos.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 11. Corte detalle del sistema de cimientos, muro y fundaciones . Escala publicada 1: 50.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Leyenda: 1. Pavimento cerámico actual; 2. Radier; 3. Capa de alquitrán; 4. Pavimento colonial ladrillo panadero; 5. Muro de piedra Iglesia:
Sistema de cimentación: 6. Estrato de e= 15 cm de mortero de cal con grava Ø 1 cm; 7. Suelo de relleno muy arcilloso; 8. Estrato de e= 55 cm (aproximado) de piedras de canto rodado, dispuestas sobre tierra suelta; 9. Eje de piedras semi-canteadas de 60 × 60 × 60 cm (aproximado); 10. Piedras canteadas en forma de cuña; 11. Suelo natural.
Fig. 12a. Cimientos de piedra con argamasa de cal de la Catedral de Santiago.
Fotografía: Claudia Prado. Fuente: FONDECYT Nº 1090325
Fig. 12b. Cimientos de piedra con argamasa de cal del antiguo mercado de la Plaza de Armas de Santiago.
Fotografía: Claudia Prado. Fuente: FONDECYT Nº 1090325
Fig. 12c. Cimientos de piedra con argamasa de la ex Real Audiencia de Santiago. Excavaciones realizadas en el marco de la construcción de la Estación Metro Plaza de Armas.
Fotografía: Claudia Prado, 1997.
Fig. 13. Relación entre períodos y estratigrafía del suelo de la iglesia de San Francisco.
Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 14a. Fragmento cerámico de escudilla con motivo propio de la época Inka, de origen foráne.
Fotografía: Claudio Zamorano. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 14b. Fragmento cerámico con decoración roja sobre blanco, propio de épocas tardías de presencia Inka en la zona.
Fotografía: Claudio Zamorano. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Figs. 15 a y b.Fragmentos rojos engobados con escobillado interior, atributo propio de los tipos prehispánicos.
Fotografía: Catalina Soto. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 15c. Fragmento de negro decolorado sobre rojo, asociado a contextos Aconcagua tardíos.
Fotografía: Catalina Soto. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
Fig. 16. Punta de proyectil de base escotada, utilizada como pieza del conjunto arco y flecha, propia del período Intermedio Tardío y Tardío en la zona central de Chile.
Fotografía: Claudio Zamorano. Fuente: FONDECYT Nº 11130628
** Arqueóloga, Becaria CONICYT Programa de doctorado CECLA, Universidad de Chile, Santiago, Chile. cata.sotorodriguez@gmail.com