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A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
EVALUACION EVALUACION GEOTECNICAGEOTECNICA
CASO:CONJUNTO HABITACIONALENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
MOQUEGUA
UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
DOCENTE:DOCENTE:Ing. Ing. Angel Angel R. R. HuancaHuanca BordaBorda
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Ubicación
El Conjunto Habitacional Enrique López Albújar, situado en la localidad de San Antonio, distrito de Moquegua, región Moquegua, fue construido entre noviembre1995 hasta inicios de 1996.
Desde la construcción del Conjunto Habitacional, la región no sufrió un sismo de importancia hasta el 21 de junio de 2001, en que un sismo de magnitud Mw = 8.7 (mb = 6.9) con aceleraciones horizontales del orden de 0.3 g en Moquegua.
Según el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, propuesto por la Norma Sismorresistente E-030-2003, Moquegua se encuentra en la zona 3 de alta sismicidad, con un Factor de Zona Z = 0.40, (máxima aceleración del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Ubicación
. La zona de estudio se encuentra a una distancia aproximada de 1.9 km desde la Plaza de Armas de la ciudad de Moquegua.
• Topografía con moderada pendiente, el terreno de cimentación está conformado por un perfil de suelo tipo S3, cuyo factor de suelo es S= 1.4 y su período es de Ts = 0.9 segundos.
• En la zona de Moquegua se pueden diferenciar tres unidades geomorfológicasque se han denominado Llanura Costanera, Flanco Andino y Cadena de Conos Volcánicos.
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Descripción
Está compuesto por 160 departamentos agrupados en 10 edificios de cuatro pisos.
Cinco edificios en la Manzana L y cinco en la Manzana I
Distribución típica por Edificio
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Descripción
Se aduce que los edificios se encuentran cimentados sobre un depósito de suelo superficial altamente sensible al agua.
Los desordenes se han presentado antes de ser terminados y ocupados(1996)
Los edificios presentan, asentamientos, inclinaciones y grietas de diferente magnitud que han provocado su inhabitabilidad.
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Alcances de la Propuesta
ALCANCES DE LA PROPUESTA
A) INSPECCION Y VERIFICACION DE ELEMENTOS ARQUITECONICOS Y ESTRUCTURALES
B) LEVANTAMIENTO DE DAÑOS
C) ESTUDIO GEOTECNICOc1. EXPLORACION DE CAMPO: Calicatas, Cono Peck, auscultaciones de cinentaciónc2. ENSAYOS DE LABORATORIO: Clasificación, granulometría, expansión, colapsoc3. EVALUACIÓN GEOTÉCNICA
D) ENSAYO DE MATERIALES: Concreto y acero de refuerzo
E) ANALISIS ESTRUCTURALe1. ENSAYO DE MICROTREMORe2. MODELAMIENTO MATEMATICO: análisis carga lateral y asentamiento en la base e3. RESISTENCIA Y DEMANDA ESTRUCTURAL: verificación de normatividade4. DETERMINACION DE DISTORSIONESe5. ANALISIS DE LOS EFECTOS DE LA EXPANSION DEL SUELOe6. INFORME FINAL: incluye evaluación y comportamiento de la estructura
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Levantamiento de daños
LEVANTAMIENTO DE DAÑOS EN LAS EDIFICACIONES.
L Los trabajos se realizaron en 8 jornada completas con 4 ingenieros y dos asistentes de campo.
L Las labores específicas que se desarrollaron fueron:
? ? Evaluación de asentamientos y desplomes de los edificios en su conjunto através de una nivelación global, con teodolito y nivel
• . Nivelación detallada y medición de ángulos de inclinación horizontal y vertical mediante el empleo de un inclinómetro superficial o tiltímetro
? ? : Registro y descripción detallada de grietas y aspecto exterior de elementos estructurales que significan consecuencia o causa de problemas de comportamiento.
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Daños
DAÑOS OBSERVADOS:
? Desplome general de algunos edificios, en el orden de 10 hasta 6 mm en el nivel superior de la estructura.
? Desprendimiento de tarrajeo, en especial en zonas de juntas entre edificio y edificio.
? Agrietamientos en muros: diagonales, longitudinales o sin patrón definido. (superficial, entramado.)
? Eflorescencia por humedad en zona adyacente a cisternas
? años en tanque elevado, en el tope de columnas de apoyo del tanque.
? Daños en exteriores (plazuela, veredas): grietas y desniveles
Fue posible identificar una gran cantidad de fisuras en prácticamente todos los ambientes de las edificaciones. La presencia de estas fisuras varía de piso a piso y de manzana a manzana, siendo la manzana L la más afectada, y los primeros pisos son los más dañados, tanto en los muros de mampostería como en los pisos. El espesor de las fisuras varía desde 0.05 mm hasta grietas de 2 mm .
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Grietas
GRIETAS EN LOSAS Y MUROS
Losas
• Max espesor de grietas: 1er nivel: 0.90 mm; 2do Nivel: 0.05 mm; 3er Nivel: 0.08 mm; 4to Nivel 0.05 mm;
• La concentración de grietas corresponde al primer nivel entre la sala y el comedor; entre los ejes 11 y 12, son casi una línea recta.
Muros
• Corte 01: Existen pocas grietas que van en dirección diagonal y vertical, la mayoría están ubicadas en los muros debajo de las ventanas. Grosor de grietas de 0.05 a 1. mm.
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Inclinometría
MEDICIONES DE INCLINOMETRIA SUPERFICIAL.
Nivelación detallada en los interiores de las losas de cimentación de cada bloque y mediciones de ángulos de inclinación horizontal y vertical (inclinometría superficial) mediante el empleo de un inclinómetro o tiltímetro
Para el uso de este último equipo en las mediciones de la inclinación vertical fue necesaria la instalación de 68 platillos metálicos – que sirven de base al equipo de medición – en las paredes de los pisos superiores de cada bloque, adecuadamente distribuidos (con un énfasis en los bloques 5 y 8). Los platillos permitirán el control progresivo de las inclinaciones en cada bloque, para determinar si su movimiento continúa o se ha estabilizado.
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Exploración Geotécnica
OBJETIVOS EXPLORACION GEOTECNICA:
i. IDENTIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS ESPECIALES DE LOS SUELOS
ii. COMPARAR LA GEOMETRÍA Y PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION CON LA ESPECIFICADA EN LOS PLANOS.
iii. CONOCER EN FORMA CUANTITATIVA EL ESTADO DE COMPACIDAD DEL SUELO Y DE ESTE MODO DETERMINAR LOS PARÁMETROS NECESARIOS PARA EL CÁLCULO.
iv. EVALUACIÓN DEL CONTENIDO DE SALES
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Trabajo de Campo
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E I N G E N I E R I AF A C U L T A D D E I N G E N I E R I A C I V I L
C I S M I D
D I B U J O :
F E C H A :
R E V I S A D O :A P R O B A D O : P L A N OE S C A L A
1 / 3 0 0
C - 1
C - 2 C - 3
C - 4
C - 5
1
2 3 4
5
S R T A . P I L A R A G U I L A R R .
M A . M A R T I N R O D R I G U E Z T . U 0 1M A . M A R T I N R O D R I G U E Z T .
B A C H . J U A N F R A N C O Z .
O C T U B R E , 2 0 0 3
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E I N G E N I E R I A
F A C U L T A D D E I N G E N I E R I A C I V I L
C I S M I D
D I B U J O :
F E C H A :
R E V I S A D O :A P R O B A D O : P L A N OE S C A L A
1 / 3 0 0
C - 6
C - 7C - 8
C - 9
C - 1 0
6
7 8 9
1 0
S R T A . P I L A R A G U I L A R R .
M A . M A R T I N R O D R I G U E Z T . U 0 2M A . M A R T I N R O D R I G U E Z T .
B A C H . J U A N F R A N C O Z .
O C T U B R E , 2 0 0 3
C - 1 2
C - X : C a l i c a t a r e a l i z a d a p o r e l C I S M I D - A g o s t o 2 0 0 3
C a l i c a t a r e a l i z a d a p o r C A A I n g e n i e r o s C o n s u l t o r e s
L E Y E N D A
M A N Z A N A L
C a l l e 1
A v . S a n A n t o n i o
Av.
San
ta F
ortu
nata
Cal
le 2
M A N Z A N A I
C a l l e 4
A v . S a n A n t o n i o
Av.
Mar
iano
Lin
o U
rqui
eta
Cal
le 3
( K U K O V A ) - O c t . 2 0 0 0
P R O Y E C T O :
P L A N O :
E S T U D I O D E E V A L U A C I O N E S T R U C T U R A L D E L C O N J U N T O
U B I C A C I O N D E C A L I C A T A S Y C O N O D E P E C K - M A N Z A N A I
H A B I T A C I O N A L E N R I Q U E L O P E Z A L B U J A R
P R O Y E C T O :
P L A N O :
E S T U D I O D E E V A L U A C I O N E S T R U C T U R A L D E L C O N J U N T O
U B I C A C I O N D E C A L I C A T A S Y C O N O D E P E C K - M A N Z A N A L
H A B I T A C I O N A L E N R I Q U E L O P E Z A L B U J A R
Y : N ú m e r o d e B l o q u e
C - 1 1
C P - 0 3
C P - 0 4
C P - 0 5 C P - 0 6
C P - 0 1
C P - 0 2
C P - 0 7
C P - 0 Z : C o n o d e P e c k r e a l i z a d a p o r e l C I S M I D - S e t . 2 0 0 3
C P - 1 5
C P - 1 1
C P - 1 2
C P - 1 3C P - 1 4
C P - 0 8
C P - 0 9
C P - 1 0
c o t a = 1 1 4 . 4 1 5
c o t a = 1 1 4 . 3 0 0
c o t a = 1 1 0 . 7 3 2
c o t a = 1 1 0 . 8 2 8
c o t a = 1 1 1 . 6 2 7
c o t a = 1 1 2 . 2 9 2
c o t a = 1 1 2 . 8 6 1 c o t a = 1 1 3 . 0 8 2c o t a = 1 1 4 . 2 6 6
c o t a = 1 1 4 . 3 1 1
c o t a = 1 1 5 . 8 3 8 c o t a = 1 1 5 . 9 4 2 c o t a = 1 1 5 . 9 6 9
c o t a = 1 1 6 . 0 5 8
c o t a = 1 1 5 . 8 7 1
c o t a = 1 1 5 . 8 4 0
c o t a = 1 1 6 . 4 4 3
c o t a = 1 1 6 . 5 8 2
c o t a = 1 1 6 . 3 9 5
c o t a = 1 1 2 . 9 1 0
c o t a = 1 1 2 . 3 9 9
P l a z u e l a
C - X : C a l i c a t a r e a l i z a d a p o r e l C I S M I D - A g o . 2 0 0 3
C a l i c a t a r e a l i z a d a p o r C A A I n g e n i e r o s C o n s u l t o r e s
L E Y E N D A
( K U K O V A ) - O c t . 2 0 0 0
Y : N ú m e r o d e B l o q u e
C P - 0 Z : C o n o d e P e c k r e a l i z a d a p o r e l C I S M I D - S e t . 2 0 0 3
c o t a = 9 9 . 9 7 4
c o t a = 1 0 0 . 1 2 6c o t a = 1 0 0 . 7 5 5
c o t a = 1 0 1 . 1 7 7 c o t a = 1 0 1 . 5 7 9
c o t a = 1 0 2 . 4 5 2
c o t a = 1 0 3 . 4 4 9c o t a = 1 0 3 . 4 4 8
c o t a = 1 0 4 . 3 6 7
c o t a = 1 0 3 . 3 4 6
c o t a = 1 0 3 . 4 9 0
c o t a = 1 0 3 . 0 5 4c o t a = 1 0 2 . 1 0 8
c o t a = 1 0 2 . 0 9 8
c o t a = 1 0 0 . 7 2 0
c o t a = 1 0 0 . 2 6 1
c o t a = 1 0 0 . 0 4 9
P l a z u e l a
c o t a = 1 1 6 . 8 4 3
PROGRAMA DE CAMPO
1. NIVELACION
2. EXCAVACIONES DE CALICATAS Y MUESTREO
3. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA
4. ENSAYOS DE DENSIDAD NATURAL
5. AUSCULTACIÓN DE LA CIMENTACIÓN.
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Calicatas
Calicata C-10Bloque 8 Mz Ih = 4.20 m
1. De las calicatas evaluadas se han obtenido muestras alteradas e inalteradas. Los suelos se clasificaron en su primera etapa en forma visual para luego programar la realización de ensayos estándar y especiales de laboratorio.
2. De las calicatas C-2 y C-7 a las profundidades de 2.90 y 2.85 m.se ha detectado filtraciones y se ha obtenido muestras de aguaque se ha enviado al laboratorio para su análisis respectivo
CALICATAS
C-6
C-7 C-8
C-9
C-10
6
7 8 9
10C-12
MANZANA I
Calle 4
Av. San Antonio
Av.
Mar
iano
Lin
o U
rqui
eta
Cal
le 3
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
cota=110.828
cota=111.627
cota=112.292
cota=112.861 cota=113.082cota=114.266
cota=114.311
cota=115.838 cota=115.942 cota=115.969
cota=116.058
cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=116.843
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Calicatas
UBICACIÓN DE CALICATAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CISMID
DIBUJO:
FECHA:
REVISADO: APROBADO: PLANOESCALA
1/300
C-1
C-2 C-3
C-4
C-5
1
2 3 4
5
SRTA. PILAR AGUILAR R.MA. MARTIN RODRIGUEZ T. U01MA. MARTIN RODRIGUEZ T.
BACH. JUAN FRANCO Z.
OCTUBRE, 2003
C-6
C-7 C-8
C-9
C-10
6
7 8 9
10C-12
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Agosto 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
MANZANA L
Calle 1
Av. San Antonio
Av.
San
ta F
ortu
nata
Cal
le 2
MANZANA I
Calle 4
Av. San AntonioA
v. M
aria
no L
ino
Urq
uiet
a
Cal
le 3
(KUKOVA) - Oct. 2000
PROYECTO:
PLANO:
ESTUDIO DE EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO
UBICACION DE CALICATAS Y CONO DE PECK-MANZANA L
HABITACIONAL ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR
Y : Número de Bloque
C-11
CP-03
CP-04
CP-05 CP-06
CP-01
CP-02
CP-07
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
CP-15
CP-11
CP-12
CP-13CP-14
CP-08
CP-09
CP-10
cota=114.415
cota=114.300
cota=110.732
cota=110.828
cota=111.627
cota=112.292
cota=112.861cota=113.082
cota=114.266
cota=114.311
cota=115.838cota=115.942
cota=115.969
cota=116.058
cota=115.871
cota=115.840
cota=116.443
cota=116.582
cota=116.395
cota=112.910
cota=112.399
Plazuela
C-X: Calicata realizada por el CISMID - Ago. 2003
Calicata realizada por CAA Ingenieros Consultores
LEYENDA
(KUKOVA) - Oct. 2000
Y : Número de Bloque
CP-0Z: Cono de Peck realizada por el CISMID-Set. 2003
cota=99.974
cota=100.126cota=100.755
cota=101.177 cota=101.579
cota=102.452
cota=103.449cota=103.448
cota=104.367
cota=103.346
cota=103.490
cota=103.054cota=102.108
cota=102.098
cota=100.720
cota=100.261
cota=100.049
Plazuela
cota=116.843
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Resumen Calicatas
Manzana L
Manzana I
Calicata
Ubicación Profundidad (m)
Posición de
filtraciones
Número de
muestras
extraídas
Descripción Manzana
C-1 Esquina Bloque 1, adyacente a la avenida Santa Fortunata L
3.70 N.A. 5
C-2 Bloque 2, adyacente a la calle 1
3.45 2.90 5
C-3 Esquina Bloque 4, adyacente a la calle 1.
4.15 3.40 5
C-4 Frente Bloque 5 que colinda con la plazuela
4.20 3.35 3
C-5 Frente Bloque 3 que colinda con la plazuela
3.45 2.40 5
C-6 Esquina exterior del Bloque 6, que colinda con la calle 3. I
3.55 N.A. 4
C-7 Esquina exterior del Bloque 7, que colinda con la calle 4.
3.65 2.85 4
C-8 Esquina exterior del Bloque 9, que colinda con la calle 4.
4.00 N.A. 3
C-9 Esq. exterior del Bloque 10, que colinda con la Av. Mariano L. Urquieta
5.00 N.A. 4
C-10 Frente Bloque 8 que colinda con la plazuela.
4.20 N.A. 5
C-11 Frente Bloque 1, que colinda con la plazuela.
L 3.00 N.A. 3
C-12 Frente Bloque 10 que colinda con la plazuela.
I 3.20 N.A. 4
Objetivo: Conocer en el sitio la constitución de los suelos en profundidad, determinar los diferentes estratos que constituyen el suelo y las condiciones de compacidad y consistencia de los mismos.
Las calicatas excavadas se han realizado en número de 12 (6 calicatas en cada manzana).
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Penetración Dinámica
EPD-1: ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA (fierro corrugado ? 1/2" y comba de 6 libras)SOLICITADO: ORDESURPROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López AlbújarUBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua
Al interior de la Calicata C-1
REPRESENTACION GRAFICA
3.70-3.85 80
3.85-3.89 120
PROFUNDIDAD (m)
N° DE GOLPES / 15 cm
80
120
3.84
3.85
3.86
3.87
3.88
3.89
3.9
70 80 90 100 110 120
N° de Golpes/15 cm
Pro
fun
did
ad (
m)
NOTA: El rechazo se alcanzó a la profundidad de 3,89 metros.
EPD-2: ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA (fierro corrugado ? 1/2" y comba de 6 libras)SOLICITADO: ORDESURPROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López AlbújarUBICACIÓN: Localidad de San Antonio - Moquegua
Al interior de la Calicata C-2
REPRESENTACION GRAFICA
PROFUNDIDAD (m)
N° DE GOLPES / 15 cm
3.45-3.60 15
3.60-3.75 48
3.75-3.90 66
3.90-4.05 100
4.05-4.20 120
NOTA: El rechazo se alcanzó a la profundidad de 4,20 metros.
15
48
66
100
120
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
4
4.1
4.2
4.3
0 20 40 60 80 100 120 140
N° de Golpes / 15 cm
Pro
fun
did
ad
(m
)
• Debido a que se encontraron suelos muy difíciles de excavar por su dureza y/o compacidad y por la presencia de filtraciones de agua, las calicatas no han llegado a mayos profundidad.• A fin de determinar como varía la resistencia de estos suelos con la profundidad, se ha realizado auscultaciones dinámicas utilizando una comba de 6 libras y varilla corrugada de ½” de diámetro.
ENSAYOS DE PENETRACION DINAMICA
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Registros Cono Peck
CP-01 ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA CONO DE PECK SOLICITADO: ORDESURPROYECTO: Evaluación Estructural del Conjunto Habitacional Enrique López AlbújarUBICACIÓN: Localidad de San Antonio - MoqueguaCOTA RELATIVA:103,490 m.
REPRESENTACION GRAFICA
0.00 - 0.25 0
0.25 - 0.40 18
0,40 - 0,55 20
0,55 - 0,70 19
0,70 - 0,85 20
0,85 - 1,00 13
1,00 - 1,15 24
1,15 - 1,30 29
1,30 - 1,45 29
1,45 - 1,60 31
1,60 - 1,75 33
1,75 - 1,90 28
1,90 - 2,05 30
2,05 - 2,20 38
2,20 - 2,35 48
2,35 - 2,50 36
2,50 - 2,65 37
2,65 - 2,80 39
2,80 - 2,95 45
2,95 - 3,10 50
3,10 - 3,25 41
3,25 - 3,40 38
3,40 - 3,55 34
3,55 - 3,70 50
3,70 - 3,77 50
Comentario: De 0,00 - 0,25 mts, se encontró relleno; el inicio del ensayo fue a -0,25 mts.
PROFUNDIDAD (m)
N° DE GOLPES / 15 cm
0
18
20
20
13
24
29
29
31
33
28
30
38
48
36
37
39
45
50
41
38
34
5050
19
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 10 20 30 40 50
N° de Golpes/15 cmP
rofu
nd
idad
(m
)
ENSAYOS CONO PECK
Conocer cuantitativamente el grado de compacidad del suelo areno gravoso o gravo limoso quesobreyace al suelo con propiedades expansivas,
El ensayo consiste en el hincado de una punta cónica de 2" de diámetro con el golpe del martillo de 140 lbs (63.5 Kg) de peso, que cae libremente desde una altura de 30" (76 cm). La penetración es continua, tomándose lecturas de número de golpes por cada 15 cm.
En este ensayo no se recupera muestras de suelos.
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Auscultación de Cimentación
L O S A D E C I M E N T A C I O N
U B I C A C I O N : B L O Q U E 2 - M A N Z A N A L .
A U S C U L T A C I O N : A - 1
V I G A D E C I M E N T A C I O N
N P TP i s o
P E R I M E T R A L
C o l u m n a
Auscultación de la Cimentación
Descubrimiento de la cimentación de las edificacionesResultado: Los muros se encuentran cimentados a una profundidad aproximada de 1.50 metros en promedio y la losa de cimentación a 0.40 metros.
En el caso de los muros, el terreno de cimentación está conformado por suelos friccionantes areno gravosos de compacidad suelta asemicompacta; para el caso de la platea de cimentación, ésta se encuentra cimentada sobre suelos de características similares a los de los muros, sin embargo la compacidad es suelta
Platea de cimentación
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ENSAYOS DE LABORATORIO
• Con muestras extraídas de las calicatas y de los ensayos de densidades se realizan ensayos de caracterización física y ensayos especiales de laboratorio.
• 32 ensayos de clasificación de suelos • 01 ensayo de densidad máxima• 01 ensayo de densidad mínima• 02 ensayos Proctor Modificado• 02 ensayos de corte directo• 06 ensayos químicos de suelo• 03 ensayos químicos del agua.
• En lo que corresponde a ensayos especiales:? 2 ensayos de consolidación unidimensional? 4 ensayos de expansión libre? 2 ensayos de colapso? 2 ensayos de expansión- consolidación.
Los Análisis GranulométricoASTM D-422
Límites de Atterberg)ASTM D-4318
- Contenido de Humedad- ASTM D-2216- Corte Directo- ASTM D-3080
Expansión Libre,Potencial y Asen tamiento de Suelos
ASTM D-4546 (A)- Colapso- ASTM D-5333- Proctor Modificado- ASTM D-1557- Ensy de Consolid Unidimen- ASTM D-2435- Densidad Máxima- ASTM D-4253- Densidad Mínima- ASTM D-4254- Ensayos de Sales ST- ASTM D-1889
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Perfil Estratigráfico
EVALUACION ESTRUCTURAL DEL CONJUNTO HABITACIONAL "ENRIQUE
SAN ANTONIO-MRCAL. NIETO-MOQUEGUA
Bach. J. Franco Z.Octubre-2003Indicada Ma. Ing. Martin Rodriguez SG-04 Ma. Ing. Martin Rodriguez
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LOPEZ ALBUJAR"
SECCION D-D'ESCALA: V:1/100ESCALA: H:1/250
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BLOQUE 6
BLOQUE 8
BLOQUE 9
NPT
NFL
NFVC
MURO MUROMURO MURO MURO MURO MURO
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
BLOQUE 7NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NV
NV
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
NV
JUNTASISMICA
JUNTASISMICA
BLOQUE 10
NPT
NFL
NFVC
NPT
NFL
NFVC
MURO MURO MURO MURO MURO MURO MURO
LEYENDA
SECCION GEOTECNICA X-X'
ENSAYO CONO DE PECK
CALICATA REALIZADA POR EL CISMID, AGOSTO 2003
CALICATA REALIZADA POR KUKOVA, OCTUBRE 2000
NIVEL DE TERRENO NATURAL
NIVEL DE PISO TERMINADO
NIVEL DE FONDO DE LOSA DE CIMENTACION
NIVEL DE FONDO DE VIGA DE CIMENTACION PERIMETRAL
CP-0XC-X(Cis)C-Y(Ku)
N.T.NN.P.TN.F.L
N.F.V.C
:::
:::
:
:X
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D D'
NTN
NTN
NTNNTN
NTN
NTN
NTN
NTN
NTNNTN NTN
RELLENO
SUELO COHESIVO
SUELO FRICCIONANTE
RELLENO
RELLENO
SUELO FRICCIONANTE
SUELO FRICCIONANTE
SUELO COHESIVO
SUELO COHESIVO
C-10(Cis)
CP-15
CP-09CP-10
CP-12C-11(Ku)
• Hasta 0.60 se encontró material removido compuesto por arenas bien gradadas con limo y grava de clasificación SUCS SW-SM• De 2.65 a 3.15 metros se presenta una arena mal gradada con arcilla y grava de clasificación SUCS SP-SC.• Por debajo de los 3.15 metros de profundidad se presenta una arcilla arenosa (CL), de color marrón claro, húmeda, mediana plasticidad y consistencia rígida (moro moro)
PERFIL ESTRATIGRAFICO
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Densidad, Granulometría
ENSAYOS DE DENSIDAD•Conocer el grado de compacidad de los suelos sobre los que se ha cimentado las estructuras•10 pruebas de densidad de campo de acuerdo a la Norma ASTM D1556. “Método del Cono de Arena”.
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Ensayos de Suelos
ENSAYOS QUÍMICOS DE SUELOS
ProcedenciaProfundidad(m)
S.S.T.(p.p.m.)
SO4(p.p.m.)
Cl(p.p.m.)
PHAgresión
Auscultación A-1 a A-9
0.95 400.00
-- -- 7.3-
Leve
Auscultación A-10 a A-12
0.951,505.
00-- -- -- Leve
Calicata C-5/M-3
1.70-2.65
1,110.00
-- -- -- Leve
Calicata C-10/M-3
2.05-2.90
1,095.20
-- -- -- Leve
Vivienda Adyacente
Bloque 10, Mz I
1.501,459.
20-- -- -- Leve
Vivienda Adyacente
Bloque 5, Mz L
1.60 2,478.00
-- -- -- Leve
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Ensayos de Agua
ENSAYOS QUÍMICOS DE AGUA
ProcedenciaProfundidad
(m)
S.S.T.(p.p.m.)
SO4(p.p.m.)
Cl(p.p.m.)
PH Agresión
CEI 265 “San Antonio de
Padua”3.00
14,000.00
4,803.00
2,943.18 7.6
Perjudicial
Calicata C-2 (Manzana L)
2.90 12,120.00
3,842.40
2,765.88
7.3Perjudicial
Calicata C-7 (Manzana I) 2.85
2,020.00
1,440.90
198.58 7.3
Perjudicial
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ESTIMACION DEL MODULO DE REACCION DE LA SUBRASANTE
Con la finalidad de hacer un modelamiento de la reacción del suelo, se ha considerado de acuerdo al estudio geotécnico, que la cimentación de los 10 bloques (conformado por losa y muro) se apoyan en suelos arenosos gravosos en la que la losa tiene una profundidad de cimentación de 0.40 metros y los muros a 1.50 metros en estado de compacidad suelto para la losa y semi compacto a compacto para los muros.
El módulo de reacción de la subrasante o módulo de balasto (Ks), fue determinado en base a la correlación dada por Scott (1981) en la que propone para suelos arenosos el uso de la siguiente expresión como valor corregido:
KS (Tn/pie3)= 6Nc
El valor de N corresponde a la resistencia a la penetración dada por el ensayo SPT; sin embargo en la zona se realizó ensayo de Cono de Peck, el cual se correlaciona con el valor de N. En el siguiente cuadro se presenta los valores de N obtenidos, los valores de N corregidos y el coeficiente de balasto para cada uno de los 10 bloques.
Bloque N losa N losa K losa N muro Nmuro K murono corregido corregido kg(cm3 no corregido corregido kg/cm3
1 10 35 8 25 63 132 9 32 7 15 38 8
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ANALISIS DE LA CIMENTACION
El análisis de la cimentación, se ha realizado por capacidad portante Por CORTE y por asentamiento, así como también se hace una evaluación del problema de la expansión del suelo que debe ser considerado para la reparación de la mencionada estructura.
La profundidad de cimentación es adecuada y que el efecto de laexpansividad del terreno debe contrarrestarse a fin de garantizar que no se produzcan más daños en la estructura
Para la Capacidad de carga admisible se ha considerado los parámetros de suelo obtenidos mediante los ensayos de corte directo realizados en laboratorio y de acuerdo a la correlación del ensayo SPT (Cono Peck) con el parámetro ? del suelo.
Utilizando la fórmula de Meyerhoff (1963), los valores de capacidad admisible de carga, considerando un factor de seguridad de 3, son:
Muro : 1.35 Kg/cm2.Platea : 1.70 Kg/cm2
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Asentamientos
Estimación de Asentamientos
La estimación de los asentamientos se calculará con los resultados de los ensayos de penetración dinámica y los esfuerzos que los muros están transmitiendo al terreno. Solo se estima que el asentamiento se produce en el suelo friccionante ya que el suelo areno arcilloso o arcilloso es de características expansivas.
De acuerdo a los resultados de los ensayos de penetración dinámica el valor mínimo de N (SPT) es de 13 golpes/pie , por lo que el asentamiento seráestimado mediante la siguiente expresión.
s (pulg) = 3[2B/(1+B)]2
N
De los cálculos realizados, el asentamiento estaría en el orden de 1.39 cm, lo que se considera aceptable.
sqxBx
i?
??? )1( 2??
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Potencial expansivo
Evaluación del Potencial de Expansión
Los resultados de los ensayos de expansión libre y expansión controlada muestran que el estrato de arcilla limosa y arena arcillosa tienen un alto índice de expansión, llegando hasta el 22.9% cuando el material en su estado natural se encuentra con bajo contenido de humedad. Este índice de expansión disminuye en función al contenido de humedad inicial de la muestra.
En estos ensayos se ha determinado que la carga necesaria para controlar la expansión del suelo varía entre 0.40 Kg/cm2 para la arena arcillosa, 7.12Kg/cm2 para la arcilla arenosa y 11.1 Kg/cm2 para la arcilla con arena, valores que son muy altos para ser transmitidos por la cimentación sin generar una falla por resistencia cortante del terreno. En consecuencia la alternativa viable para evitar que estos suelos potencialmente expansivos sigan dañando las estructuras es evitar que se sigan saturando por lo que la solución radica en construir sistemas de drenaje que eviten que estos suelos inestables se humedezcan.
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Pantalla impermeable
Como alternativa de solución para evitar que los suelos se sigan expandiendo, es conveniente impedir la llegada y de agua a la zona de la cimentación donde se encuentran asentadas las 10 edificaciones del conjunto habitacional.
Ello se logrará mediante pantallas perimetrales impermeables, congeomembranas y subdrenes.
Se considera también el drenaje para su eliminación de estos flujos de agua.
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Ensayo de materiales
CALIDAD DEL CONCRETO Y VERIFICACIÓN DE REFUERZO
CONCRETO: Con la finalidad de evaluar la calidad del concreto, a través de su resistencia a la compresión, se realizó un programa de extracción de testigos con broca diamantada según la norma ASTM C42 Ensayo de Núcleos de Concreto
Las muestras extraídas fueron sesenta y ocho (68), entre testigos en vigas, columnas, placas, losas de cimentación y vigas de cimentación.
ACERO: Se verificó la ubicación del acero de refuerzo en los elementos estructurales
El equipo utilizado fue el siguiente:
- Máquina diamantina marca SHIBUYA (aproximadamente 20 kg. de peso).
- Brocas diamantinas de 2“ y 3” de diámetro, para la extracción de testigos en os elementos.
- Detector de acero PROFOMETER 4, modelo S.
- Accesorios.
Debe mencionarse que el concreto especificado en los planos es de 175 Kg/cm2 para la cimentación y de 210Kg/cm2 para el resto de los elementos.
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Resultados
Resistencia
(Kg/cm2)1 M1 1º Piso 162
1 M5 2º Piso 129
2 M1 1º Piso 209
2 M5 2º Piso 143
3 M1 1º Piso 101
3 M3 2º Piso 161
4 M1 1º Piso 186
4 M3 2º Piso 133
5 M1 1º Piso 149
Bloque Muestra Ubicación
5 M3 2º Piso 127
Promedio en placas: 150,0 Kg/cm2
CONCRETO: Resultados de los Ensayosa Compresión en Placas.
Manzana L (Bloques 1 a 5)
ACERO: La verificación del refuerzo, en algunos elementos estructurales se realizó empleando el equipo de detección de acero, con el cual se pudo determinar la posición aproximada de las varillas. No se pudo determinar el diámetro por tener los elementos estructurales recubrimientos mayores a 5 cm
Manualmente se realizó la verificación en placas ubicadas en el primer y segundo piso en relación de dos por bloque. El espaciamiento fue de 20 a 27 cms y el r= 8 cms
El refuerzo de las placas establecido en los planos era, para el refuerzo horizontal, D 3/8” @ 0.20 m, y para el refuerzo vertical, D 3/8” @ 0.30 m.
• Promedio en vigas de cimentación: 240 Kg/cm2
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ANALISIS ESTRUCTURAL
ANALISIS ESTRUCTURALLOS DIEZ BLOQUES TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL SIMILAR:
• sistema portante de muros de albañilería de arcilla cocida
• algunos muros de concreto armado que aportan rigidez lateral
•. losas aligeradas de entrepiso de 0.20 m de espesor.
• platea de cimentación de C.A. de 0.35 m de espesor
• vigas interiores de cimentación ubicadas donde hay muros
• Las profundidades de desplante de las vigas interiores y de la losa de cimentación son diferentes, razón por la cual las propiedades del terreno, en términos del módulo de reacción de la subrasante (módulo de balasto), presentan una distribución no uniforme.
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Microtrepidaciones
MICROTREMOR:
Los ensayos sirven para determinar las características dinámicas reales de la edificación. Se emplean sensores suficientemente sensibles tales que registren la vibración en la dos direcciones horizontales y en la vertical. Estas señales en voltaje (análogas) son convertidas mediante una tarjeta análogo-digital y analizadas.
Se concluye que la vibración más significativa en la dirección longitudinal ocurre en un rango que va de los 6,0 a los 5,6 Hz, es decir un período entre 0,15 a 0,17 s. En la dirección transversal un período entre 0,13 a 0,15 segundos
? EQUIPOS:
Equipo analizador de microtrepidaciones; Tokyo Sokushin.
? Computadora portátil, PC Toshiba SS-3480 PA-DS60P1N8M. CPU Pentium III 600MHz. RAM 64MB. Disco duro 12 GB.
? Tres sensores de Servo-velocidad de 10kines Tokyo Sokushin.
? Programa SPC35-N, para la adquisición de datos y procesamiento de la transformada rápida de Fourier (FFT).
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Modelo
MODELO UTILIZADO
Se preparó un modelo matemático usando el programa de cómputo ETABS V8. Las vigas y columnas fueron modeladas usando elementos de pórtico (FRAME), mientras que los muros de albañilería, muros de corte, y losas fueron modelados usando elementos de cáscara (SHELL).
Para la condición de análisis por cargas de gravedad, se realizó el análisis de modelos típicos, habiéndose establecido como tales aquellos que presentaban propiedades geotécnicas similares, para el análisis de los esfuerzos y los asentamientos de las losas de piso y muros de los edificios.
Modelos típicos:
? Modelo I : bloques 1, 4, 6, 7, 9, 10
? Modelo II : bloques 2, 3 y 8
? Modelo III : bloque 5.
Para el análisis sísmico, sólo se consideró un modelo, dado que la variación del coeficiente de balastono influye significativamente
Estructura originalEstructura agrietada Estructura reforzada
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Estructura Original
ESTRUCTURA ORIGINAL
Se consideraron los siguientes parámetros:
ALBAÑILERIA
- f'm = 45 kg/cm2
- Em = 21,000 kg/cm2
- ? = 1,800 kg/m3
CONCRETO
- f'c = 150 kg/cm2 (de las pruebas en los testigos de concreto)
- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2
- ? = 2,400 kg/m3
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Períodos Est Original
Figura 10.2 Estructura Original, primer modo. Modo traslacional en la dirección X, T=0.166 seg
Figura 10.3 Estructura original, segundo modo. Modo traslacional en la dirección Y, T=0.1635 seg
Figura 10.4 Estructura Original, tercer modo. Modo torsional en la dirección Z, T=0.1614 seg
MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones
Períodos y masa participativa
Suma UX
1 0.1660 66.092 0.888 0.909
2 0.1635 67.287 77.061 2.228
3 0.1614 68.153 78.642 80.883
4 0.1340 79.741 78.697 81.131
Porcentaje de masa acumulada efectiva por modo
Modo
Periodo(seg)
Suma UY
Suma RZ
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Estructura Agrietada
ESTRUCTURA ORIGINAL
ALBAÑILERIA: f'm = 45 kg/cm2; , Em = 21,000 kg/cm2 ; ? = 1,800 kg/m3
CONCRETO: f'c = 150 kg/cm2 ;
- Ec = 15000 (f'c)1/2 = 184,000 kg/cm2
- ? = 2,400 kg/m3
Estructura originalEstructura agrietada Estructura reforzada
ESTRUCTURA AGRIETADA
La rigidez lateral de los muros de albañilería es menor. Se considera el valor del módulo de elasticidad de la albañilería como la mitad del módulo considerado en caso de la estructura original.
ALBAÑILERIA- Em = 10,500 kg/cm2
- ? = 1,800 kg/m3
CONCRETO- Ec = 184,000 kg/cm2
- ? = 2,400 kg/m3
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Periodo Est Agrietada
Figura 10.5 Estructura Agrietada, primer modo. Modo traslacional en la dirección Y, T = 0.203 seg
MODOS DE VIBRACION DE LA ESTRUCTURA: Períodos asociados a los 20 primeros modos; masa participante mayor al 90% en todas las direcciones
Figura 10.6 Estructura Agrietada, segundo modo. Modo torsional en la dirección Z, T = 0.202 seg
Figura 10.7 Estructura Agrietada, tercer modo. Modo traslacional en la dirección X, T = 0.196 seg
Los periodos de la estructura agrietada son mayores que la estructura original debido a la degradación de la rigidez
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Analisis Sísmico Est Original
ANALISIS SISMICO: ESTRUCTURA ORIGINAL
La estructura original fue analizada usando la norma sismorresistente vigente a la fecha en que fue diseñada, es decir, la norma de 1977. Adicionalmente, se analizó la estructura original bajo las consideraciones de la norma vigente actualizada, la cual fue promulgada en abril de 2003
Espectro de aceleraciones
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Periodo
Ace
lera
ción
(g)
Figura 10.8 Espectro de aceleraciones. Norma Sismorresistente 1977
Espectro de aceleraciones
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3Periodo
Ace
lera
ció
n (
g)
Figura 10.9 Espectro de aceleraciones, Norma Sismorresistente 2003
- Zonificación: Z = 1.00 Importancia “C”: U=1.00
- Suelo tipo II: S= 1.4 Ts = 0.9 seg.
Amplificación Sísmica: C= 0.4
con C= 0.8 /[(T/Ts) +1] 0.16< C <0.4
Según la configuración estructural, el período fundamental es menor a 0.6 segundos; Rd= 2.5
Peso = 1178 t V= 264 t C Basal= 22 %
ZUSCRd
- Zonificación: Z = 0.4 Importancia: U=1.00
- Suelo tipo II: S= 1.4 Tp = 0.9 seg.
Amplificación Sísmica: C= 2.5
con C= 2.5 /(Tp/T) C =< 2.5
Según la configuración estructural, el período fundamental es menor a 0.6 segundos;
Rd= =.75 x 6.00= 4.0 (irregular en planta)
Peso = 1178 t V= 367 t C Basal= 31 %
PV =
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Resultados Est Original N1977
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por debajo del límite dado por la norma sismorresistente 1977, el cual es igual a 0.01.
La distorsión de entrepiso para el nivel de base del tanque es la mayor de todas(0.000126). Se debe notar que este valor máximo es menor que 0.015, el cual, según la norma, debería usarse como límite en los entrepisos que no tengan elementos susceptibles de dañarse por la deformación relativa
Esfuerzos cortantes
Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes en los muros de albañilería para las dos direcciones del sismo son menores( equivalen al 50%) que los esfuerzos admisibles recomendados en la norma de albañilería ( entre 1.98 y 2.1 kg/cm”)
ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 1977
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Resultados EstOriginal N2003
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por debajo del límite dado por el reglamento peruano sismorresistente para estructuras de albañilería confinada, es decir, menores que 5 por mil
Sin embargo, en el nivel de la base del tanque elevado, cuya estructura esaporticada, o apoyada en pórticos de concreto armado, en el cual su límite 7 por mil, la distorsión de entrepiso considerando el sismo en la dirección X es mayor a la distorsión de entrepiso exigida en la norma sísmica vigente 0.0167 > 0.007).
Esfuerzos cortantes
Se determinó que los esfuerzos máximos actuantes (1.1 a 2.1 kg/cm2) en los muros de albañilería para las dos direcciones del sismo son menores que los esfuerzos admisibles recomendados en la norma de albañilería vigente, salvo en el piso 2 para el sismo actuando en la dirección y, donde el esfuerzo máximo es ligeramente mayor al esfuerzo admisible (2.06>2.02)
ESTRUCTURA ORIGINAL E-030 2003
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Resultados Est AgrietdaN2003
Distorsiones de entrepiso
Se observan que los valores de las distorsiones inelásticas están por debajo del límite dado por la norma sismorresistente 2003, el cual es igual a 0.005. Sin embargo, la distorsión de entrepiso para el nivel de base del tanque en la Dirección X, es mayor que el máximo especificado
Esfuerzos cortantes
Se puede apreciar que los esfuerzos máximos en los muros de albañilería son menores que la estructura original, la diferencia esta siendo tomada por las placas existentes. El caso más desfavorable corresponde al sismo actuando en la dirección Y.
ESTRUCTURA AGRIETADA E-030 2003
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Estructura REFORZADA
ESTRUCTURA REFORZADA
Al estar los muros agrietados, se propone cambiar algunos muros de albañilería por muros de concreto armado de 15 cm de espesor.
ALBAÑILERIA
- Em = 10,500 kg/cm2
- ? = 1,800 kg/m3
CONCRETO
- Ec = 184,000 kg/cm2
- ? = 2,400 kg/m3
CONCRETO NUEVO (PLACAS DE REFUERZO)
- Ec = 210,000 kg/cm2
Estructura Reforzada
Estructura Original
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Estructura REFORZADA
Estructura Reforzada
??????
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Figura 11.1 Ubicación de Muros de Concreto Armado Adicionales
DIAGNOSTICO INTEGRAL
En base a la evaluación geotécnica, el levantamiento de daños observados y las mediciones adicionales de desniveles e inclinometríasuperficial, los edificios presentan un patrón de daños y desniveles sumamente variable, lo cual está asociado al efecto de la expansión no uniforme de los suelos del depósito de arcilla limosa y arena arcillosa subsuperficial.
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Análisis Cargas de Gravedad
Se realizó el análisis de modelos típicos, en los que se supuso el suelo como flexible, habiéndose establecido como modelos representativos aquellos que presentaban propiedades geotécnicas similares
k losas cimentación k vigas de cimentación
? Modelo I : Bloques 1,4,6,7,9 y 10 7 kg/cm3 13 kg/cm3
? Modelo II: Bloques 2,3 y 8. 7 kg/cm3 8 kg/cm3
? Modelo III : Bloque 5 14 kg/cm3 16 kg/cm3
Modelo I: Esfuerzos en murosLos resultados muestran que para todos los niveles, los esfuerzos verticales debido a la carga muerta son menores que los valores admisiblespropuestos en la norma de albañilería
Modelo II: Esfuerzos en losas
El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente altos para la capacidad resistente de la losa, aun cuando los cálculos han sido ejecutados en la condición de cargas permanentes
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En Losas
Esfuerzos en losasEl análisis indica valores relativamente altos para la capacidad resistente de la losa, aun cuando los cálculos han sido ejecutados en la condición de cargas permanentes.
Desplazamientos en losas
Los resultados muestran que los desplazamientos verticales debido a la carga muerta son menores que los desplazamientos ocurridos en la estructura
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Análisis por Asentamientos
ANALISIS DE EFECTOS DEBIDOS A LOS ASENTAMIENTOS
Se realizó el análisis del Bloque 6, aplicando desplazamientos verticales prescritos en la losa de cimentación, similares a los asentamientos obtenidos de las mediciones de campo
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111.356111.388
111.385 111.374 111.365
111.378111.388
111.375
111.359111.375
111.358111.368
111.355 111.354
111.363 111.347
111.360111.373
111.376 111.385
111.379
111.360111.369
111.354111.366
111.360
111.350111.356
111.342
111.349
111.363 111.359
111.398111.397
111.410 111.409 111.397
111.388111.401
111.398
111.390111.397
111.394111.406
111.389 111.382
111.403 111.380
111.388111.396
111.391 111.379
111.394
111.378111.391
111.377111.391
111.373
111.381111.377
111.373
111.374
111.404 111.382
111.437 111.431
111.423111.436111.445
111.445
111.428
111.437
111.446 111.441
111.460 111.448
111.451111.461
111.458111.474
111.446 111.444
111.448111.458
111.448
111.456 111.456
111.460111.455
111.468
111.476111.465
111.462
111.459
111.447111.454
111.437
111.436 111.428
111.421111.431111.431
111.424
111.420
111.428
111.440 111.433
111.446 111.433
111.450111.454
111.465
111.438 111.432
111.428111.428
111.430
111.440 111.434
111.453111.449
111.460
111.487111.462
111.455
111.455
111.453111.456
111.416
111.451
111.276 111.267
111.411111.426
111.407111.423
111.349 111.348
111.416
111.416
111.401
111.397
111.402
111.404
111.406
111.401111.415
"ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR"
EVALUACION ESTRUCTURAL DEL
LABORATORIO DE ESTRUCTURASY MITIGACION DE DESASTRES - CISMID
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CONJUNTO HABITACIONAL
PROYECTO:
NIVELACION
PLANO:
N-B06-01LAMINA
??????
Figura 10.13 Levantamiento de asentamientos en Bloque 6
Figura 10.14 Vista de la deformada debida a la deformación impuesta
Los resultados muestran que los desplazamientos verticales máximos en todos los niveles son bastante similares. En cambio los desplazamientos horizontales máximos se incrementan con la altura, lo que indica la inclinación de algunos muros que se ha podido observar en el trabajo de campo realizado
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Análisis ppor Asentamientos
ESFUERZOS EN MUROS DE ALBAÑILERIA
Los resultados muestran que los esfuerzos máximos actuantes en los muros de albañilería para las dos direcciones de la edificación son mayores que los esfuerzos admisibles recomendados en la norma de albañilería vigente E-070. El análisis interpreta que para el nivel de asentamientos producido los muros de albañilería han sobrepasado su capacidad, el cual ha sido corroborado con el trabajo de campo llevado a cabo.
Máximos Esfuerzos de corte en eje 2
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Conclusiones
CONCLUSIONES
• Los daños en los muros de albañilería se deben fundamentalmente a los asentamientos generados por el suelo expansivo existente en la zona.
• Salvo en la zona de los tanques elevados, la estructura cumple los requerimientos de la norma sismorresistente del año 1977.
? ? Es muy probable que los daños en la zona del tanque elevado se deban al sismo del 2001.
? ? El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente altos para la capacidad resistente de la losa, aun cuando los cálculos han sido ejecutados en la condición de cargas permanentes
? ? Los muros de albañilería han sufrido daños moderados a severos debido a los asentamientos, por lo que es necesario su reparación y reforzamiento para que las estructuras puedan cumplir con la función para la que fueron diseñadas.
? ? En los trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse adecuadamente el reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión de refuerzo adicional y puente de adherencia entre el concreto existente y la capa de concreto nuevo a ser adicionado.
A HUANCA BORDA/CURSO DE GEOTECNIA/FIC/UNICA
Conclusiones
CONCLUSIONES
• Como alternativa de solución para evitar que los suelos se sigan expandiendo, es conveniente interceptar el agua subsuperficial antes que llegue a la zona donde se encuentran asentados los 10 edificios. Ello se puede lograr mediante pantallas perimetrales impermeables (muros de concreto o geomembranas). Las aguas retenidas deberán evacuarse, mediante un sistema de drenaje adecuado, fuera de la zona de cimentación de los edificios del conjunto habitacional
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Recomendaciones
R1. Aunque los valores del concreto utilizado en vigas, columnas y placas es, en general, menor que el especificado, los daños observados en los edificios no están asociados en primer término a esa deficiencia. Los asentamientos diferenciales producidos por el levantamiento irregular de la cimentación son la causa de las grietas presentes en las losas y en los muros de albañilería.
R2. Las losas de cimentación de algunos edificios presentan rajaduras, algunas de las cuales pueden incrementarse cuando los edificios estén en servicio y soporten una sobrecarga. El análisis de los esfuerzos en la losa indica valores relativamente altos para la capacidad resistente de la losa, aún cuando los cálculos han sido ejecutados en la condición de cargas permanentes. En consecuencia, en los trabajos de reparación y reforzamiento debe considerarse adecuadamente el reforzamiento de las losas de cimentación, con la inclusión de refuerzo adicional y puente de adherencia entre el concreto existente y la capa de concreto nuevo a ser adicionado.
R3. El agrietamiento de los muros, con valores máximos en general de 2 a 3 mm, y con valores excepcionales de 5 mm (bloques 6, 9 y 10) y hasta 7 mm (bloque 7), se considera resanable, para restablecer la capacidad resistente de los muros mediante un llenado de fisuras y grietas mediante inyecciones de materialepóxico.
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Recomendaciones
R5. Aunque con el análisis sísmico de la edificación típica con los parámetros de diseño de la norma sismorresistente E-030-77, se cumplen los requerimientos de distorsiones y fuerzas resistentes, para el análisis con la norma E-030-2003 vigente, cuyos requerimientos son más exigentes, el edificio ya no cumple con los requisitos de resistencia en los muros de albañilería (en la dirección y) ni de distorsiones en los soportes del tanque elevado, por lo que debe ser reforzado y rigidizado antes de su puesta en servicio
R5.En base a estas consideraciones, los trabajos de reparación y reforzamiento tendrían un costo directo estimado de S/. 2 010 237 (dos millones diez mil doscientos treinta y siete nuevos soles).
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